行動研究週期表積木-uschoolnet.doc

週期表積木  台北市立龍山國民中學 鄭志鵬  壹、前言 這個教具是利用2cm立方的塑膠積木，貼上貼紙的方式來製作週期表積木。學生可以在製作 積木的過程中，開始了解週期表。在進行認識元素和週期表的教學中，可以讓學生經由動手 操作的方式來學習。讓學生除了反覆背誦記憶之外，可以多一個學習的方式，並可以增加學 習的樂趣。這個教具的使用分為兩部分，第一部分是教具的製作，第二部分是教具的使用。 貳、製作教具的動機： 週期表是國中理化課程中很重要的範圍。對週期表熟悉的學生，能夠較輕鬆的掌握化學部分 的課程，甚至對化學家在想什麼、做什麼會有更深入的理解。對於常見元素性質的記憶也會 更好。但是許多學生都認為週期表是一個很麻煩難記的東西，尤其對於許多陌生的元素名稱 甚至元素符號更是排斥。但由於這個部分的確屬於純粹記憶性的課程，所以很難提供其他管 道（如實驗或影片）的方式來幫助學習。只能經由反覆的背誦，書寫來記憶。有許多學生會 因排斥而拒絕學習，造成困難。 所以我就在想如何提高學生的學習興趣，並且用更多管道來增加學生的記憶。人在學習時的 記憶方式可以經過文字、聲音、圖像或操作。一般記憶週期表的方式是經由文字或聲音。所 以我就想以操作的方式是否可以增加學習的效率。所以就有了製作週期表積木的構想。 參、事先需要準備好的器材： 一、購買積木。市面上有許多積木玩具可以選購。材料也有分為塑膠或是木頭的。本教具希 望可以隨意的組合或拆散，所以積木必須要有卡榫。又希望積木接合時卡榫的部份可以 收在積木裡面，不會突出來。所以就選用了這組積木。 圖一、選用的積木 二、積木數量：由於本週期表積木針對的對象是剛開始學週期表的國中生，鑭系、錒系和近 年才發現、命名的元素。這些元素在課程上使用率太低，若製作完整的週期表，所需的 積木數量也會大增，於是就捨棄上述的元素。剩下A族共44個，B族共31個（含鑭與 錒）共需要75個積木。其中電子填充在s軌域的IA, IIA族需要13個，電子填充在p軌域的 IIIA~VIIIA族需要31個，過渡元素B族需要31個。這三個區塊可選用不同的顏色。以呈現 更多訊息。 三、貼紙製作：利用文書處理軟體製作表格如下頁圖三。再把所需資料填入。以國中來說， 需要的資料有元素名稱、符號、原子量、狀態、金屬性等等。我選擇將元素名稱、原子 序和常溫長壓下的狀態放在一張表中，元素符號、原子量與金屬性放在另外一張表。並 調整大小成一張A4的長寬。如此在列印時，列印出一張，就剛好可以給一個學生用。若 老師上課時想針對電子組態或者原子半徑大小做補充的話，也可以針對這些資料來印 製。這套積木的製作，最多可以貼四個面，表達不同的訊息（上下要相接所以不能 貼）。貼紙列印出來的樣子如圖二。 圖二、週期表貼紙  圖三、週期表貼紙 肆、教具製作： 一、實施對象：八年級學生，共23人，分為三組，分別是6, 8, 9人。2-3人一組，共分為十 組。 二、 教具製作時機： 由於本教具的製作手續繁雜，要製作一組積木就要花很多時間。若要盡可能的讓多一點學生 有辦法操作這個教具，就得製作更多組的教具。所以就決定在八上的前段就安排一個課程， 讓學生以一節課的時間製作教具，並且對週期表做簡單的介紹，使學生有一點概念。這個時 間點距離「認識元素與週期表」的課程約還有一個月的時間，會挑選這個時間的另外一個原 因是希望學生能利用課餘時間，來玩玩自己做的教具積木，順便熟悉週期表。 三、教學過程記錄： 1.先列印出十張週期表貼紙，並準備足夠多的積木（一組需要75個積木）。自己先製作一套 積木，作為範例。如圖四。 圖四、一套週期表積木和週期表貼紙 2.簡單介紹週期表的意義，發明者與在化學上的重要性。並觀察週期表的特徵。 3.請學生分別挑選11個、31個、31個三種顏色的積木。然後翻開課本的週期表，並開始切割 貼紙與黏貼。週期表積木製作的流程記錄如下頁圖五~圖八。週期表製作的講義請參考附件 一。  圖五、切割貼紙 圖六、切割與黏貼貼紙 圖七、 切割與黏貼貼紙 圖八、製作完成了 伍、教具使用方式 一、教具使用時機：開始進行週期表教學時，就可以使用這套積木。也可以利用這套積木安 排一些競賽活動，增強學生的學習動機。 二、使用方式： 1.拼出週期表：讓學生拿到散亂的週期表積木，用元素名稱的那一面，讓學生對照課本 拼出正確的週期表。拼好後，解說元素名稱、原子序和元素狀態。也可以解釋 「族」和「週期」的意義。有時候從學生拼出來的積木，可以發現學生在讀週期表 的時候，那些地方讀錯了，或是那些地方沒有注意到，可立即加以改正。例如學生 容易把s-block和d-block的高度弄錯，代表學生沒有注意到這個點，就可以立即提醒 學生，再把週期表看清楚一點，請他找到錯誤。 2.將週期表積木翻至元素符號的那一