[五年級自然課]融解後水溶液的重量~設計實驗並實際操作自己設計的實驗

課本實驗設計：
砂糖或食鹽溶解於水後，顆粒慢慢不見了，怎樣證明它們還在水中？把食鹽加入水中進行實驗，驗證看看。
1.用量筒裝30毫升的水倒入燒杯中，再用磅秤測量水和燒杯的重量並記錄下來
2. 加入一平匙的食鹽。（用玻璃棒平移刮掉匙面上的顆粒，即為一平匙。）
3. 每次攪拌至食鹽顆粒完全溶解後，再繼續加入下一平匙的食鹽。
4. 直到食鹽的顆粒無法溶解為止，再記錄燒杯內的水位高度及燒杯和食鹽水的重量。
實驗結論：食鹽溶解在水中後，燒杯中的水位高度和水溶液的重量都會增加，由此可知，食鹽還是在水中。

備課的時候我有些疑問：
1.如果只是為了驗證鹽溶解於水中後，水的體積和重量會增加，為什麼要加到飽和溶液？
猜測：因為只加一匙鹽，效果不明顯？
2.如果是因為加一匙效果不明顯，每加一匙量一次呢？也不一定要到飽和溶液才能驗證
在FB上與國中老師(橘子老師、小P老師)討論後，我整理成教學脈絡：
(全圖)
我的想法：
回想自己以前當學生的時候，做實驗就是聽老師說步驟，然後跟著步驟做完實驗、紀錄結果。但是，為什麼要這樣設計實驗則是沒有什麼學習的記憶。雖然我不是一個內行的自然老師，但我應該可以帶著學生去嘗試、去發現。

這個實驗操作，我掌握的重點是「證明溶解之後，東西（溶質）還在裡面」。另外，我想起上次參加自然領域研習曾振富校長分享的實驗設計提到：做實驗前，先讓學生預測看看。

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【教學流程】
一、喚起舊經驗：中年級做過溶解實驗，如何分辨可溶解與不可溶解、如何增加溶解量、飽和溶液
二、課前想一想：在筆記本上先依據Q1、Q2寫下自己的想法
所有學生都認為鹽還是存在水中，理由有：水變得鹹鹹的、如果是糖水會有顏色
要如何證明呢？
看水溶液有沒有變色–>老師問：如果是無色無味的物質呢？
看重量有沒有增加
看水位有沒有上升
把水分抽光看有沒有鹽
老師歸納證明的方法：
重量、水位、將水分蒸發
三、分組設計實驗
提醒學生設計實驗的時候，要確認想要證明的方向，如果是要驗證重量會增加，那實驗設計就要用重量來設計。
請學生寫下實驗步驟。
巡視的時候，我發現學生對容量沒有概念，請他們先去確認養樂多牛奶的容量、含氟漱口水杯的容量，再繼續討論。
四、討論每一組的實驗設計，並修正實驗設計
這一組的設計用兩個杯子裝固定水量，一個有加鹽、一個沒有加鹽，最後去秤重比較。
這組用糖來設計實驗(其實一開始我有說要用鹽來做為實驗的溶質，不過用糖也好，到時候可以看看糖的效果)
這組將鹽的克數寫出來，我請全班想想看，13克、一小時這個設計為什麼不好？
我們用的這種秤不好量到13克
如果鹽太少，會不會很難出現鹽的結晶
有可能一個小時水分還無法蒸發完全，這樣也不能說實驗錯誤
應該改成拿到太陽下放置到水份全部蒸發完畢
這組的設計理論上是可行的，不過我們無法在實驗室進行，因為老師沒有準備用具。老師分享蔗糖、冬瓜茶磚就是用熬煮的方式讓水分蒸發取得結晶。
我問他們為什麼要等5分鐘，他們說要等看看會不會沉澱。這裡做了澄清，既然已經是溶解了，等久一點也不會沉澱。
我問他們6.5公分怎麼來的？他們說是量杯子上的高度。
這裡我請他們想一想，實驗室內我們用量杯，上面就有刻度了，需要再用尺量嗎？
另外，一個瘦瘦的量筒和一個胖一點的量杯，同樣加200ml的水，高度都會相同嗎？
這一組設定要溫熱水，我問他們：我們使用熱水做溶解實驗是為了提升溶解程度，但這個實驗我們需要提升溶解程度嗎？用冷水行不行？
這組將水位和重量混在一起
加50克的鹽，水溶液真的會變成350克嗎？我想讓他們是是看
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五、實際操作
1.講解各種工具使用方式：秤、量筒、攪拌棒
2.用自己設計的實驗步驟進行實驗，並記錄結果。(有設計加熱的那一組，請他們依照課本的實驗設計操作)
   
六、實驗結果討論
左上角這組原本加鹽前的重量有寫，但是被其他組檢舉，說他們根本忘記在加鹽前先測量，所以亂編的。

我告訴學生，實驗結果是不能造假的，可以選擇重做，因為造假很容易被看穿。

實驗結果驗證了鹽溶解後會使水位上升、重量增加，所以是存在水溶液中的。

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七、鹽水水分蒸發變回鹽結晶實驗
剛剛實驗的水溶液繼續加到飽和溶液後，用滴管取一些溶液放在培養皿上，觀察幾天後水分蒸發後的結晶狀態。
這裡討論了一下，一定要飽和溶液才能嗎？
觀看影片    洲南鹽場－產曬篇https://www.youtube.com/watch?v=9ilRZINarqc&t=5s
影片中提到要過鹵水，讓鹽水越來越鹹，所以即使未達飽和狀態的鹽水，是不是只要水分越來越少後濃縮，還是可以取出結晶的鹽呢？
有學生提到，如果是飽和的鹽水，結晶會比較快也比較明顯
這些都是我們可以再驗證的。
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看似簡單的實驗，可以討論的點好多。做實驗的時候，學生就忘記要看實驗步驟，很高興的秤鹽加入水中，忘記自己的實驗設計是要量重量還是看水位上升，實驗過程中要不斷的提醒學生。本來想要將橘子老師10克、20克、30克鹽水飽和狀態設計進去，但是我預想的流程會卡住，時間不夠也是一個原因，還有一開始我讓他們設計實驗，如果再加入這個可能會太多太紛亂。
做個紀錄，作為自己教學改進依據。
感謝FB臉友陪伴備課。