你能阻止冰融化吗?
在这次调查中，你将探索冰是如何融化的。你们将探索可测试的问题，“我能影响冰融化的速度吗?”要做到这一点，你需要做一些关于什么是好的绝缘体或者什么可以减缓冰的融化速度的预测。使用一个控件，您将记录您的冰块融化的速率。你们要将自己的发现与班上其他人的发现进行比较。在调查之后，你将得出关于绝缘体的结论，并解释为什么控制对这个实验很重要。
允许计划时间为15-30分钟。(前一天晚上我布置了一个提示作为家庭作业。)准备容器(5-10分钟);等待冰融化(1/2天或更长时间);帐面价值(15 - 30分钟)。
教学支持下载
任务写
- 因果关系
- 变化，恒定和测量
- 证据，模型和解释
- 物质的性质和性质的变化
- 数据收集、组织、分析
- 图、表的表示
- 测量
- 比率/比例
建议的材料
这项活动几乎不需要预先准备和最少的材料。每个学生准备一个酸奶杯，一个用来装控制杆、尺子、冰块(大小差不多)，以及学生选择的绝缘材料，都从家里带回来。对于不带材料的学生，你可能有各种类型的布，纸，塑料，聚苯乙烯泡沫包装花生等，在手边。
学生们在今年早些时候接触了科学方法，并通过各种测试情况继续建立他们的理解。这个任务巩固了他们对实验中控制的价值的理解。有了冰川融化这一切实的例子，他们就有了一些具体的东西来比较他们的发现。重点不是学习绝缘，而是记录信息和比较结果的技能。他们的结果和评论给了我一个评估检查点，让我了解他们对科学过程的知识，以及他们准确记录信息和得出结论的能力。
这次调查任务是应用科学方法的一个很好的机会。它允许教师评估学生对与科学方法相关的科学术语的掌握程度。华体会电脑版科学方法的以下方面包括在这一活动中:检验基于预测的假设，收集和记录数据，将结果与对照进行比较，并分析数据以得出结论。
学生将得到一个8盎司的酸奶杯。作为前一天晚上的家庭作业，他们得到的提示是:“设计一个好的绝缘体，它可以放进你的杯子里，它可以防止冰融化。”然后，学生们被要求第二天来学校准备实验。实验开始前，学生们花了几分钟准备杯子。然后，学生们被要求测量并记录他们自己的冰块和控制组的冰块的大小。控制立方体放在酸奶杯中，没有任何绝缘。然后所有的杯子都被放在教室的同一区域。每隔一段时间就要检查一下尺寸。当实验结束时(例如:立方体融化，对照融化)，学生需要时间从他们的观察中得出结论。
这篇文章包括四个问题:
- 什么是好的绝缘体?
- 什么不是好的绝缘体?
- 为什么控制很重要?
- 如果你再做一次实验，你会选择什么?
华体会电脑版
我们在世界极地地区的一个小单元中做了这个实验。我们还了解了冰川、冰山、冰架和冰原。当我们了解到地球的倾斜和极地地区为什么如此寒冷时，我们也能够涵盖一些地球科学。华体会电脑版
语言艺术
许多儿童读物比较了两个极地地区或涵盖了南极和北极的探险和冒险。学生们也可以写自己的书来比较这些地区。
数学
实验冰块与对照冰块大小相同为最佳。然而，对于一些准备接受数学挑战的学生，我给了他们不同大小的冰块。这些学生用简单的比率计算了融化的速率。
社会研究
作为另一个跨学科的联系，学生们使用了维恩图，比较了北极和南极的动物。
华体会电脑版
——对科学本质的认识(见附录)华体会电脑版
在准备使用前保持冰的低温。如果在使用之前让冰融化一点，当你把它拆开时，它就会聚集在一起，造成碎片和裂缝。学生还应该提前在酸奶杯上贴上标签。
一些指导性问题包括:
- 你的预测是什么?你想回答什么问题?
- 把立方体放进去之后，我们应该把杯子放在哪里?
- 我们应该把所有杯子放在同一个地方吗?为什么或者为什么不呢?
- 怎样才能使这成为一个公平的测试?
- 我们应该在特定的时间检查杯子吗?为什么或者为什么不呢?
- 你觉得你选的绝缘体好吗?为什么或者为什么不呢?
- 如果有的话，下次你会改变什么?你为什么要这么做?
(统一概念/大想法和科学概念，使用范例科学规则的标准:科学概念和相华体会电脑版关内容)
数学:学生们通过制作一个图表或测量表(变化和恒定)来确定模式和/或正在发生的变化类型。学生理解，适当地表示和分析数据，识别趋势和模式，使用数字数据和精确测量来描述事件，回答问题，为解释提供证据和挑战误解在科学探究中是重要的。
科学方法:学生观察并解释变量被控制时的反应(因果关系)。学生们看到，一个模型在被改变之后是如何工作的，这可能暗示了如果对它做同样的事情，真实的东西会如何工作，并且选择一个有用的模型(不太简单，也不太复杂)来探索概念，鼓励科学、数学和工程(模型)中有洞察力和创造性的思维。华体会电脑版
物理科学-物质的性华体会电脑版质:学生观察并比较物质的物理性质。
设计技术-限制与优势:学生们观察到，有些绝缘体比其他绝缘体更能防止冰融化。学生们确定一种特定性质的特性，以确定它是否能成为一种好的绝缘体。
学生应该能够通过比较融化时间来确定哪种材料的隔热效果更好(教室里最好的材料包括雪和报纸)。学生们展示了他们对这个术语的理解控制在整个实验中，通过解释它与这个研究的关系的重要性。学生应该能够解释，有必要比较一个冰块在绝缘杯子里的融化时间和一个立方体在没有绝缘的杯子里的融化时间，以确定绝缘是否有效。学生还应该能够决定下次他/她可能会采取什么不同的做法。一些学生可能会想到一些他们想要测试的新东西，而这些东西在探究过程中没有尝试过。
这个学生的解决方案缺乏细节，对什么是好的绝缘体缺乏理解。他/她还说立方体在更冷的地方可以保存更久，尽管被告知所有的杯子都需要保持在同一个地方。学生的数据被记录下来，但是单元没有被标记。没有从数据中得出结论。任务尚未完成。
该学生的工作表明，她/他能够理解探究的目的和控制的使用。假设，“我认为我的冰块会比对照冰块大，因为我的冰块有很好的密封性”，展示了一些理解;然而，学生接着说，“如果它是一个好的绝缘体，那么它可能会融化得更快或更慢，”这充其量是令人困惑的。“控制是为了让你知道你的绝缘体是否工作”这句话是一个简短的回答，显示了你的理解。当学生评论她/他会采取不同的做法时，不清楚他指的是什么材料(“我想到的所有绝缘体”)——这表明学生没有使用数据来得出结论。
这个学生的解是完整的。在假设中，学生给出了一个合理的解释，说明哪个立方体会持续更久，以及为什么他/她认为它会更大。测量是精确的(尽管应该使用数字)，单位被标记，所有的数据被正确记录。结论是基于收集到的数据，并表明学生理解使用控件的目的。
这个学生的解决方案是完整的，准确的和详细的。在假设中，学生给出了一个合理的解释，说明哪个冰块会持续更久，以及为什么他/她认为它会持续更久(“纸巾会减缓冰块融化的过程”)。测量是精确的，单位被标记，所有的数据被正确记录。恰当地使用科学术语。