2013年9月29日 星期日

在資訊課時做個糖心蛋吧!

前幾天用十分鐘讓學生在課堂上設計簡易機器人,設計完後抽籤選擇一、兩組讓學生上台報告。

學生報告完,我總結:『嗯,你們設計的很不錯!那現在換我給你們看看另一個機器人嘍!!噹噹,自然界的機器人,細胞出場!!信不信由你,你們剛剛提到的電力供應、工作指令,我們的細胞全都具備。』

『後,Yukie 老師你怎麼話峰一轉又能轉回生物課啊?』

『嘿啊,要不然你們以為在生物課讓你們設計機器人是要做什麼?你們認識我快一個月了,我有在課堂上講過廢話嗎?一定都是與課程相關的啊!讓你們設計機器人也是為了讓你們能夠理解細胞的每個構造的作用嘛!:)』

昨天我又想到一個『應該』是有助於學生理解的課程設計了。

資訊課做為自然課的延伸

因為我同時教生物與資訊課,所以我可以把生物課的一些內容放到資訊課來延伸。在西苑高中參加自然領域分區巡迴輔導的時候,我想到應該可以讓學生在資訊課煮糖心蛋。

兩個星期前生物課正教到『科學方法』,課本解釋實驗組與對照組是用『對吐司噴水會不會影響其發黴的速度?』做例子,確實很有說服力,但是,仔細想一想,會有幾個學生想要回家試做吐司發黴的實驗?

這個實驗與學生的生活脫節的太嚴重了,所以對學生而言很無趣。為此我額外再加兩個例子給學生。

我舉很久以前小學生很喜歡的四驅車為例,跟學生說明四驅車可以改變許多設計,當年許多小學生拆開馬達自己纏銅線讓馬達更有力。但是怎麼知道自己的設計真的有讓車子跑的快一點?這就得做實驗,做個實驗組與對照組來比較了。有實驗有真相,才不會有『明明沒有任何改進,卻自我感覺良好』的悲劇發生。

四驅車這個話題學生很愛,不過,你猜對了,是『男學生』很愛!為了平衡一下性別差異,表示科學方法不祇是男生可以用,女同學也可以用,我舉烤蛋糕做為第二個例子。

老實說,我上一次做蛋糕已經是小學四年級的事了,那時我看著食譜自己試做了一些蛋糕 (還能吃),之後我就沒再動手做。不過我知道用不同的溫度煎牛排,得到的牛排口感會非常不同,當我改用米其林大廚 Heston Blumenthal 教的高溫煎牛排之後,成品的口感大為改善。所以我跟同學講:『用不同的溫度烤蛋糕或許也會得到很不一樣的口感?沒有試看看怎麼知道呢?』

OK,這會兒女同學的眼睛果然亮起來了,男同學的眼神卻暗了下去,要同時讓兩者感到有興趣還真不容易。

仔細思考一下蛋糕的例子除了男同學不感興趣之外還存在兩個很大的缺陷:

  1. 這是紙上談兵,沒辦法在教室實作的例題。做蛋糕太花時間了。
  2. 既然沒辦法實作,就沒有數據,無法教學生畫科學圖表 (課本也沒做到這點,科學方法等於是用唸的唸過去。)

該怎麼修改才能真的讓學生在教室做實驗煮點東西呢?哎,我想到了,煮糖心蛋!煮糖心蛋所需要花費的時間與技巧不多,就算男生怎麼笨手笨腳,煮個蛋還是可以的,而且這個內容可以與資訊課結合。

(問題是『科學方法』是兩個星期前的進度,所以我現在想到這個內容是有點晚了……倒是明年可以好好應用。)

糖心蛋實驗容易進行又能引起學生學習興趣

祖宜在艾維提斯的完美雞蛋這篇文章裡面有提到糖心蛋的不同做法,不過直接給學生這些訊息就太沒意思了。不要跟學生說我們要做糖心蛋,祇先要求學生上網去查蛋白 & 蛋黃分別的凝固溫度就好。

『ㄟ,同學,你們有沒有發現蛋白 & 蛋黃的凝固溫度不一樣?如果我今天想要煮出蛋白凝固但是蛋黃還有點軟嫩的蛋該用多少的溫度會比較好?好,決定了溫度之後,煮的時間會不會有影響?我們來做做實驗吧!』

『等一下,我們學校沒有恆溫水槽,要怎麼維持水溫在你們想要的溫度?就得『沸水 + 冷水』去調溫了。一直計算要多少沸水、多少冷水很麻煩喔?這種事交給電腦就對了。來,老師教你們用 Scratch 做一個計算機,你祇要先設定好你要的溫度,再把沸水的量、冷水的溫度輸進去,馬上自動幫你算出需要的冷水量,方便吧?』

(這裡要解釋如何計算溫度平衡,雖然這是二年級理化的內容,不過要讓學生聽懂不難。計算時用 Excel 也可以啦,不過 Scratch 可以有小貓咪互動,比較有趣一點)

學生找好蛋白、蛋黃凝固溫度,也做出計算機,下一節課就可以真的來實做糖心蛋了。不過在這邊我遇到一個難題:『這個實驗不容易數據化,圖表可以畫的出來,但是比較難用 Excel 來繪圖,所以無法順便教學生用 Excel 來畫圖表。』

適合煮糖心蛋的溫度、時間組合
圖、適合煮糖心蛋的溫度、時間組合 (此圖為隨意捏造的假數據)

怎麼樣修改課程才能讓糖心蛋實驗能夠數據化,方便學生利用 Excel 畫圖呢?請大家不吝賜教,謝謝您。

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