今天是本學期最後一堂課,當然是要來場綜合這學期內容的活動啦。左思右想終於設計了類似密室脫逃的科學活動,共有六關,接下來就一一介紹各關卡的活動內容與教學實況吧!


                       圖、自己「搞剛」特地裝成教具箱的形式。


[開頭] 活動規則說明

1. (事前已經將各關卡的道具擺在教室各處了。)

2. 每個人在遊戲開始前會拿到一人一張小卡,以及十個點點貼紙。點點貼紙用於每個關卡破關時,學生需將兩張點點貼紙分給他認為這關貢獻度最大的同學,不能給自己,可以兩張貼紙都給同一個人。

3. 第二個規則,待會每個關卡都需要共同選出一個leader,這位leader需要協助分派每個人工作,讓大家能通力合作突破關卡。

4. 會設定這些規則是希望待會在破關時,能讓學生比較有意識的相互合作破關,而非各自擊破。

                      圖、每個人都會拿到點點貼紙,以及記錄卡。



[情境設定] 邪惡科學家的誕生

1. 播放投影片,描述情境: 2100年,科學突飛猛進,但也造成有心人士用來做壞事。一位名為凱薩的科學家,原本被大家視為科學界的天才,可是人心的扭曲讓他最終變成難以對抗的魔鬼。他自稱自己為「科學之神」,到處破壞。而有幾個人,早就預知了會有這樣科學走偏的事情發生,準備了一組密碼分別保護,當時機到來時,這些密碼會結何在一起,創造能打敗邪惡的武器。

2. 有學生吐槽如果他是那個科學家,才不會設定那麼複雜的機關。老師回:我討厭太聰明的學生。(開玩笑的XD)

3. 本次主要關卡共有五關,也就是五關破完後,總共能拿到五個數字。投片上顯示出五位角色,分別是門得列夫、拉瓦節、煉·金術(他是影片中的一個角色)、戴維與史塔爾。學生需要共同選出要先挑戰哪一關。(大家都一致同意最後再破門得列夫,看來元素週期表對他們來說真的很有挑戰。)

                                     圖、老師開始鋪陳遊戲情境。

                                     圖、本次活動的五大關卡。



[關卡一] 煉·金術的魔法陣

#對應學習內容 物質的酸鹼、導電性

#提供教具 檸檬酸、鹽、糖、小蘇打粉、純水、攪拌棒、石蕊試紙、鑷子、電池組、LED燈、魔法陣 

                                           圖、關卡一教具組。


1. 學生先選了煉·金術的關卡,按下投影片跳到煉·金術的頁面。

2. 煉·金術: 「就說科學是危險的,還不如遵循自然的法則,使用煉金術!但好在我準備了一組鍊成魔法陣,可以對抗邪惡科學之神。驕傲的年輕科學家啊,你就姑且拿去使用吧!」

3. 活動說明:桌上有一張畫有練成陣的紙張(有學生說我畫的很像《鋼之鍊金術師》裡的煉成陣,老師覺得開心~),另外有四罐沒有標籤的白色粉末,分別是糖、鹽、小蘇打粉、檸檬酸。學生需辨識出四罐粉末分別為何,並放到煉成陣正確的位置上才能煉出數字。

4. 活動中學生很快速地觀察了顆粒的形狀與大小就辨識出四罐分別是什麼物質,但是我沒那麼容易放過他們,我要請他們用石蕊試紙測出四種物質的酸鹼性,以及自己組出接有LED燈的電路,用來測試四個水溶液的導電性。

5. 雖然大家對這四種物質的酸鹼性以及導電性很清楚,但是實際操作教具時,會發現有些人對電路的連結概念不夠,不知道要怎麼接出能測導電性的電路裝置。

6. 過關後,獲得數字「7」。

                 圖、學生需要說服老師如何得知未知粉末是什麼物質。

                       圖、學生把粉末罐放到魔法陣的正確位置上。



[關卡二] 拉瓦節的祖傳密碼表

#對應學習內容 物質的酸鹼

#提供教具 密碼表、雪碧、鹽水、糖水、醋、檸檬酸、小蘇打水、蝶豆花水、滴管、石蕊試紙


                                         圖、關卡二教具組。


1. 學生接著選了拉瓦節的關卡,播放拉瓦節的投影片。

2. 拉瓦節: 「年輕的科學家啊,沒想到會有這麼一天,需要由你承擔這個責任,來對抗邪惡科學之神。我不清楚那個神秘數字到底能產生多大的力量對抗邪惡,但我們家代代相傳一張表,表格裡藏有一個數字。我想是時候將這張表給你了,好好研究它、解開其中隱藏的數字,並用它打倒邪惡科學之神吧!」

3. 活動說明:桌上有一張密碼表(我給他們三份相同的,方便他們八個人看),裡面密密麻麻的表格中寫了各種物質的名稱,但整個表格中隱藏一個數字。

4. 這關我給的提示是所有物質的水溶液、石蕊試紙等,我覺得這提示太明顯了,應該要晚點再拿出來給他們。學生有些憑經驗將酸性、鹼性、中性物質分別塗上紅色、藍色與綠色;有些學生則是協助用石蕊試紙檢測水溶液的酸鹼性,確保答案沒錯。最終,學生會發現表格中藏有數字「2」。

                                            圖、學生嘗試解題。

                                            圖、密碼表塗色過程。



[關卡三] 戴維的光之劍

#對應學習內容 電路與導體

#提供教具 鑲有LED燈和電池的紙板劍、有鱷魚夾的電線

                                           圖、關卡三教具組。


1. 接著學生選了戴維的關卡,他們還記得戴維與電解有關,只是我的內容不是直接對上電解。

2. 戴維: 「年輕的科學家啊,世界就算變得黑暗,也不要放棄一絲希望。就為了這一天的到來,我準備了能指引希望的光之劍,試著讓它發光、並揮舞它吧!這樣希望肯定會出現的!」

3. 活動說明:學生會獲得一個鑲有LED燈與兩顆串聯電池的紙板劍,電池一端與LED燈一端已經接好了,但另外一側沒有,學生會發現就算接上老師另外提供的一個有附鱷魚夾的電線,長度還是不夠連結成完整的迴路。

4. 學生一開始有稍微困惑一下應該要怎麼接成迴路,我提供幾個規則與提示,首先,這把劍不能被破壞或扭曲、第二個規則是這間教室除了每個關卡的教具以外,其他都可以碰。

5. 這關的leader很快速地想到要拿導電物質相接來完成迴路,然後號召大家去拿筆芯過來(我滿意外他們第一個使用的物質竟然是筆芯、而不是金屬物質)。接著他們用想辦法用膠帶連結數個筆芯,使得LED燈與電池的另一端相接。

6. 他們後來發現筆芯不能彎又容易斷,接起來很辛苦。此時,有人找到我放在教室的常鐵夾,終於利用長鐵夾與筆芯相接,完成了電路,讓LED燈順利發光。



[關卡四] 史塔爾的驕傲惡魔像

#對應學習內容 燃燒理論、燃素說

#提供教具 情境用雕像、鐵盤、鋼絲絨、棉花、電子秤、打火槍

  

                                             圖、關卡四教具組。


1. 史塔爾: 「阿貝師傅曾經給我一個神聖之物,他說當世界終將黑暗之時,這個神聖之物會派上用場的。親愛的科學家啊,這聖物名稱為「高傲的巨人」,要給他足夠的重量才能讓他吐出隱藏的秘密。想辦法讓這個高傲的巨人臣服於你,並用它來打敗黑暗吧!」

2. 活動說明:這關卡會附一包鋼絲絨、一包棉花,鐵盤上一次只能放一種物質,學生要想辦法加物質到鐵盤上,直到重量超過5g。(但是無論是整包棉花或整包鋼絲絨放到鐵盤上,學生會發現重量只能到4.65g。)

3. 當時燃燒理論上滿久的,可能因為如此,學生馬上就決定要放鋼絲絨,而且要燒它。只是縱使我事前已經確認我準備的鋼絲絨的量經過燃燒後可以達到5g,這次學生燒完竟然重量不足,這關的細緻度可能比我預想的要更為嚴謹。(有學生問我到達那個重量時,雕像真的會吐出數字嗎?我說老師還沒能力做這個機關,所以只是一個遊戲情境囉:P)

4. 因為真的重量無法到達,我改成口頭問跟燃素說有關的問題,他們答對後就給他們數字「8」。

                             圖、學生正在燃燒鋼絲絨以增加重量。



[關卡五] 門得列夫週期表的秘密

#對應學習內容 元素週期表

#提供教具 元素卡牌

                                             圖、關卡五教具。


1. 終於到學生認為最難的這關了,我播放門得列夫的投影片。

2. 門得列夫: 「年輕的科學家啊,我知道我最後是戰勝不了邪惡科學之神了。但是團隊的力量總勝過孤單一人,我在我的重要發明中,藏了一個重要數字,那可能擊敗邪惡科學之神,並獲得人類最珍貴的寶藏。去尋找吧。」

3. 這段話下方還有一串英文提示:

The age difference,

hidden in the element surrounded by Be, Al, C

and in the element surrounded by K, Mg, Ga

(用英文的原因是讓以英文為主要語言的兩位學生在這個關卡裡也能參與,要不然他們沒辦法看著元素卡牌的中文排週期表。不過他們嫌我這句英文沒寫完整...)

4. 學生一開始先憑印象,將字體顏色相同的卡牌湊在一起,而且還記得個堆卡牌還能用原子量做排序。可是當這些卡牌這樣整理後,還是看不出規律,學生終於有明顯陷入困難的樣子。

5. 我提醒他們再仔細看看元素卡牌上有哪些資訊,並且思考這其中的哪些資訊能幫助我們有效的整理所有元素。又經過一點時間苦思後,有人突然想起可以用元素的化學特徵來分類,最後學生終於排出了元素週期表。

6. 接下來的問題是:隱藏的數字在哪裡呢?學生知道跟英文句子中的六個元素有相關,找出被包圍的兩個元素Ca與B後,學生繼續思考數字在哪裡?我請兩位講英文的學生協助翻譯,只是沒想到他們看得懂英文,但不知道如何翻成中文(XD尷尬了),好在他們有注意到age difference這個詞。

7. 學生思考兩個元素的年代差異,但發現「這兩個元素發現的年代一樣啊,然後呢?」困惑一陣子後,才想到因為年代一樣,所以年代差就是零!

8. 學生拿到數字卡「0」時,很興奮想衝去解鎖,但我請他們不要急,因為他們拿到五個數字,可是其實密碼鎖只需要四個數字。

                            圖、學生正在思索週期表的排列規則。

                                   圖、學生總共拿到五張數字卡。



[隱藏關卡] 波以耳的最終防衛手段

#對應學習內容 煉金術、燃燒理論

#提供教具 五張數字卡

1. 老師播放投影片,學生會發現原本投影片上的五個科學家彼此可連成一個星形,中間跑出了波以耳。

2. 波以耳:「為了避免邪惡科學家的陰謀成真,我早就準備了一套對抗方法。看看卡片後面的圖像吧,年輕的科學家啊,你一定能找出關鍵的四個數字的。」

3. 活動說明:學生會發現他們剛剛拿到的數字卡牌背後其實都有一個符號,五個數字卡有一個數字是不需要的,也就是要找出五個符號中,哪一個符號是與彼此最不相關。

4. 學生看了其中兩個,就知道分別是代表「火」跟「水」,既然最終是四個數字,應該是與四元素說有關,剩下的就是找出「風」跟「土」分別是用哪個符號代表。

5. 比較了五張圖卡,學生發現有一個圖案很像「月」,這與四元素說無關,而「月」圖像對應的數字是「4」。

6. 最後,終於真正破關啦!

                                         圖、隱藏關卡出現。

                                圖、數字卡的背面有五個圖像。



#大反思

1. 設計關卡真的很難啊!這樣玩完後還是發現有滿多bug要處理的。首先是時間問題,我原本以為這每個關卡破完,可能2.5小時跑不掉,但實際上只用了1.5小時多。我覺得問題在於我給的提示太過明顯,我應該把每個關卡的提示,或是關鍵材料先收著,直到學生在解謎時卡關、發現一定要有什麼元素才能破解時,我再提供材料會比較好,這樣學生才會真正的去燒腦、想盡辦法用自己所學來解決問題。第二個是教具準備的細膩度不夠,雖然我自認自己很用心準備活動了,但教具呈現的方式,若當初在更花點心力去裝飾、甚至是更精準量測教具所需的量(尤其是燃燒那一關),一定能讓活動更有真實感。

2. 我這次活動使用點點貼紙,原意是希望學生能更注重團隊合作,但是整體下來我覺得貼紙的效用不大,後來也有學生不在意貼紙一定要給哪位,有隨性給的狀況發生,這樣點點貼紙就失去意義了。突然意識到這次活動我雖然想強調團隊合作,但是事前的課程若都沒有很有意識地要訓練學生這點,最後檢測真的是看不出成效的!

3. 最後就是活動如何檢測這學期表現。說真的我還是以「趣味性」為優先進行活動設計,而這樣的活動是否能檢測出學生在「學習內容」與「學習表現」的成果呢?我覺得這次的活動大多還是在檢測「學習內容」,「學習表現」則因為我沒有先細緻的羅列出要觀察的外在行為,變得很難去評斷。

4. 總之,我覺得以目前在強調「探究實作」教學的狀況下,活動檢測會是一種方式,只是它的難度在於事前準備是否充分、以及檢測項目設定的細膩度是否更高。但無論如何,總要嘗試了才知道如何改進不是嗎?