學習目標
1. 探索如何利用電池和電線,讓燈泡發亮
2. 繪製通路與斷路圖
活動過程
今天的活動,是要讓孩子們動手操作看看,如何讓燈泡發亮?在實驗之前,我先教孩子們繪製電池、燈泡、電線還有簡單的電路圖,確認孩子們都熟悉電路圖的繪製後,就讓孩子自己做實驗了。
孩子們很開心,拿起燈泡、電池和電線就開始專心地實驗起來。一開始,Cliff用兩條電線各自連接一顆電池的正、負極和燈泡做實驗,但燈泡遲遲都沒有亮,Cliff和我一起找尋問題發生的原因,才發現,連接燈泡的電線並沒有連接正確,必須一端連接在燈泡底部(燈頭尖端),一端連接在燈泡的金屬側邊(銅片),這樣一來,燈泡才會亮。
燈泡的內部構造
Terry做實驗則很有自己的想法,並依照他自己的想法去嘗試,不論結果是好是壞,他都會告訴我們為什麼他會想這麼做,如果實驗失敗了,他會嘗試在錯誤中尋找解答,試著解決問題。
每當孩子們完成一個實驗,孩子們就會將他們實驗的電路圖記錄下來,當作參考,再接續嘗試下一個方法。
在實驗的過程中,孩子們難免會失敗(燈泡不亮),感到挫折。但我告訴孩子們:「失敗也是一種學習。從失敗的經驗中,我們可以知道哪些方法不管用,下次不要重蹈覆轍就好了!失敗並沒有什麼好不好意思的,因為失敗會讓自己變得更厲害,如果可以從失敗中找到解決辦法,這樣就會變得更棒!」所以,不管孩子們嘗試的方法是否會讓燈泡發亮,我都請孩子們把作法紀錄下來,當孩子們再嘗試下一個方法時,就會記得避免讓燈泡不亮的做法。
孩子們從一顆電池、一顆燈泡開始嘗試,接著,利用兩顆電池、一顆燈泡嘗試。孩子們發現,同樣都是一顆燈泡,連接兩顆電池的燈泡亮度,比連接一顆電池的燈泡亮度更亮,Terry說,因為兩顆電池的電力比較強,燈泡才會比較亮。
最後,我請孩子們挑戰利用兩顆電池、兩顆燈泡和電線,試著組合出讓燈泡發亮的電路。Cliff採用並聯的方式,使燈泡發亮;Terry則使用串聯的方式,讓燈泡發亮,兩人作法雖不同,但都成功了。我再請孩子們觀察兩者的燈泡亮度有何不同?並將自己組合的電路畫下來。
孩子們發現,Terry的燈泡比較暗(串聯),Cliff的燈泡比較亮(並聯)。Terry不明究理,問我為什麼?同樣都是兩顆電池、兩顆燈泡,為什麼亮度不一樣?我請孩子們先觀察兩者電路的差異,再解釋道:「因為電路的連接方式不同,你(Terry)是用串聯的方式使燈泡發亮,Cliff則使用並聯方式讓燈泡發亮。」Terry再問:「什麼是串聯?什麼是並聯?」
燈泡串聯就是兩個燈泡接在同一個通路上;
燈泡並聯則是兩個燈泡通路分開;
燈泡串聯時,因為電每經過一個燈泡會用一些掉,所以會越來越暗;
燈泡並聯時,是燈泡各自連到電池上,效果就會跟一個燈泡連到電池一樣
所以兩者的亮度才會有所差異,雖然已經盡力解釋,但孩子們對於串、並聯仍心存疑惑,於是我們決定下星期再做一次串、並聯的實驗,透過操作,以釐清孩子們心中的疑問。