Pelajaran Teach
Adakah termometer itu tersekat?
Misi sains selama 26 minit untuk laluan teras, atau kira-kira 31 minit dengan graf pilihan: gunakan ujian sebenar untuk menyiasat mengapa bacaan termometer hampir tidak berubah walaupun ais menerima haba.
Pertama kali mengaktifkan Teach? Anda boleh menjalankan satu sesi kelas tanpa sebarang kos. Pelajar menyertai sesi dengan kod kelas.
Kali pertama menggunakan LabsLand? Cipta akaun guru anda
Hasil pembelajaran
Menggunakan satu rakaman ujian haba rendah di makmal jarak jauh dan memerhatikan kedua-dua kameranya.
Menyusun empat momen dalam proses dan mengenal pasti perubahan keadaan jirim serta jumlah ais.
Menerangkan dengan kata-kata dan anak panah tenaga mengapa suhu berubah sangat sedikit semasa sebahagian daripada proses pemanasan.
Dalam aktiviti lanjutan untuk umur 12–13 tahun, memplot hanya empat titik suhu-masa dan mengenal pasti bahagian yang hampir mendatar.
Pratonton aktiviti pelajar
Kandungan aktiviti
Pratonton sahaja. Dalam sesi kelas, pelajar boleh mengisi jawapan dan menyerahkan hasil kerja mereka kepada guru.
1 · Segelas ais dan satu kejutan
7 min
Di dalam kelas, guru akan menerangkan bahagian pertama ini secara lisan sementara kamu semua melihat imej. Jika belajar sendiri, baca tanpa cuba menghafal semua nama peralatan sekali gus: kamu hanya perlu mengenal pasti perkara yang ditunjukkan oleh setiap kamera.
Hari ini, kamu akan menggunakan komputer untuk bekerja dengan satu ujian sebenar yang dijalankan di makmal: segelas ais dan air dipanaskan perlahan-lahan sementara dua kamera merakam perkara yang berlaku. Dalam TEACH, kamu boleh memilih konfigurasi itu dan memerhatikan rakamannya. Apakah tujuannya? Untuk mengetahui sebab suhu hampir tidak meningkat semasa sebahagian daripada ujian tersebut.
Tugas kamu adalah untuk memilih rakaman ujian dengan haba rendah dan memerhatikan dua perkara: apa yang berlaku di dalam gelas dan bagaimana suhu berubah. Apabila kita memanaskan sesuatu yang sangat sejuk, kita menjangkakan suhunya akan meningkat. Oleh sebab itu, hasil ujian tersebut menarik perhatian. Sebelum cuba menerangkannya, kenali bahagian-bahagian eksperimen dan perkara yang dapat kamu lihat.
Dua batang logam dimasukkan ke dalam gelas (bikar) dari bahagian atas. Setiap batang mempunyai tugas yang berbeza:
- Pemanas ialah batang yang dapat membekalkan tenaga kepada kandungan gelas apabila dihidupkan.
- Prob mengukur suhu dan menghantar hasilnya kepada termometer digital. Prob ialah bahagian yang berada di dalam gelas, manakala termometer ialah skrin yang memaparkan nombor.
Apabila kamu membuka makmal, kamu dapat melihat eksperimen yang sama melalui dua kamera. Anggaplah kedua-duanya sebagai dua orang saksi yang menceritakan bahagian berbeza dalam kisah ini:
- Kamera proses menghadap gelas. Kamera ini membolehkan kamu mengikuti apa yang berlaku kepada ais dan air di sekeliling kedua-dua batang.
- Kamera termometer menghadap skrin yang disambungkan kepada prob. Kamera ini menunjukkan suhu yang sedang diukur pada setiap masa.
Untuk menyelesaikan misteri ini, kamu perlu menghubungkan perkara yang dilihat di dalam gelas dengan bacaan pada skrin.
Keadaan pada permulaan
Ini ialah pandangan kamera proses pada permulaan satu ujian sebenar. Gelas kelihatan keputihan dan legap: kandungannya menyebabkan batang-batang di dalamnya hampir tidak kelihatan.
Sekarang kamu sudah mengenali tempat eksperimen ini dijalankan. Seterusnya, perhatikan data yang mencetuskan penyiasatan ini. Kita akan memanggil ujian dalam pengenalan ini sebagai kes bersama.
Dalam ujian tersebut, tetapan haba paling rendah telah dipilih, iaitu Pemanasan · Haba rendah. Lima saat selepas ujian bermula, kamera termometer merakam bacaan ini:
Kamera termometer · 5 saat
Termometer menunjukkan 0.5 °C.
Ujian diteruskan dalam mod yang sama. Dua puluh saat lagi berlalu. Inilah bacaan baharu:
Kamera yang sama · 25 saat
Kini termometer menunjukkan 0.6 °C.
Dalam tempoh 20 saat antara kedua-dua imej, bacaan hanya meningkat sebanyak 0.1 °C. Apabila mendengar perkataan “pemanasan”, kita mungkin menjangkakan suhu meningkat dengan ketara. Namun begitu, bacaan itu hampir tidak berubah dan kekal sangat hampir dengan sifar.
Di sinilah misi kamu bermula. Mula-mula, kamu akan memilih penerangan awal. Kemudian, kamu akan menetapkan satu rakaman ujian sebenar menggunakan haba rendah dan mengumpulkan dua petunjuk daripada ujian kamu: satu daripada gelas dan satu daripada termometer. Selepas itu, kamu akan membandingkannya dengan empat momen daripada satu lagi kes sebenar. Akhir sekali, kamu akan menyusun semula peristiwa itu sebagai cerita visual pendek yang terdiri daripada empat babak.
Tidak mengapa jika tekaan pertama kamu tidak tepat: hipotesis saintifik ialah idea yang dibandingkan dengan perkara yang benar-benar kita perhatikan. Pilih hipotesis yang kamu rasa paling meyakinkan sekarang, tanpa meneruskan penyiasatan dahulu.
Hipotesis pertama kamu
Pada pendapat kamu, apakah penerangan terbaik tentang sebab suhu hampir tidak berubah antara 5 s dengan 25 s?
Sebelum membuka makmal, tentukan perkara yang akan kamu periksa: sama ada ais berubah dan sama ada nombor pada termometer berubah kemudian. Kamu belum perlu menulis jawapan lain; perkara ini akan menjadi dua petunjuk ringkas daripada ujian kamu sendiri.
2 · Satu ujian sahaja: haba rendah
8 min
Sekarang, siasat perkara ini dengan satu rakaman ujian sebenar menggunakan haba rendah. Pemerhatian ini ialah bahagian utama misi: kamu memerlukan satu petunjuk daripada setiap kamera untuk menyokong penerangan kamu. Kamu tidak perlu mengira kadar atau melukis graf.
Buka makmal dan ikuti perjalanan ais
Buka makmal daripada blok ini.
Teruskan dari bahagian pengenalan ke 2 · Konfigurasi (*Configuration*).
Pilih Pemanasan (*Heating*) dan Haba rendah (*Low heat*). Jika konfigurasi itu sudah dipaparkan, jangan ubahnya. Jangan gunakan haba tinggi atau penyejukan.
Masuk ke 3 · Pemerhatian (*Observation*). Rakaman akan bermula secara automatik; jangan cari butang mula yang lain.
Kamu akan melihat kamera proses (gelas) dan kamera termometer serentak. Berikan perhatian kepada kedua-duanya tanpa menukar paparan.
Sepanjang kira-kira 40 s pertama, simpan satu petunjuk ringkas daripada kedua-dua kamera pada masa yang sama: catatkan anggaran masa, perkara yang kamu lihat pada ais dan air, serta bacaan termometer ketika itu.
Kemudian, kira-kira antara 60 s hingga 90 s pada pemain video kamu, lihat kamera termometer sekali lagi. Catatkan anggaran bacaan atau nyatakan sama ada bacaan masih hampir sama atau sudah meningkat dengan ketara. Kedua-dua hasil adalah sah: tulis apa yang berlaku dalam rakaman kamu. Kekalkan kelajuan pada 1×.
Sebaik sahaja kamu memperoleh kedua-dua petunjuk, tekan Leave now untuk kembali ke TEACH. Jangan tunggu sehingga tempoh panjang — hampir 29 minit — yang dipaparkan pada pemain video tamat. Jika kamu sudah memerhati selama kira-kira 90 s, catatkan sama ada bacaan masih hampir sama atau sudah meningkat, kemudian keluar. Kamu tidak perlu mengulangi ujian atau mereka-reka nilai yang tidak kamu lihat.
Jika kamu bekerja secara berpasangan, seorang boleh menjadi detektif gelas dan seorang lagi detektif termometer. Kongsi kedua-dua petunjuk sebelum keluar.
Jika kamu sukar membezakan ais, membaca skrin atau menulis sambil memerhati, minta rakan sekelas atau guru menerangkan satu bingkai secara lisan dan membacakan suhu. Kamu boleh menyatakan dua petunjuk kamu secara lisan untuk ditulis oleh orang lain. Yang penting ialah cara kamu menghubungkan pemerhatian; kebolehan melihat atau kepantasan menulis tidak dinilai.
Petunjuk 1 · Kedua-dua kamera pada awalnya
Dalam ujian kamu, sepanjang kira-kira 40 s pertama, apakah yang kamu nampak di dalam gelas dan apakah bacaan termometer ketika itu? Catatkan anggaran masa dan satu petunjuk yang sangat ringkas daripada setiap kamera.
Petunjuk 2 · Termometer kemudian
Kemudian, kira-kira antara 60 s hingga 90 s dan sebelum menekan Leave now, apakah bacaan yang kamu lihat dalam ujian kamu? Jika kamu tidak dapat membaca nombor yang tepat, nyatakan sama ada suhu masih hampir sama atau sudah meningkat dengan ketara.
3 · Bandingkan dengan kes bersama
5 min
Ujian kamu sudah memberikan dua petunjuk. Sekarang, kembali kepada kes bersama daripada pengenalan, iaitu satu ujian sebenar yang berbeza daripada rakaman kamu. Empat kad ini — setiap satu mengandungi imej, masa dan suhunya — membolehkan seluruh kelas menggunakan rujukan yang sama walaupun setiap rakaman menunjukkan masa yang berbeza. Bandingkan urutan perubahan, bukan sama ada kedua-dua jam menunjukkan masa yang sama. Kad ini tidak menggantikan pemerhatian kamu: dalam ayat penutup, kamu perlu menggunakan petunjuk daripada gelas dan petunjuk daripada termometer dalam ujian kamu sendiri.
Bacaan bagi kes bersama ialah: 5 s → 0.5 °C; 25 s → 0.6 °C; 45 s → 3.2 °C; 70 s → 14.3 °C. Empat imej dalam soalan seterusnya menunjukkan gelas pada momen-momen yang sama.
Pilih petunjuk visual
Bandingkan empat bingkai dan bacaannya. Cari satu momen pertengahan: kandungannya sudah berubah dengan jelas berbanding pada 5 s, tetapi termometer masih hampir 0 °C. Selain itu, ais masih lebih banyak berbanding pada 45 s. Pasangan imej dan bacaan manakah yang menjadi bukti terbaik?
Lengkapkan keempat-empat baris sebagai rekod minimum bagi kes bersama. Dalam setiap baris, pilih penerangan yang paling sepadan dengan kadnya. Satu penerangan boleh digunakan lebih daripada sekali. Jangan tambah baris baharu.
Rekod minimum petunjuk
Lengkapkan tepat empat baris bagi kes bersama. Masa dan suhu sudah ditetapkan; pilih hanya perkara yang kelihatan di dalam gelas.
| Masa s | Suhu °C | Perkara yang kelihatan |
|---|---|---|
4 · Cipta “Perjalanan ais”
6 min
Gunakan jadual kes bersama kamu untuk mengubah empat babak menjadi cerita sains ringkas bertajuk Perjalanan ais. Kami hanya memberikan masa dan bacaan termometer bagi setiap babak:
1. 5 s · 0.5 °C
2. 25 s · 0.6 °C
3. 45 s · 3.2 °C
4. 70 s · 14.3 °C
Sekarang, kamu sendiri perlu melengkapkan makna sainsnya dalam kotak jawapan. Dalam setiap babak:
- gunakan semula frasa keadaan yang telah kamu pilih dalam jadual;
- tambah → tenaga dan beberapa perkataan sahaja tentang kesannya: mengubah keadaan jirim, meningkatkan suhu atau kedua-duanya.
Kamu tidak perlu menulis empat ayat penuh: satu baris pendek bagi setiap babak sudah mencukupi. Kamu boleh menulis atau menyatakannya secara lisan. Kemahiran melukis atau ejaan sempurna tidak dinilai; yang dinilai ialah tafsiran kamu terhadap bukti.
Hantar empat baris dan dua ayat penutup
Tulis atau nyatakan secara lisan satu baris pendek bagi setiap babak mengikut pola “keadaan atau jumlah ais → tenaga: kesan”. Kemudian, tambah dua ayat sahaja:
1. “Ujian saya: pada awalnya saya nampak… dan termometer menunjukkan…; kemudian termometer…”
2. “Saya fikir suhu hampir tidak meningkat antara 5 s hingga 25 s kerana…; ujian saya sepadan / tidak sepenuhnya sepadan dengan kes bersama kerana…”
Kamu tidak perlu mengulangi kerja di atas kertas atau menulis kesimpulan lain.
Pilihan: foto Perjalanan ais
Jika kamu mahu menukar empat ayat itu menjadi lukisan, kamu boleh melakukannya di atas kertas dan memuat naik foto yang jelas. Pastikan keempat-empat masa dan suhu, tafsiran kamu tentang keadaan air serta anak panah tenaga dapat dilihat. Ini ialah lanjutan kreatif pilihan: kotak jawapan di atas sudah menjadi penyerahan lengkap.
Aktiviti lanjutan umur 12–13 tahun · Empat titik dan satu bulatan
5 min
Gunakan hanya empat titik ini: 5 s → 0.5 °C; 25 s → 0.6 °C; 45 s → 3.2 °C; dan 70 s → 14.3 °C.
Pada kertas graf atau menggunakan alat membuat graf:
1. letakkan masa (s) pada paksi mengufuk dan suhu (°C) pada paksi menegak;
2. plot keempat-empat titik dan sambungkannya mengikut urutan;
3. bulatkan bahagian antara 5 s dengan 25 s;
4. tulis label pendek di sebelah bulatan yang menerangkan dengan kata-kata kamu sendiri perkara yang berlaku di situ.
Jangan kira kadar: plot empat titik tersebut sahaja.
Garisan hanya membantu menunjukkan urutan: dengan empat titik, kita tidak mengetahui dengan tepat perkara yang berlaku antara satu titik dengan titik seterusnya.
Jika menghasilkan graf menjadi halangan, gunakan laluan tanpa graf dalam soalan seterusnya: susun empat pasangan mengikut urutan dan terangkan bahagian 5–25 s dengan kata-kata atau secara lisan.
Pilihan: foto graf empat titik
Jika boleh, muat naik foto atau imej graf yang menunjukkan kedua-dua paksi, unit, empat titik dan bahagian hampir mendatar yang telah dibulatkan. Jika kamu tidak dapat memuat naiknya, tunjukkan graf di atas kertas kepada guru. Sebagai pilihan lain yang sama nilainya, tulis atau sebutkan empat pasangan masa–suhu mengikut urutan dan kenal pasti bahagian 5–25 s dalam soalan seterusnya.
Maksud bahagian tersebut
Pada pendapat kamu, apakah maksud bahagian 5–25 s, iaitu bahagian yang kamu bulatkan jika kamu membuat graf? Jika kamu tidak membuat, memuat naik atau menunjukkan graf, tulis dahulu empat pasangan masa–suhu mengikut urutan, kemudian tafsirkan bahagian itu.
Jadikan pratonton ini satu sesi kelas sebenar
Aktifkan LabsLand Teach untuk menggunakan pelajaran ini bersama pelajar anda. Kali pertama anda mengaktifkan Teach, anda boleh menjalankan satu sesi kelas tanpa sebarang kos.
Kali pertama menggunakan LabsLand? Cipta akaun guru anda