重 量 本質概念 報告者: 邱耀加 18號 陳俞君 28號
重量 重量是存在於實物上的非視覺感官量,不同於長度、面積、容量等可藉由視覺產生量感,而是必須藉由手掂實物來掌握量感,並和天平現象、秤面現象聯結,才能產生意義。
秤 此乃為科技文明的產物,將物件置於彈簧秤上,可就指針所指刻度報讀物重,但須注意秤皆有所稱物重的上限。
比較階段 感覺比較 --- 利用手掂兩實物的感覺來進行比較輕重,但當感覺暖昧時,常無法分辨輕重。 直接比較 --- 當兩實物的感覺無法比較出輕重時,使用天平原理進行兩實物的比較,天平向下傾斜的實物較重。 間接比較 --- 當兩實物比較無法直接使用天平原理分辨輕重時,可利用與中介物比較,透過遷移性關係分出輕重。
測量階段 個別單位 --- 以中介物為單位(例如拾元硬幣),使用天平原理測出實物的重量是幾個中介物。 普遍單位 --- 以公克或公斤重量之基本單位進行測量實物的重量。
公斤: 1公斤物件的重量在1公斤秤的秤面上的刻度是1000g或kg。 公克: 1公克的物件不易感覺,而且無秤面刻度系統的數線結構,必須借助天平來表示量感。
認知結構 1.「重量」為一種非視覺感官量: 重量屬於實物本身具有的性質,是一種「非視覺感官量」,它可藉由提、拿、掂等人體動作來判斷,不同於時間是藉由時鐘所比對、測得的「工具量」。 2.「重量」需經過測量: 重量除了真實存在於實物本身,並可以藉由天秤、磅秤等工具來測量,如果這個世界沒有「彈簧」或「天平」等測重工具,讓「重」以線性的方式轉換出來,可能「重」與「美麗」的語詞一樣無法描述出「量」。
認知結構 3.釐清「力量」與「重量」是不同的: 「力量」的描述是相對的觀點,可能不同的人對同一物質用力有不同的感覺,例如:甲同學打乙同學的手臂,乙同學覺得甲同學打他打得很用力,使他的手臂非常地痛,但甲同學覺得他的打得力道很小,這就是他們兩位對力的感覺不同,因為力量的感覺與個人的體力、體格有關。 宇宙中質量是守恆的,「重量」則是隨引力的不同而改變大小,即是在同一地心引力之下,一物件的重量,不會因時、因地不同而有所不同的測量結果。
認知結構 4.皮亞傑(Jean Piaget)重量保留概念: 具有重量保留(或稱守恆)概念的兒童,他們可以知道物質經過變形或分割後,其重量和原來的一樣,一般兒童大約在9~12歲發展重量保留概念。兒童此時,對以下的重量保留活動,有不同的認知,而會影響重量概念的學習: a.重量保留概念與時間因素-重量和物件有關,同一物件在不同時間所秤出的重量是一樣的。兒童此時已知道重量和物件有關,而且同一物件你秤的、我秤的、今天秤的、明天秤的都一樣重。
認知結構 b.重量保留概念與物件變形-同一物件經濟擠壓或拉長等變形並不會改變其重量。兒童此時不一定能接受物質變形前後或置放方式不同,而認為該物件重量沒有改變。 c.重量保留概念與物件分割-某物件切割成幾部分,這些部分合起來的重量和原物件的重量保持不變。兒童此時幾乎不可能接受物質分割後,該物件重量不會改變的情形。
認知結構 d.重量保留概念與物件遞移性-如果甲物和乙物在天平上比較重量時,甲物和乙物一樣重;且乙物和丙物在天平上比較重量時,乙物和丙物也一樣重,那麼,甲物和丙物必定一樣重。兒童此時不一定能認為1甲物和乙物在秤面上的刻度一樣,而一樣重。或是2甲物和乙物一樣重、乙物和丙物一樣重,就表示甲物和丙物一樣重的概念。
認知結構 5.重量大小≠體積大小:質量/體積=密度,所以重量與體積並非具有正比關係,除非同一物質其密度一樣時,重量才和體積有正比的關係。例如:0.8公斤的棉花比1公斤的鐵輕,但棉花的體積卻比鐵大(重量:鐵>棉花 體積:鐵<棉花),老師要特別注意,別讓學童誤以為物體越大就越重。
認知結構 6.重量公制單位標準表: 重 量 名稱 *公噸 公擔 公衡 *公斤(千克) 公兩 公錢 *公克(克) 英譯 重 量 名稱 *公噸 公擔 公衡 *公斤(千克) 公兩 公錢 *公克(克) 英譯 tonne(metricton) quintal myriagram kilogram hectogram decagram gram 代號 mt q mag kg hg dag g
教材架構 手掂或天平進行二物件的直接比較誰輕誰重 在1公斤秤上以「50公克」為刻度單位的計數、報讀 利用體重計,進行以公斤為刻度單位的報讀活動 以單一的普遍單位「公斤」(或「公克」)做為個別單位的基準來進行實測與估測 進行公噸和公斤的化聚活動
教材架構 低年級 教材安排上是由二年級開始有重量的單元 2-n-16 能認識重量,並作直接比較。 N-1-14 說明: (二年級) ●量的教學請參見附錄中「量與實測」的主題說明。 ● 小學所學的七種量中,「重量」、「時間」是比較不一樣的量,其他五種量都與視覺或幾何感有關,比較能做直接比較。但是「重量」完全依賴於身體的感覺,因此直接比較,只能用手(單手測量兩次或左右手同時)經驗重物與輕物的差別(兩物的重量不宜過近),不然就得借助天平的機械裝置。
能利用間接比較或以個別單位實測的方法比較不同物體的重量。 教材架構 中年級 四年級並沒有安排重量的單元 3-n-15 能利用間接比較或以個別單位實測的方法比較不同物體的重量。 N-1-15 說明: (三年級) ●量的教學請參見附錄中「量與實測」的主題說明。 ●可在此細目中再進行一次遞移律的活動(參見2-n-03),由於重量不是一個視覺量(小的物品可能較重),特別適合討論遞移性。
能認識重量單位「公斤」、「公克」及其關係,並作相關的實測、估測與計算。 教材架構 中年級 四年級並沒有安排重量的單元 3-n-16 能認識重量單位「公斤」、「公克」及其關係,並作相關的實測、估測與計算。 N-1-16 N-1-17 說明: (三年級) ●認識「1公斤=1000公克」的關係。 ● 例:知道全家人的體重,並能計算全家人體重的總和。 ●例:6公斤500公克的油,若600公克的油裝一瓶,共可裝滿10瓶,還剩500公克的油。 ●注意分辨「淨重」與「毛重」的差別。例:用洗菜籃裝蕃茄去秤重得1公斤,又洗菜籃為100公克,則蕃茄的淨重為900公克。
能認識重量單位「公噸」及「公噸」、「公斤」間的關係,並作相關計算。 教材架構 高年級 六年級並沒有安排重量的單元 5-n-14 能認識重量單位「公噸」及「公噸」、「公斤」間的關係,並作相關計算。 N-2-15 N-2-16 說明: (五年級) ●1公噸=1000公斤。 ● 本細目的單位換算與計算可引入分數或小數。
常見迷思概念(低) 不易掌握之概念 (常見迷思概念) 教學者之對策 重量 學生普遍都認為 大的就一定是比 較重的。 在二年級的的習題中,只是教到同 樣的東西大的比小的重,但在日常生活 中卻容易被誤用。 除了糾正大並非必重的觀念,還教 他們如何準確 判斷輕重。 兩物輕重相差甚遠: 用手拿,來感覺輕重。 兩物輕重相差甚近: 電子秤,秤上的數字越大表示越重。 【林雅惠老師受訪,蔡亭葦訪談】
常見迷思概念(中) 不易掌握之概念 教學者之對策 (常見迷思概念) 同樣的重量,但體積大就容易混淆學生的視覺: 例如:一公斤的棉花和一公斤的鐵,哪一個比較重? 最好解決的方式就是讓學生親自感受「重量」。例如讓學生兩手拿著同樣重量但質量不同,或是體積不同的東西來實際體驗,而後要他們說出哪邊重,藉此來加深學生的印象。並強調要看清楚題目的意思,才不會受騙。 【尚貞美老師受訪,陳秀蓮訪談】
常見迷思概念(中) 不易掌握之概念 (常見迷思概念) 教學者之對策 重量的迷思: 秤面上的刻度,可能因規格不同,有不同的度量,孩子可能在報讀指針所指刻度的數字時會有問題。 提醒學生在報讀指針時,要多多注意,不要被騙。 【林春雪、李淑玲老師受訪,傅薏靜、王怡潔訪談】
常見迷思概念(高) 不易掌握之概念 (常見迷思概念) 教學者之對策 單位換算 原因:缺乏生活經驗、計算能力不足粗心 如: 公斤與公克間的單位轉換 公頓與公斤間的單位轉換 1.以實物配合教學。 2.多加練習(除課內的內容外,找其他坊間的相關書籍與試卷讓學生練習)。 3.請學生上台練習,全班討論。 4.提醒學生養成驗算的習慣。
常見迷思概念(高) 不易掌握之概念 (常見迷思概念) 教學者之對策 課本的單位和生活實際運用的不同: 課本可能是「千公斤」,日常生活則是說「公噸」。 發給每人一張對照表,包含了九年一貫課本使用的(大陸用法)和日常通用的(82年版國編本用法)。 【李幸儀老師受訪,黃羿菁訪談】
真假黃金 海賊王發現十袋銀幣,每袋有100玫,每一玫銀幣重10公克,但其中有一袋是偽品,每一玫銀幣只重9公克,現在有可稱重的磅秤和天平,你要如何在最短的時間內找出最輕的那袋?
解答 將袋子標上1~10的數字,自每一袋中取出和袋號相同玫數的銀幣,即1號取出2玫,2號取出2玫,以此類推,10號取出10玫。
你猜對了嗎? 會得到1+2+3+4+5+6+7+8+9+10玫銀幣 如果銀幣全為真的,重量應為550公克 因銀幣中有假的,所以重量會少於550 公克 假如第6袋是假的,會得到544公克 「550-實際所得重量」=X (「550-544」=6) X即偽幣所在袋數
問題 請問棉花和鐵,那個重?
The end ☆謝謝大家☆