從模擬DNA的雙股螺旋結構研究開啟科學探究的歷程

從模擬DNA的雙股螺旋結構研究開啟科學探究的歷程

摘要

本課程設計係以國立台灣師範大學科學教育中心賈志達教授提供之「以雷射光照射細彈簧的繞射」模擬「x-ray 照射 DNA 雙股螺旋的繞射」模組,引導學生逐步探究繞射現象,理解繞射原理與應用來解析物質的幾何結構,進而體會科學家發現 DNA 雙股螺旋結構的歷程。課程進行藉由學習單的提問,引導學生觀察現象、小組討論,進而發現問題、認識問題,再由各小組上台發表學習心得或該組實驗探究中所遭遇的困難,其他小組提問或提供解決問題的想法,全班共同腦力激盪、互相學習,進而覺察解決問題的方法,並預測可能的結果,提供學生探究與問題解決機會的學習歷程。


根據各組對「單狹縫繞射的觀察」,引導學生擬定研究計畫,辨明影響「繞射條紋寬度」的變因,由學生小組討論以選擇適當測量方法與器材,設計紀錄格式並詳實記錄,以獲得有效的資料數據。介紹相關的資訊與數學等方法,協助學生有效整理數據,依據整理後的資料製作圖表,以獲得變因間的數學關係,並引導學生討論「單狹縫繞射公式」的物理意義與在生活中的應用。引導學生觀察「單一細線繞射現象」並與「單狹縫繞射」比較,並利用比較的結果來測量漆包線的直徑。最後各組學生觀察「雷射光照射細彈簧的繞射圖案」,小組進行討論以猜測影響「繞射圖案」的變因,提供學生漆包線與各組需要的器材,引導學生應用「單一細線繞射現象」的研究經驗,從「雷射光照射細彈簧的繞射圖案」求得細彈簧的螺距。

 

講者

松山高中 吳清源老師

 

教案下載

https://drive.google.com/file/d/0ByNiuQS9kCswSXRLRDFjVERVbUU/view?usp=sharing