10.2018年公布的十二年國民基本教育課程綱要中。自然領域課程綱要中,關於探究學習內容—「論證與建模」:要求學生能夠「整理分析數據並提出或結論或找出解決方案,以及模型來呈現、預測各變項(或因素)之間的關係。檢視資料數據與其他研究結果的異同,以提高實驗或探究結果的可信度,並察覺所建立的模型的限制」。
依據自然科學探究與實作課程綱要的學習內容,試以現行114學年度學科能力測驗試題做為範例(如下所示),如何於實際教學過程中,運用上述的方法向學生說明其解題過程,藉此達到論證與建模的目的。
範例:114學年度學科能力測驗試題化合物甲與乙是啤酒苦味最主要的來源,其結構如下圖所示。在異辛烷溶液中,這兩個分子都會吸收波長275nm的紫外光,且吸光度與濃度成正比。化合物甲與乙皆為弱酸,在水中可部分解離成H+與它們各自的酸根。
「國際苦度單位」是啤酒釀製過程的一項重要指標,大部分啤酒的苦度介於10到100之間,其簡易測量方法如下:
步驟一、取5.0mL的啤酒樣品,加入12.5mL的異辛烷和0.5mL的酸
步驟二、充分搖晃混合,待液體分層後,測量異辛烷層在275nm的吸光度
步驟三、此吸光度乘以50即為該啤酒樣品的「苦度」
淑芬同學對某品牌的啤酒進行了四次的苦度測量,每次的實驗條件如下表所示。
下列關於實驗的敘述,哪些正確?(應選2項)(A)實驗三的苦度值與實驗一、二差異大,說明實驗所使用的酸的強弱會影響苦度值的測量(B)實驗四中的苦度數值約為53(C)若在實驗一中,不加入鹽酸,改為加入0.5mL的12MNaOH(aq),則水溶液中酸根的濃度會下降(D)若在測量方法使用10.0mL的啤酒樣品,其他步驟不變,則量測的苦度值會變低(E)步驟二使用到萃取法