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2025-08-08

| 吳主任科學實驗課 / 探索密度的奧祕

  
  
 
 
2025.8.7 高年級｜吳主任科學實驗課 × 探索密度的奧祕
 
今天的實驗課，孩子們在吳主任的帶領下，展開一場繽紛又深具科學意涵的探索旅程 ——「食鹽水鹽度分層實驗」。
 
這堂課不僅讓孩子們動手操作，更搭起了理論與生活之間的橋樑，引導他們從「液體的分層現象」，進一步思考日常中看不見的「密度」科學，正如2025大阪世博所倡導的精神：「從微小之處，看見世界的智慧」。
 
 
 
 實驗目標：
 
透過調配不同濃度並加上色彩的食鹽水，觀察液體如何依密度自然分層，讓孩子理解——
✨濃度越高 → 密度越大 → 沉在下層
✨濃度越低 → 密度較小 → 浮在上層
 
 
 操作步驟：
 
1.製作不同濃度的食鹽水，並分別加入綠、紅、藍、黃四色食用色素。
2.使用滴管，將彩色鹽水依序由下往上緩慢注入同一支試管中。
3.觀察並記錄液體分層狀態，推理密度變化與色彩層次的對應關係。
 
 
 
 學生觀察與思考：
 
試管中的彩虹液體分層結果如下：
綠（最濃）> 紅 > 藍 > 黃（最淡）
 
孩子們驚喜地發現：原來看起來一樣的水，內部其實藏著密度的秘密；只要一點鹽的變化，就會影響它們的「位置高低」。這樣的實驗，不只鍛鍊了觀察力，也啟發了他們以更細緻的眼光，重新看待世界。
 
 
 
 結合世博的國際視野：
 
在大阪世博中，許多展館展示的是未來科技與自然科學的結合，而今天的這堂課，也讓孩子們親身體驗如何「用手做科學」，探索物質的奧祕——正如世博所強調的「從好奇出發，串連未來」。
 
透過這樣的科學活動，我們不只培養了孩子的探究能力，也點燃了他們對世界萬物背後原理的想像與興趣。
 
 
 
 
 
以下是幾個與「水與密度」概念相關的世博展館，引導學生理解「密度」不只是實驗中的現象，更與世界科技、生活息息相關：
 
 
 
【日本館｜生命的交織】
 
主題：水 × 細胞 × 生命循環
 
實際應用：介紹「人體中水分與細胞的比例」，以及「水在人體內扮演的密度調節角色」。
 
延伸教學：密度不只是物理實驗，它也在人體中發揮作用——例如細胞外液與細胞內液的濃度差會引發「滲透壓」，影響細胞吸水或失水。可設計「蔬菜脫水實驗」作為進階活動。
 
 
 
【三井未來館｜未來的科學教室】
 
主題：實驗精神 × 未來科技
 
實際應用：「液體密度分層技術」被應用在石油提煉、製藥過濾、飲料調製中。
 
延伸教學：引導孩子了解「果汁分層」、「石油裂解塔的分離技術」，可以用不同糖水做出彩色飲料分層，模擬「分餾塔」原理。
 
 
 
【沙烏地阿拉伯館｜水資源永續科技】
 
主題：沙漠中的水奇蹟
 
實際應用：「海水淡化」技術依靠密度差與濃度差來處理飲用水，例如逆滲透法（RO）。
 
延伸教學：透過鹽水實驗讓孩子理解「鹽分越高→密度越大→較難蒸發」的概念，進而介紹「太陽能蒸餾器」模型。
 
 
 
【未來生活館｜智慧水管理】
 
主題：智慧家庭與生活科技
 
實際應用：「水塔與濾水系統」透過高低落差與密度設計節省能量，「溫度改變造成密度差」幫助家庭熱水器循環。
 
延伸教學：可以讓孩子製作「簡易濾水器」，或觀察「熱水與冷水的密度不同會產生對流」，連結到密度與溫度的關係。
 
 
 
 
【瑞士館｜自然科技結合】
 
主題：高山雪水與能源轉化
 
實際應用：阿爾卑斯山的雪水如何因密度變化形成河流，並驅動水力發電。
 
延伸教學：介紹「水的三態變化」、「冰比水輕所以浮起來」，並連結到「浮冰是極地動物的生存平台」。
 
 
 
實驗不是為了玩顏色，而是為了看見生活的運作邏輯。
 
密度不只是物理現象，它影響我們喝的水、住的家、身體的健康，甚至是整個城市的設計。
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