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第 1.1 節 熱能與分子運動

分子運動的模擬

1. 運用資訊來協助學生提出解釋 學生分享想法後，告訴他們現在有
參考資訊，可以用來解釋水平面上升的原因。請簡短介紹或檢視
以下概念：

•「熱能」是什麼？來自檯燈的熱能，是一種能量
•「物質」是什麼？瓶中的水，是一種物質。物質有質量並且佔

有空間，物質就是地球上或地球外的所有「東西」，包括海洋、
空氣、塵土、岩石、星體以及生物
•「分子」是什麼？物質是由非常小的粒子──也就是原子與分
子組成。水分子就由兩個氫原子與一個氧原子組成，以鍵結的
方式形成水分子
•「模型」是什麼？在科學領域，「模型」就是用來了解、預測
或解釋現象的工具。

2. 播放《溫度上升》的模擬動畫 播放模擬動畫並且解釋水分子受熱

後的模型。指出瓶內的溫度計、溫度、頂端有洞的管子，還有燈
泡（關掉的）。請學生描述加熱前，水分子的運動（在放大鏡內）。

3. 開始模擬 按下「熱能」下方的「開始」鍵。提醒學生經過的時間，
以及模擬的時間是經過加速的。告訴學生：在這個案例，溫度計
只顯示整數的數字，但是實際紀錄的時候，可以根據實際狀況紀
錄。

4. 討論水分子的運動 學生欣賞模擬影片時，請問他們下列問題：
•水加熱的時候，你注意到水分子發生怎樣的變化？（水分子振
動速度隨著溫度增加而增加）
•水分子變大了嗎？（沒有變大，但是水分子之間的空間變大了，
因為彼此遠離對方）
•溫度增加了多少？（從攝氏 26 度升高到攝氏 28 度）

5. 討論管子裡的水分子運動 學生觀察之際，問他們「管內的水平面

怎麼了？」（溫度上升，水平面也上升；水分子彼此互相遠離）

6. 模型不一定是真實狀況 停掉模擬，告訴學生：模擬本身就是一種
模型，並指出模型有助於理解水分子的運動。當然，水分子實際
的大小遠小於模擬的大小，看起來也不是有色的小點。

12 海洋科學序列教材 第一單元 13
—G6-G8 進階海洋素養