115/07/15【科學「食」光機——傳統甜食的科學解碼】【課程活動成果紀錄】
115年7月15日於國立清華大學南大校區綜合教學大樓N204教室辦理「科學『食』光機——傳統甜食的科學解碼」課程,由本校數理教育研究所王薪惠助理教授主講。本課程以生活中的傳統甜食為媒介,結合科學探究與實作活動,引導學生從「吃」出發,探索隱藏於美食背後的化學與物理原理,透過觀察、提問、實驗與分析,培養科學思考與問題解決能力。
上午課程以「自製椪糖」為主題,帶領學生認識糖類加熱過程中的焦糖化反應,以及小蘇打粉加入後所產生的化學變化。當小蘇打受熱分解時會釋放二氧化碳氣體,使糖漿內產生大量氣泡,進而形成椪糖蓬鬆酥脆的特殊口感。課程中,老師透過提問與討論,引導學生探究影響椪糖成功與否的因素,包括糖的種類、粉類材料、小蘇打粉添加量、糖水比例,以及攪拌速度與時間等變因。學生分組操作不同條件的實驗,觀察椪糖膨脹時間、膨脹程度及成品差異,並分析材料特性與反應結果。
實作過程中,學生發現製作椪糖並不容易,有些組別多次嘗試仍未成功,但也從失敗經驗中推測可能與小蘇打粉比例、加熱時間等因素有關。一位學員分享,原本以為椪糖只是簡單的甜點,實際操作後才發現其中蘊含許多科學細節;另一位學生表示,親眼看見糖漿因化學反應釋放氣體而膨脹,感受到科學如同魔術般神奇,也體會到實驗需要細心觀察與反覆嘗試的重要性。最後,學生完成自己的椪糖作品,將科學知識與美味成果帶回生活中分享,增添學習樂趣。
下午課程則進行「自製綿綿冰」實驗,引導學生探討液態水轉變為固態冰的科學原理。課程聚焦於冰塊與鹽的比例、鹽的種類及搖晃時間等因素對降溫速度與凝固效果的影響。學生分組設計實驗條件,調整冰鹽比例並觀察果汁凝固情形,透過實驗結果分析不同變因造成的差異。
在操作過程中,學生了解到鹽加入冰塊後,會降低冰水混合物的凝固點,使系統吸收更多熱量,進而達到快速降溫的效果。許多學生對於「不用冰箱也能製作冰品」感到驚奇,並透過比較不同條件下的製冰效果,逐步找出較佳的方法。有學員表示,各組透過不同操縱變因獲得實驗結果,再共同分析最佳製作方式,讓自己感受到科學探究的成就感;也有學生分享,利用冰塊與鹽創造低溫環境,成功將果汁製成綿綿冰,是一次既有趣又具挑戰性的體驗。
整體而言,本次課程透過椪糖與綿綿冰兩項生活化實驗,讓學生將抽象的科學概念轉化為具體可感的操作經驗。從糖類受熱產生化學變化,到鹽降低凝固點的物理現象,學生不僅學習科學知識,也培養觀察、紀錄、分析與驗證的科學探究精神。學員紛紛表示,這次活動讓他們發現科學並非只存在於課本中,而是藏在日常飲食與生活細節裡,透過「做中學」的方式,不僅學得更深入,也對自然科學產生更多興趣與好奇心。
上午課程以「自製椪糖」為主題,帶領學生認識糖類加熱過程中的焦糖化反應,以及小蘇打粉加入後所產生的化學變化。當小蘇打受熱分解時會釋放二氧化碳氣體,使糖漿內產生大量氣泡,進而形成椪糖蓬鬆酥脆的特殊口感。課程中,老師透過提問與討論,引導學生探究影響椪糖成功與否的因素,包括糖的種類、粉類材料、小蘇打粉添加量、糖水比例,以及攪拌速度與時間等變因。學生分組操作不同條件的實驗,觀察椪糖膨脹時間、膨脹程度及成品差異,並分析材料特性與反應結果。
實作過程中,學生發現製作椪糖並不容易,有些組別多次嘗試仍未成功,但也從失敗經驗中推測可能與小蘇打粉比例、加熱時間等因素有關。一位學員分享,原本以為椪糖只是簡單的甜點,實際操作後才發現其中蘊含許多科學細節;另一位學生表示,親眼看見糖漿因化學反應釋放氣體而膨脹,感受到科學如同魔術般神奇,也體會到實驗需要細心觀察與反覆嘗試的重要性。最後,學生完成自己的椪糖作品,將科學知識與美味成果帶回生活中分享,增添學習樂趣。
下午課程則進行「自製綿綿冰」實驗,引導學生探討液態水轉變為固態冰的科學原理。課程聚焦於冰塊與鹽的比例、鹽的種類及搖晃時間等因素對降溫速度與凝固效果的影響。學生分組設計實驗條件,調整冰鹽比例並觀察果汁凝固情形,透過實驗結果分析不同變因造成的差異。
在操作過程中,學生了解到鹽加入冰塊後,會降低冰水混合物的凝固點,使系統吸收更多熱量,進而達到快速降溫的效果。許多學生對於「不用冰箱也能製作冰品」感到驚奇,並透過比較不同條件下的製冰效果,逐步找出較佳的方法。有學員表示,各組透過不同操縱變因獲得實驗結果,再共同分析最佳製作方式,讓自己感受到科學探究的成就感;也有學生分享,利用冰塊與鹽創造低溫環境,成功將果汁製成綿綿冰,是一次既有趣又具挑戰性的體驗。
整體而言,本次課程透過椪糖與綿綿冰兩項生活化實驗,讓學生將抽象的科學概念轉化為具體可感的操作經驗。從糖類受熱產生化學變化,到鹽降低凝固點的物理現象,學生不僅學習科學知識,也培養觀察、紀錄、分析與驗證的科學探究精神。學員紛紛表示,這次活動讓他們發現科學並非只存在於課本中,而是藏在日常飲食與生活細節裡,透過「做中學」的方式,不僅學得更深入,也對自然科學產生更多興趣與好奇心。