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國一上生物⏱ 約 20 分鐘其他INc-IV-1Ea-IV-2

世界的各種大小樣貌

任務簡報:小惠一直很好奇,從比細胞還小的原子,到比地球還大的星系,這些大小到底差了多少倍?準備好了嗎?跟著步驟動手探究,一關一關破解它!

小欣老師
1讀故事情境先進入狀況
2動手玩實驗先看步驟再操作
3記錄與闖關填數據、答問題
4自我驗證最後回頭打勾⭐
1

情境引導

小惠同學
🧭 探險情境

小惠一直很好奇,從比細胞還小的原子,到比地球還大的星系,這些大小到底差了多少倍?

2

實驗工作站:其他

先把 5 個步驟讀完,再動手做!

💻 電腦版:同一個框框裡,左邊讀步驟、右邊做實驗,實驗畫面會一直陪著你。📱 手機版:先讀步驟,往下就是實驗艙。

🧑‍🏫 操作指導語(請依序完成)

小欣老師
  1. 1

    從中心出發:開啟模擬後,先從畫面正中央(約人類身高的尺度)開始,向左滑動探索越來越小的尺度。

  2. 2

    記錄微觀物體:記錄至少 5 個由小到大排列的物體及其大約大小(如:原子、DNA、細菌、細胞、跳蚤)。

  3. 3

    探索巨觀尺度:接著向右滑動探索越來越大的尺度,記錄至少 5 個由大到小排列的物體及其大約大小(如:地球、太陽系、銀河系、可觀測宇宙)。

  4. 4

    留意生物構造:特別留意「細胞」「病毒」「DNA」等生物學常見構造,分別位在哪個尺度範圍。

  5. 5

    估算差距:比較最小與最大物體的尺度相差了幾個數量級(10 的幾次方倍)。

💡 實驗小提醒
  • 尺度上的數字通常以科學記號表示,例如 10⁻⁹ 公尺(奈米)、10⁶ 公尺等。
  • 每滑動一格通常代表 10 倍的大小變化,可以留意這個規律。

🧪 實驗艙(讀完左邊步驟,在這裡動手做):

learn.genetics.utah.edu🔎 放大操作
原本的《Scale of the Universe》使用已淘汰的 Flash 技術,現代瀏覽器無法播放,因此本站改用猶他大學的「Cell Size and Scale」互動工具(一樣用滑桿探索從細胞到原子的大小世界)。實驗艙空白或卡卡的?點右上角「🔎 放大操作」在新分頁開啟。
3

數據實驗室

小惠同學

把觀察到的結果填進格子;不知道怎麼填?按「填入範例」看看!

📏 小提示:不知道怎麼填?按「✨ 填入範例數據看看」,再改成你自己的觀察!

物體名稱大約大小(含單位)屬於「微觀」或「巨觀」尺度
4

探究關卡

小欣老師

用你的觀察與數據回答問題。卡住了就按提示;先寫下想法(5 個字以上),才能解鎖參考答案喔!

探究 1觀察與定題

在探索過程中,哪一個尺度的跳躍讓你覺得最驚訝?你想進一步探究的問題是什麼?

回到實驗艙或數據表,找找看:什麼現象讓你最意外、最好奇?
試著用「我觀察到……」開頭,再問一個「為什麼」或「跟什麼有關」的問題。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

許多學生會對「從細胞到整個宇宙」之間的尺度跨越感到驚訝;可探究問題例如「為什麼人類的感官無法直接感受到奈米尺度或光年尺度的事物?」

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 2計劃與執行

如何用科學記號清楚地表示「1 奈米」與「1 光年」這兩個差異極大的長度?

想一想:這個實驗中你改變了什麼?哪些條件保持不變?
照著操作步驟回顧你實際做了哪些動作,把觀察到的結果寫下來。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

1 奈米 = 10⁻⁹ 公尺;1 光年約為 9.46 × 10¹⁵ 公尺,兩者可用科學記號中的指數清楚表示其極端的大小差異。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 3分析與發現

將你記錄的物體按大小排序,估算最小與最大物體之間相差了幾個數量級?

看看你填的數據表:數字怎麼變化?有什麼規律或差異?
用「因為……所以……」把數據和背後的原因連起來。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

從奈米尺度(約 10⁻⁹ 公尺)到可觀測宇宙的尺度(約 10²⁶ 公尺),相差大約 35 個數量級,顯示宇宙尺度範圍極為巨大。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 4討論與傳達

細胞、病毒、DNA 分子這些生物學研究常提到的構造,大約位在整個宇宙尺度的哪個範圍?這如何幫助你理解「顯微鏡」與「望遠鏡」分別在做什麼?

想想看:生活中哪裡也看得到類似的現象或應用?
試著用這一課學到的科學詞彙,把想法說清楚給同學聽。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

細胞大小約在 10⁻⁵ 至 10⁻⁶ 公尺、病毒約 10⁻⁷ 至 10⁻⁸ 公尺、DNA 分子約 10⁻⁹ 公尺,這些都屬於微觀尺度,需要用顯微鏡(光學或電子)才能觀察;而望遠鏡則是用來觀察遠超過人類尺度的巨觀天體。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

5

延伸挑戰(進階,選做)

還不過癮?點開下面的挑戰卡,繼續探險!

🚀 延伸挑戰:查詢電子顯微鏡如何讓人類「看見」奈米尺度的構造 ▶

查詢電子顯微鏡與光學顯微鏡在放大倍率、可觀察尺度上的差異,以及為什麼病毒需要用電子顯微鏡才能觀察到。

google.com · 查資料任務 🔎 開新分頁查

這一關是查資料任務(不是虛擬實驗),點下面按鈕用 Google 搜尋相關資料:

🔍 去查查看

查到資料後,試著用自己的話整理重點;記得回來繼續闖關!
🚀 延伸挑戰:查詢光年的定義以及天文學家如何測量遙遠星系的距離 ▶

查詢「光年」這個單位如何定義,以及天文學家測量星系距離的基本方法(如視差法)。

google.com · 查資料任務 🔎 開新分頁查

這一關是查資料任務(不是虛擬實驗),點下面按鈕用 Google 搜尋相關資料:

🔍 去查查看

查到資料後,試著用自己的話整理重點;記得回來繼續闖關!
6

反思時光

最後幾題,沉澱一下今天學到的東西!

反思 1學習反思

這次探索尺度的活動,如何改變你對「大」與「小」的認知?

課本是文字和圖片,虛擬實驗多了什麼?(動手做?數據?變化?)
寫下最真實的想法就可以,反思沒有標準答案。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

這題沒有標準答案,寫下你的真實想法就很棒!

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

反思 2學習反思

學習生物學(研究細胞、分子等微觀世界)與學習天文學(研究星系等巨觀世界),使用的工具與方法有什麼共同點與差異?

課本是文字和圖片,虛擬實驗多了什麼?(動手做?數據?變化?)
寫下最真實的想法就可以,反思沒有標準答案。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

這題沒有標準答案,寫下你的真實想法就很棒!

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

🏁

自我驗證:我學會了嗎?

跑完一整輪了!現在回頭檢查——下面四件事你真的會了嗎?會就打勾;不太確定?點旁邊的按鈕回那一關再練一次。

  • 🔁 回第 2 關
  • 🔁 回第 2 關
  • 🔁 回第 3 關
  • 🔁 回第 4 關
小惠同學小欣老師
🏆 探究迴圈完成!
你剛剛做了真正的科學探究:觀察 → 實驗 → 記錄 → 分析 → 表達 → 回頭驗證。
這就是科學家的一天。幫自己鼓掌!👏