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單擺計時工具實驗後探究

   單擺計時工具操作在今天(104.3.12)告一段落,學生對於操作都躍躍欲試,當然,操作之後的統整歸納就相當重要,畢竟所得結果的數據到底有什麼樣的含意?如何解釋數據在單擺計時上的意義?現在就讓我們來探討一下吧!!

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(圖片後製:輔導主任李順興)


單擺計時器在康軒版有三個探討重點,分別為"固定擺動次數"-"固定擺動時間"-"增加擺錘重量",現在讓我們一一就學生上課操作之後的數據來探討解釋一下吧!!

各組學生在此次操作上的數據差異不大,特就兩組學生所做之數據做比較與探討…

 

單擺計時工具

所需材料:棉線-金屬片-碼錶-支架

 

操作一 固定擺動次數

此次學生恰巧在擺長上有一組比其他組別要長,索性來加入擺長不同之因素於操作中,果然,有不一樣的結果…
操作變因:擺動次數
控制變因:棉線材質長度-擺錘材質重量-擺角角度
應變變因:擺動時間 

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  • 單擺每次擺動時間大致一樣~1秒(就上述表列之數據)
  • 單擺擺動20次與40次,平均擺動時間分別為(20秒,40秒-23秒,46秒)
  • 擺動次數加倍,擺動時間也會加倍(就上述表列之數據)

---而此次操作發現,不同擺長情況下,擺動時間也會不同~~擺長越長,擺動時間也越長

---單擺擺動次數加倍,擺動時間也會加倍

 

操作二 固定擺動時間

操作變因:擺動時間
控制變因:
棉線材質長度-擺錘材質重量-擺角角度
應變變因:
擺動次數

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  • 單擺擺動20秒與40秒,平均擺動次數分別為(20次,40次-17次,34次)
  • 擺動次數加倍,擺動時間也會加倍(就上述表列之數據)

---而此次操作發現,不同擺長情況下,擺動次數也會不同~~擺長越長,擺動次數會越少

---單擺擺動時間加倍,擺動次數也會加倍

 

操作三 增加擺錘重量

操作變因:擺錘重量
控制變因:
棉線材質長度-擺動次數-擺角角度
應變變因:擺動時間

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  • 單擺擺動20秒與40秒,平均擺動次數分別為(20次,40次-17次,34次)
  • 擺動次數加倍,擺動時間大致相同(就上述表列之數據)

---而此次操作,擺長固定,擺動次數固定,擺動時間不會不同~~增加擺錘重量,擺動時間大致相同

---單擺擺錘重量增加,擺動時間不會改變

 

整個實驗過程當中共有三個變因需要探討:操作變因-控制變因-應變變因;一般來說,操作變因只能有一個,而控制變因可以有很多個,簡單的說,只要會影響實驗結果的所有變因都必須要控制,應變變因會跟著操作變因改變而改變,應變變因也可以說是實驗結果

其實在實驗操作上有許多不確定因素(人為因素-器材因素)的增加,進而影響實驗結果,這些都是在實驗操作上不可避免的誤差…

只是要能夠和學生解釋這些因素對實驗所產生的誤差,並經過與學生的互動討論,產生共識,這樣的互動討論過程比起實驗結果的準確性更來得珍貴,這也就是自然實驗迷人的地方^_^

(2) 迴響    (0) 引用   

共 2 迴響 於 "單擺計時工具實驗後探究"

  1. ㄚ興 said: 回應

    02/03/2017, at 13:01 [ 回覆 ]

    實驗當中的變因,需要老師循序漸進引導學生的學習,以下提供個人做法供參考:
    1.在實驗過程中,操作多個實驗類型,一次只改變一個變量
    2.將實驗結果具象化,製作統計表格,與學生作探討互動
    3.每次討論只針對一個變量做討論
    ~以單擺實驗為例~ http://plog.hlps.tc.edu.tw/post/56/11680
     當擺長為10公分-20公分-30公分時,對實驗結果(時間)有何影響?引導學生說出來
     以上實驗中,單擺擺動次數-擺錘重量對實驗結果(時間)有何影響?引導學生說出來
     對於整個統計表格,所有數據(數字)有沒有變化?哪些改變了?那些沒有改變?
     改變的因素有幾個?沒有改變的因素有幾個?
     實驗當中改變的因素稱作為”操作變因”.沒有改變的稱作”保持不變變因(控制變因)”,實驗結果稱作為”應變變因”

    其實第一次與學生作互動來探討實驗變因,學生會比較不容易理解,但是一次又一次的實驗討論,久而久之,他們就會習慣,也會適應,以上做法供參…

  2. Irene said:

    01/03/2017, at 18:54 [ 回覆 ]

    引導小孩操作單擺試驗至今,他們還是不太清楚。

    所以想請問老師,要怎麼說明或引導他們比較能
    清楚知道老師想要告訴他們實驗過程中
    操作變因
    控制變因
    應變變因
    這些概念呢?

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