2018年9月22日 星期六

軌跡圖的解析

去年讓學生用軌跡圖分析
學人家將紙帶剪下當作相對的瞬時速度大小
但這樣的概念其實對學生來說很難理解
「為何紙帶兩點間的距離可以當作瞬時速度??」
縱軸直接就可以標上V
但~老師叫你貼了,學生也就貼了


其實大部分的孩子是一知半解的
這個部份今年重新改良
不要太花俏,札實的從軌跡圖先變成x,t的表格
再轉化為位移和時間差
再算出這個距離的平均速度(用計算機就好)


表格完成了,再從表格來畫出x-t圖
因為時間間隔極短(學生要自己算出時間差)

這個時候算出來的平均速度和瞬時速度相差不大
因此我們就把這個平均當作瞬時來看吧~
這樣學生就比較容易接受
x-t圖和v-t圖今年都用畫的(去年用貼的),對學生來說也有了更多的練習

有時我們會想著用一些神奇的方法來代替舊有的模式
但這些神奇的方法往往只有設計的人知道其中發生了甚麼事
對學生來說也只是照著老師的指令完成而已
有時回到最根本的方式
很笨,卻很札實

但這兩次的實驗都出現了一個相同的問題(只有一兩組這樣)
自由落體實驗出來的v-t圖竟然呈現一個向上趨勢的鋸齒狀!!

這是個有趣且可以和學生討論的話題
但除了幾個程度較好的學生知道我在說甚麼
大部分還是放空的狀態
因為...連v-t圖呈現一直線是啥意思都搞不清楚了
還要去分析鋸齒狀的原因~~
實在太為難這些學生了

這個原因最有可能當然就是打點計時器有狀況(學校是舊型的電磁打點計時器),不是規則性打點
有點類似「答~答答」這樣的規律
才會造成出現點和點的距離忽大忽小

當我們把點分成奇數一組,偶數一組
就會出現很漂亮的斜直線
這也是數據分析中很重要的一環
「能否找出規律?一個有規律的實驗結果往往具有某些代表價值」
即使和你預期的不一樣

但,我還是希望先有簡單的理想狀況來分析
畢竟~~我們的孩子並沒打算要當理化老師啊

所以....我一定要有火花打點計時器來重作一次實驗看看
有心就有願
有願就有望~~