一樣直接從實驗開始
但因為之前已經玩太兇,學生也累了...
加上整個實驗裝置需要有高功率又能調電壓的電源
實在很難準備十組
因此直接紀錄老師的實驗數據就好(之前試作的)
(整個實驗就是調整電壓,紀錄電流而已...,很無趣)
把學習表現放在數據處理與分析上
一個是燈泡、一個是LED
調整電源的電壓,紀錄通過的電流大小
數據會跳,如何取捨要有方法
再來要將兩組數據用圖來呈現
電壓電流何者當X軸和Y軸?
也是很多學生搞不清楚的地方
基本上我們會習慣操縱變因是X軸
應變變因(實驗結果)當Y軸
就好比數學上未知數通常為X,Y則是代入X的結果
光是這個步驟也花了學生十多分鐘
雖然之前軌跡圖已經練習過
但許多學生對於把數據用圖形表達還有很大的困難
只能有機會就多多練習了(機會是老師要刻意製造的)
兩張圖有明顯的不同
你能說出有何差異嗎?
可以直接解讀圖形結果就好
後續還是要靠老師協助
這種圖形分析一般國中生很難可以獨力完成
從數學的角度來看
斜直線代表甚麼?
...所以V/I是一個定值,V/I就是R的定義
歐姆定律就出來了
但當初歐姆在定義時是電阻溫度必須維持不變
我們的實驗有作到這樣嗎?
沒有!但燈泡的V-I的圖是很接近歐姆定律的
再看看LED的圖
明顯V/I不是定值(圖形不是斜直線)
因此LED是不遵守歐姆定律的
回家再完成V-R的圖形
R值用計算機就好,不需要花時間在"計算"這件事
你會發現另一個有趣的結果
燈泡的電阻其實還是會隨著電壓上升而上升
並非真的為定值
為甚麼會這樣?(這就是真實的世界)
雖然是同一個實驗(數據)
不同的圖形的分析,可能會讓你得到不同的結果
(人生也是如此啊~~不同的角度切入就會有不同的想法)
這也是數據分析最重要的地方
同樣的
LED的V-R圖更可以明顯看出在某個電壓後電阻瞬間變小了
這些科學上的訓練不需要拿甚麼特別的素材
就是課本要教的學習內容
過程中不斷練習科學方法,實驗紀錄也是用學習表現的內容來呈現
課上完,內容也教完
但,過程中的科學精神也慢慢灌輸到學生心中...
至於學生真能吸收到多少...我努力了
只要有兩三個,就值了