置頂

物理與化學是很有趣的兩門學科,對我來說這兩類的學問幾乎就是許許多多有趣的遊戲。也許有人覺得物理與化學太專門或者太嚴肅,對這一點我想說得是:當你很喜歡這個遊戲的時候,你自然就會慢慢變得很專門,你也會很認真,甚至有時候會很嚴肅。
但是別忘了其中的樂趣,這些樂趣是吸引了許多人投入這個領域的極大誘因。 如果你喜歡這兩門學科那很好,請好好的玩它!如果你沒有那麼喜歡,那也無妨,你還是可以從中獲得一些樂趣。

2010年6月2日

用Phet模擬實驗來教摩擦力

Phet是科羅拉多大學發展出來的一大堆Java程式,內容包含了物理、化學、生物等各科的模擬動畫。內容非常的豐富,也很精美。
其中有個動畫內容是一維空間的作用力(點下去就可下載),可以說明力平衡、力與運動、摩擦力、牛頓第一、二運動定律,相當的好用。
由於一些實驗器材上的問題,國中階段要做摩擦力實驗是非常困難的。加上我直接以課本來解說摩擦力觀念的時候,發現學生的接受程度普遍的低落。所以我就決定用Phet的實驗來說明摩擦力,並且讓學生思考實驗中變因控制的問題。

課程進行的方式:
一、先講解Phet的操作方式,用滑鼠將物體向右拖曳時,代表外力向右施力。
二、釐清實驗目的:了解物體和接觸面之間的最大靜摩擦力受哪些因素的影響。
三、看懂Phet上的數據,包含了重力、質量、靜摩擦係數和動摩擦係數等等。國中階段其實沒有特別介紹摩擦係數,所以上課的時候,就把摩擦係數當做是接觸面的粗糙程度。數字越大,接觸面就越粗糙。

這一點學生都能直接接受。

接著針對變因逐一進行實驗,並讓學生分析變因及預測實驗結果。




實驗一、最大靜摩擦力與質量之間的關係。從這個實驗目的就可以看出操作變因和應變變因,再把控制變因列出來就可以。(真實的實驗中,最難搞定的就是控制變因了!)

課程進行到中後段之後,學生就自然的察覺到重量越大,最大靜摩擦力也就越大,並且知道兩者會成正比。當我修改實驗情境的時候,可以預先算出大略的數值。當數值不如預期的時候,也會察覺到實驗數據可能有問題...




實驗二、三也都能順利的進行。

整個課程上下來,最棒的地方是大概有八成以上的學生能全程投入,即使是功課不好的學生,也願意全程的參與課程。而且在課程進行的過程中,就可以看到為數不少的學生慢慢的掌握到了一些趨勢變化。


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