How dark is a shadow? (影子有多暗?)

學習涵蓋的內容:

  • 科學活動與方法
  • 數字與計算
  • 數量概念
  • 圖表製作(如象形圖與長條圖)
  • 描述與比較

利用「影子」作為科學學習的起點。影子是日常生活中常見的現象,與學生的生活經驗高度相關。這個活動並非單純研究影子,而是透過與影子相關的活動,促進多個相互連結的學習主題。

所需材料 :

  • Vu Pro Primary Science datalogger 或(及) wireless light sensor
  • 已安裝 EasySense2 Software 的電子設備
  • 手提電筒
  • 一些可遮擋光線的物品 , 例如紙張、布等等
  • 數線(Number lines)

建議做法 :

以「影子」作為導入活動,讓學生探索影子的形成方式,例如使用手提電筒製造影子。引導學生討論影子是如何產生的,以及不同物體如何形成不同的影子。

接下來可使用相機拍攝影子及製作影子的過程,將相片分享給全班並進行討論。引導學生觀察:有些影子較深,有些較淺;有些邊緣清晰,有些則較模糊,並思考原因。

最後向同學介紹 Vu Pro Primary Science datalogger 或(及) wireless light sensor , 示範如何用來測量不同的光線強度。將使用的 Data Logger/Sensor 連接至電腦(或其他設備),並在螢幕或互動白板上展示相關軟體畫面。

活動流程 :

1. 啟動 Vu Pro Primary Science Datalogger 並進行連接

這次選擇「Graph」為實驗方法 , 並進行連接

詳細的連接方法可到查看 : 按此

2. 設定 Data Logger

進入設定後 , 將無需使用的 Sensor 關上 , 只保留「Ambient Light」即可

3. 選擇棒形圖來顯示數據 :

使用水平棒形圖來呈現數據。引導學生理解:長條越長代表光越強,長條越短代表光越弱。

然後進入「Setup」,將「Mode」更改成「Snapshot」讓我們可以更好地收集不同光線數據

4. 認識 Data Logger 並嘗試數據收集

按下「Start」開始收集數據

點擊「Take Sample」收集數據 , 收集到的數據會即時以棒形圖顯示出來

利用「Snapshot」功能記錄不同光線強度, 同時用手在光源與Light Sensor之間移動,製造光線變化,確認同學理解圖表的意義 , 並引發關於影子的討論。

完成簡單數據收集後與同學一起觀看棒形圖,觀察數字和棒形如何變化,並引導理解這些數字與「數量(Quantity)」有什麼關係。

數據例子 :

正式收集數據 :

1.將 Data Logger 放在明亮光源旁,進行第一個數據記錄,並強調這是最亮的情況。

2.接著在光源與 Light Sensor 之間放入一個能阻擋光線的物體 , 利用簡單的方式展示影子並進行記錄

(例如在白板上呈現 Data Logger 的影子 , 再進行記錄)

3.將 Data Logger 放至黑暗完全沒光線的地方進行記錄

數據例子 :

完成收集後讓同學討論並比較「有影子」與「沒有影子」時的圖表差異 ,

讓同學描述自己的棒形圖中不同的地方(例如不同光線的棒形有不同的格數、讀取的數值)。

鼓勵學生進一步探索影子 , 例如 : 什麼因素會讓影子改變?影子的形狀如何變化?

分析數據的方式 :

  • 引導學生觀察棒形的大小(高度或長度),並說明:長表示多短 ;表示少。
  • 注意「大小」的概念 , 這是相對的 , 較年幼的學童可能不確定(理解)具體數字。

嘗試引導同學進行比較語 , 例如:「這些一樣長」、「這一個比其他短」。

我可以獨立使用 Vu Pro Primary Datalogger 收集數據嗎 ?

答案是可以的 , 但由於 Vu Pro Primary Datalogger 不設「Review」功能

無法在 Datalogger 上回顧/再次顯次「Snapshot」到的數據 ,

因此建議在獨立使用 Vu Pro Primary Datalogger 時利用紙筆或其他工具將數據記錄下來

教學重點提問 :

  • 有多少個數據?
  • 哪一個比較多?
  • 哪一個比較少?
  • 圖表中的棒形如何表示數量(Quantity)的多少?

如果我們沒有使用個別的象形圖,要怎麼知道數量是多少呢?

這次的活動透過 data logger 記錄當影子產生時光線的變化,並利用棒形圖呈現「有影子/沒有影子」時的光線數值,

來幫助同學理解數量與數字的關係 , 老師可以利用測量光線強度所產生的棒形圖,引導他們進行計算,並將數字與實際數量連結起來。

圖表中棒形的長度代表「多少(數量)」。可以鼓勵同學數出棒形的格數,並與數字進行配對。也可以搭配象形圖的顯示方式,用不同形式呈現數量,幫助他們理解圖是表如何表達數據的。

此活動同時結合數學與科學學習,均衡發展學生在數感(如計算與數量概念)以及科學探究方面的能力。