利用自製教具幫助同學了解波的前進

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利用自製教具幫助同學了解波的前進

姚俊傑

臺南市自然與生活科技輔導團

前言

在 教 波 前 進 時 ， 國 中 同 學 很 難 想 像 ， 波 前 進 時 ， 波 向 前 移 動 ， 而 介 質 在 原 地 上 下 移 動 ， 直 接 拿 繩 子 或 彈 簧 做 實 驗 ， 但 都 因 波 一 直 前 進 ， 同 學 不 易 看 出 其 中 細 節 ， 只 見 波 一 直 往 前 走 ， 看 不 出 繩 子 本 身 如 何 移 動 ， 用 畫 的 又 不 會 動 ， 同 學 也 不 易 理 解 ， 因 此 思 考 如 何 能 將 波 固 定 下 來 ， 且 可 任 易 移 動 ， 以 方 便 觀 察 。 經 多 日 的 思 考 ， 設 計 出 波 的 移 動 教 具 ， 可 讓 波 形 固 定 ， 且 可 任 易 移 動 ， 讓 同 學 了 解 橫 波 前 進 時 ， 波 前 進 方 向 和 介 質 本 身 如 何 運 動 的 關 係(相 互 垂 直 )。 其 中 材 料 均 為 就 地 取 材 ， 到 設 備 組 找 各 科 剩 下 的 教 具 和 實 驗 室 的 材 料 加 以 利 用 。

製作 過程

材 料 ： 三 夾 板 – 書 商 送 的 綜 合 活動 的 教 具，玻 璃 管，瓦 斯 爐，棉 線，鐵 絲 ， 小 木 塊 。 作 法 ： 1.取 六 塊 三 夾板 ， 其 中 一 塊 鋸 成 二半 ， 再 用 白 膠 黏 起 來(圖 一)， 以 書 本 壓著 數 小 時 以 便 黏 著 牢 固(圖 二 、 三)。 2.拿 玻 璃 管 用瓦 斯 爐 烤 成 S 形(圖 二 下 方)。 3.再 拿 一 塊 三夾 板 鋸 下 二 片 加 小 木塊 當 支 架(圖 四)。 4.用 棉 線 穿 過玻 璃 管(可 先 以 細 鐵絲 穿 過，再 帶 進 棉 線)，在 木 架 上 拉 二 條鐵 絲 以 支 撐 玻 璃 管 ， 再 將 白 棉 線 固 定 在 木 架 上，在 棉 線 上 以 筆 做 記 號(紅 色 或 黑 色 均 可)， 以 方 使 觀 察(圖 五)。 圖 一 、 木 板 塗 上 白 膠 圖 二 、 用 書 本 壓 木 板 半 天 ， 令 其 黏 合 。

科學教育月刊 第 291 期 中華民國九十五年八月 - 42 - 圖 三 、 總 黏 好 的 板 子 圖 四 、 三 夾 板 加 小 木 塊 當 支 架 圖 五 、 成 品

教學 內容

一 、 波 前 進 時 介 質 向 那 裡 移 動 1.在 棉 線 上 點上 幾 個 黑 點 ， 移 動 S 形 玻 璃 管 ， 讓 同 學 觀 察 介 質 移 動 情 形。因 繩 波 一 下 子 就 移 開，同 學 還 來 不 及 看，波 就 不 見 了，本 教 具 可 讓 波 任 意 移 動 凍 結，讓 同 學 有 時 間 看 清 楚 。 2.口 訣 ： 波 峰前 向 上 ， 波 谷 前 向 下。 因 波 峰 前 進 時，在 它 前 面 的 將 變 成 波 峰，故 向 上，波 谷 時，在 它 前 面 的 將 變 成 波 谷，故 向 下。配 合 教 具 可 讓 同 學 更 清 楚 。

問題 討論

每 次 教 到 波 的 運 動 ， 要 講 解 橫 波 前 進 時 介 質 如 何 運 動 ， 學 生 總 是 一 臉 茫 然 ， 用 講 的 用 畫 的 用 比 的 ， 了 解 的 人 有 限 ， 因 此 想 做 個 教 具 來 幫 忙 ， 其 重 點 在 如 何 將 波 固 定 下 來 ， 一 要 能 固 定 ， 又 要 看 得 到 ， 想 過 鋁 門 窗 的 軌 道 ， 壓 克 力 ， 但 想 到 材 料 取 得 和 不 知 如 何 施 工 ？ 最 後 來 想 到 用 魚 缸 的 氣 管 加 上 鐵 絲 彎 成 S 形，加 條 線 來拉，但 結 果 因 摩 擦 力 太 大 不 易 拉 ， 而 放 棄 ， 最 後 想 到 用 玻 璃 管 來 彎 總 獲 成 功 ， 因 怕 玻 璃 易 破 加 上 架 子 ， 以 免 打 破 ， 當 初 用 瓦 斯 爐 烤 ， 可 發 了 我 一 小 時 功 夫 才 完 成 ， 若 要 推 廣 ， 可 改 以 壓 克 力，不 必 加 木 架，以 方 便 攜 帶。

實際 反應

學 生 反 應 很 好 ， 一 看 就 清 楚 了 ， 還 有 人 要 我 申 請 專 利 呢 ！ 給 其 他 老 師 用 ， 反 應 也 很 好 ， 文 科 老 師 看 了 直 說 若 當 年 有 此 教 具 ， 他 就 不 必 學 得 如 此 辛 苦 了 。 聽 到 這 裡 令 人 非 常 高 興 ， 辛 苦 也 是 值 得 的 。

參考 資料

自 然 與 生 活 科 技(2005)： 二 上 ， 康 軒 文 教 事 業 。