实验场景 1 引言 近日,为了备战“焦作市名师讲堂”活动,笔者从医务室借来一台传统的体重秤,请一位学生在体重秤上做下蹲和起立动作,用智能手机分别拍摄运动过程和表盘读数变化。 起初,笔者本想在电子秤上进行这个操作,但是发现很多品牌的电子秤的数据变化太缓慢,跟不上运动状态变化,达不到预期的实验效果。 2 实验操作 实验视频 表盘读数视频 3 数据分析 然后将视频导出,在Tracker中测量视频的帧速率为30Hz;随后在Tracker中进行逐帧播放,逐帧获取体重秤的示数,获得系列体重秤读数与时刻对应的数据组。 表盘读数 将上述数据录入电子表格,在电子表格中将帧数转化为对应的时刻,绘制体重秤读数与时间的对应关系的散点图,得到体重秤读数与时间的关系图像。 数据分析 4 结论 观察体重秤的读数变化关系图像可以发现:在下蹲过程中,体重秤的示数先减小后增大、再减小、最后复原;在起立过程中,体重秤的示数先增大后减小、再增大、最后复原。 在人站立过程结束后,图像还有一段持续的波动,那是人体与体重秤共同产生的阻尼振动。 5 体悟 以前也曾经在课堂上做过这个实验,记得当时的课堂很是热闹,但是关注实验本身不够,让一个学生做动作,让另一个学生关注刻度盘并读取正常值、最大值和最小值,由于指针摆动很快,学生很难准确读取数据,也容易忽略掉了很多细节。 这次利用智能手机开展实验探究,将迅速变化的指针读数用录像回放的方式逐一精确读取,并绘制出函数图像,就将定性的、粗糙的体验实验转化为了定量的、精确的实验探究活动了。 在课堂教学中,可以将叙学生的体验实验与课前精确的数据分析相比对,既能提高学生参与实验的积极性,又能提高学生的实验数据获取和分析能力。 |
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