[國小組]進退兩難毛毛蟲
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壹、活動目標 Goal
製作重心偏移的紙捲毛毛蟲，由操作中了解經敲擊產生的波動傳導過程。透過實際操作學習了解波如何傳遞能量，並能將其應用在生活中。
大概念 Big Idea
震盪波動，重心 。
核心問題(探究問題) Essential Question
1. 波如何傳遞
2. 波的傳遞與毛毛蟲的移動方向
3. 敲擊頻率和毛毛蟲的移動快慢關係
4. 毛毛蟲和橡皮筋軌道間的摩擦力如何影響毛毛蟲的移動
教學對象
國小生 5-6年級
教學時間
40分鐘（1節課）
透過實驗結果，學生將能夠...
由操作中了解一個物體受多個力作用，仍然可以保持平衡。
實驗發現槓桿原理（例如利用翹翹板懸掛不等重的東西）。
透過實際操作學習槓桿原理，並能將其應用在生活中。
作者(服務單位)
簡汎佐
(國立花蓮女子高級中學 )
通訊作者e-mail
fantso@gmail.com
貳、課程綱要對照 Course Outline
※十二年國教素養導向綱要
【自然科-學習內容】
Ka-IV-1 波的特徵，例如：波峰、波谷、波長、頻率、 波速、振幅。
Ka-IV-2 波傳播的類型，例如：橫波和縱波。
Ka-IV-3 介質的種類、狀態、密度及溫度等因素會影響聲音傳播的速率。
【核心素養】
自-E-A1 能運用五官，敏銳 的觀察周遭環境， 保持好奇心、想像 力持續探索自然。
自-E-A3 具備透過實地操作探究活動探索科學問題的能力，並能初步根據問題特性、資源的有無等因素，規劃簡單步驟，操作適合學習階段的器材儀器、科技設備及資源，進行自然科學實驗。
參、活動原理 Theory
首先纏繞比橡皮筋軌道較窄的紙捲，藉由一端較多層一端較少層的纏繞，使重心不再紙捲正中心比較緊。之後各在兩尾端製造鬚狀結構，放置至橡皮筋軌道上。敲擊靠近橡皮筋會引起水平的震動，所以毛毛蟲會往前移動。敲擊紙箱底部的震動可能會引起橡皮筋垂直方向的震動大於水平方向的震動，所以會使毛毛蟲改變方向。敲擊的頻率可控制橡皮筋上波的周期，間接調控毛毛蟲移動速度。
肆、活動材料 Material
器材
紙箱、長尾夾2個、橡皮筋一條、A4影印紙數張、剪刀、膠帶
藥品
無
伍、活動步驟 Step
第一部分
1. 以投影片簡介波的定義以及特性。
2. 教師示範利用波動製作簡易玩具。
第二部分
1. 投影片示範紙捲毛毛蟲在橡皮筋軌道上的震動。
2. 說明操作的方法，並且注意在實際操作時應注意安全。
3. 引導學生完成｢紙捲毛毛蟲」玩具。
4. 學生完成作品後，找出控制毛毛蟲行進的方向、快慢。
5. 引導學生克服操作中遇到的困難，並提出改進的方法。
第三部分
創意延伸：鼓勵學生思考為何敲擊的位置會影響毛毛蟲的行進。
教案學習單
（待調整）
條列式列出:敲擊的位置、施力大小、敲擊快慢對毛毛蟲移動的影響。
實作注意事項
安全事項提醒
使用剪刀時須注意安全
活動廢棄物處理
長尾夾以及紙箱可回收
參考資料
NTCU科學遊戲實驗室-爆走毛刷：
http://scigame.ntcu.edu.tw/power/power-036.html
Toys from Trash（以牙刷製作）：http://www.arvindguptatoys.com/toys/Brushinrush.html
You Tube影片：http://www.youtube.com/watch?v=G7wS98eEqTY
Off the Wall Toys：http://www.fatbraintoys.com/toy_companies/toysmith/4m_brush_robot.cfm
闖關活動(十分鐘)
壹、準備活動
教師準備：
1. 先將A4裁剪成5公分寬的紙條
2. 準備數個約A4大小的紙盒，並於短邊上夾上兩個長尾夾及套上橡皮筋。
學生準備：
1. 異質分組，每一組約4人。教師在闖關前先發下闖關卡交由組長保管。
2. 各組推派1-2位捲漆包線身手俐落的同學，由他們捲漆包線較為快速。
貳、闖關之前
1. 教師先示範如何透過震動使得紙捲前進。
叁、進入活動
1. 在學生開始挑戰之前，先給學生練習時間，並透過練習過程使學生思考甚麼因素(敲擊快慢、敲擊位置)影響紙捲的前進。
2. 給學生一分鐘的挑戰時間，使得紙捲可以透過震動的影響抵達另一端。
肆、活動結束
書寫3題學習單問題，收回闖關卡。
預算表
預算表
每人次／每組的材料及預算（*以一組為單位）
- 橡皮筋/1 個 /自備
- A4紙張/1張 /自備
- 長尾夾/2個/$10
總計 / 每人次(或每組) / $10
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