科展除了研究方法之外,另一個很重要的就是實驗裝置的設計與製作,許多實驗都需要客製化實驗裝置來提升變因的控制精度!此外,科展本身需要重複許多次實驗才能取得足夠客觀的數據量,故為了有效率地取得實驗,有些重複性較高的實驗動作我們會希望透過自動化設備來協助。
本次課程就是帶領孩子學習操作 #丹麥BAKOBA漂浮積木、#SAMLabs模組化方塊 以及 #Vernier高精度科學感應器 來練習完成建構「可自動量測、自動收集數據的實驗裝置」,以提升實驗的精準度以及研究效率!
這天我們延續了前三天所累積的能力,從 SAM Labs 的各種制動器、感應器,到 Vernier 的操作方法與邏輯,以及資料分析和文件報告撰寫,由老師挑選了 Motion Detector 線性運動感應器作為專案研究的開端。
先是一起認識了感應器的基本操作,接著思考這個專案的脈絡和研究價值,過程中拋出了許多可以一同改造和解決的問題:「如果裝置的起始無法用 Vernier 感應器偵測?」、「想要 車子開始下滑 和 車子抵達終點 的 timing 更準?」⋯⋯
釐清了問題後,我們便開始進入裝置的設計,有了前幾天下課時玩耍 BAKOBA 的經驗,這次在製作裝置和試錯的過程中顯得更是得心應手。在午飯小歇後,便是最重要的程式設計與文件撰寫時間,前者需要不斷地找到最佳解,後者反而成為轉換心情的小天地,就這樣一步接一步的前進。
過程中遇到好幾次裝置不穩定的調整、程式不如預期效率的優化、還有各種你問我答的實驗記錄撰寫⋯⋯好多好多差點讓我們暴走的壓力,也跟著在隔天的發表後稍微冷卻了一下。
就是這樣與眾不同的想法開啟了孩子們的眼界,也讓對世界充滿好奇的他們埋下一顆未來的種子,充滿有趣想像力的研究和設計,指日可待呢!