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國三上理化⏱ 約 20 分鐘PhETEb-IV-8

1.1 時間的測量

任務簡報:百米賽跑時,裁判使用碼表精確測量選手的成績,時間的測量在描述運動中扮演關鍵角色。準備好了嗎?跟著步驟動手探究,一關一關破解它!

小欣老師
1讀故事情境先進入狀況
2動手玩實驗先看步驟再操作
3記錄與闖關填數據、答問題
4自我驗證最後回頭打勾⭐
1

情境引導

小惠同學
🧭 探險情境

百米賽跑時,裁判使用碼表精確測量選手的成績,時間的測量在描述運動中扮演關鍵角色。這一節,我們要透過模擬實驗,探究如何精確測量物體運動所需的時間。

2

實驗工作站:PhET

先把 5 個步驟讀完,再動手做!

💻 電腦版:同一個框框裡,左邊讀步驟、右邊做實驗,實驗畫面會一直陪著你。📱 手機版:先讀步驟,往下就是實驗艙。

🧑‍🏫 操作指導語(請依序完成)

小欣老師
  1. 1

    進入模擬後,選擇「Intro」畫面,畫面中會顯示一個可以左右移動的人偶與碼表。

  2. 2

    拖曳人偶到不同起始位置,按下「play」讓人偶以設定速度移動,並使用畫面中的碼表記錄移動所需時間。

  3. 3

    調整人偶的速度設定,重複測量移動相同距離所需的時間,比較不同速度下時間的差異。

  4. 4

    觀察位置-時間圖,找出圖形斜率與時間的關係。

  5. 5

    思考:如果要精確比較兩位選手的百米成績,測量時間時需要注意哪些事項?

💡 實驗小提醒
  • 時間的國際單位為秒(s),測量時間須確保起點與終點判定一致,才能得到準確可信的數據。

🧪 實驗艙(讀完左邊步驟,在這裡動手做):

phet.colorado.edu🔎 放大操作
實驗艙空白或卡卡的?點右上角「🔎 放大操作」在新分頁開啟,手機操作更順手。 (模擬介紹頁)
3

數據實驗室

小惠同學

把觀察到的結果填進格子;不知道怎麼填?按「填入範例」看看!

📏 參考範圍:移動距離 約 0~10000;設定速度 約 0~1000;所需時間 約 0~10000。填的數字差太多時會出現橘色提醒——再量一次看看!

移動距離設定速度所需時間觀察現象
4

探究關卡

小欣老師

用你的觀察與數據回答問題。卡住了就按提示;先寫下想法(5 個字以上),才能解鎖參考答案喔!

探究 1觀察與定題

國際單位制中,時間的單位是什麼?測量時間常用哪些工具?

回到實驗艙或數據表,找找看:什麼現象讓你最意外、最好奇?
試著用「我觀察到……」開頭,再問一個「為什麼」或「跟什麼有關」的問題。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

時間的國際單位是秒(s),測量工具包括碼表、計時器、光電計時器等;在模擬工具中則是使用內建的碼表功能。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 2計劃與執行

使用模擬工具測量人偶移動相同距離時,速度與所需時間有什麼關係?

想一想:這個實驗中你改變了什麼?哪些條件保持不變?
照著操作步驟回顧你實際做了哪些動作,把觀察到的結果寫下來。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

在相同的移動距離下,速度越快,所需時間越短,速度與所需時間成反比關係。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 3分析與發現

比較不同運動情境(如不同速度)下,所需時間有何差異?

看看你填的數據表:數字怎麼變化?有什麼規律或差異?
用「因為……所以……」把數據和背後的原因連起來。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

速度較快的運動情境所需時間較短,速度較慢則所需時間較長;此差異可透過位置-時間圖的斜率呈現。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 4討論與傳達

為什麼精確測量時間對描述物體的運動非常重要?

想想看:生活中哪裡也看得到類似的現象或應用?
試著用這一課學到的科學詞彙,把想法說清楚給同學聽。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

精確測量時間有助於準確計算物體的速度、加速度等運動量,並能公平比較不同物體或選手的表現。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

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延伸挑戰(進階,選做)

還不過癮?點開下面的挑戰卡,繼續探險!

🚀 延伸挑戰:設計位置-時間圖並比較時間 ▶

使用 PhET「Moving Man」設計一個位置-時間圖,讓人偶先向右等速移動、暫停、再向左移動,並記錄整個過程所需的總時間,觀察圖形的變化規律。

phet.colorado.edu · The Moving Man(經典版) 🔎 放大操作
這是經典版模擬,首次載入約需 10~20 秒,請耐心等候;如果空白或卡住,點「🔎 放大操作」在新分頁開啟。
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反思時光

最後幾題,沉澱一下今天學到的東西!

反思 1學習反思

這次實驗後,我對時間的測量方法有什麼新的理解?

課本是文字和圖片,虛擬實驗多了什麼?(動手做?數據?變化?)
寫下最真實的想法就可以,反思沒有標準答案。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

精確計時在體育競賽(如判定名次、破紀錄)、交通運輸(如列車班次、飛機起降)等領域至關重要,些微的時間誤差都可能造成重大影響或爭議。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

反思 2學習反思

你認為在體育競賽、交通運輸等領域,精確測量時間有什麼重要性?

課本是文字和圖片,虛擬實驗多了什麼?(動手做?數據?變化?)
寫下最真實的想法就可以,反思沒有標準答案。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

💡 參考方向同上一題——最重要的是寫下你自己的想法!

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

🏁

自我驗證:我學會了嗎?

跑完一整輪了!現在回頭檢查——下面四件事你真的會了嗎?會就打勾;不太確定?點旁邊的按鈕回那一關再練一次。

小惠同學小欣老師
🏆 探究迴圈完成!
你剛剛做了真正的科學探究:觀察 → 實驗 → 記錄 → 分析 → 表達 → 回頭驗證。
這就是科學家的一天。幫自己鼓掌!👏