2016年12月10日

從反應時間學交通安全(2016課程紀錄)

教神經系統的時候,我喜歡把計算反應時間的接尺活動放在一開始,因為可以感覺到「喔,原來我們從想到動,並不是即時的,而是要等一點點時間」

而那個等一點點時間,要等多久?而這又是怎麼造成的?

那麼一上課就開始就接尺嗎?也不是。

我會先做接千元鈔的活動,讓學生一定接不到。(Tip:學生手指要很靠近老師手指)
然後再做千元鈔放桌上,兩人搶拍鈔,老師手在上,學生手在下,更接近鈔票。但要看到老師開始要拍鈔,學生才能開始拍鈔。
然後再每人發一個彈跳半邊球,去試著在往上彈起的時候,一把抓球。

以上的抓錢、拍錢、抓球球,都是不可能作到的(能作到都是鳴槍偷跑了)。因此學生能夠體會到「明明已經看到現象發生了,但就是有一段時間無法做出任何行動」

然後我就會提問,如果我們會「來不及」,那麼開車、騎車的時候,應該和前車距離多少?一公尺夠不夠?兩公尺夠不夠?這和我們有多來不及有關係,然後就是測自己的反應時間了。

就用這個接尺反應專用尺一抓即知反應時間,把時間紀錄在自己的互動筆記本。接下來iPad就成了一個很棒的紀錄工具,可以上傳自己的反應時間。

這個用iPad這樣的行動載具登錄數據活動的想法,是從上次《用Google表單玩遺傳活動》就體會出來的,很多實驗的數據,其實收集起來看,跨組、跨班、甚至跨年看,都會有些有趣的事情出現。

收集了好幾個班的數據之後,得到這張圖,
(附帶一提的是,Google 試算表右下角有個「探索」字樣,選取數字之後,再點這,程式會自動分析產生分析報表,像是平均值、最大值、還有一些折線圖、分佈圖的,蠻有趣的應用)



從這張圖來看,很明顯在接尺反應的過程中,「我們有0.1到0.2秒左右的無行為能力時間」


這就是我的教學目標,能夠認知自己有不可避免的反應時間,這是我認為最重要的第一件事。

接下來是作接尺反應的延伸實驗,這可以認知到如果同時一心二用(同時抓尺和翹手指、聊天、算術),的反應時間會延長非常多。

如果是開車時速100公里,反應時間0.2秒,當你看到前面有一隻雞從天上掉下來(等等為什麼有雞),在你還在反應的當下,車子已經前進了多少?

這先幫學生換算好,時速每小時100公里的話,就是每秒28公尺。接下來的計算是學生可算的,光是傳遞訊息,車子就已經走將近3公尺了。所以你如果貼著前車開,那麼一定會撞上,迄今沒撞上,只是運氣剛好而已。

為什麼強調這個,因為這是非常重要的交通安全教育,攸關生命。因為有那段無行為能力的時間,所以行車距離一定要保持。不只要算人的反應時間,還要加上車子的反應時間、煞車距離等。

最簡單的評估方式,我也會教學生,就是用「兩秒鐘法則」。當你和前車保持一樣速度時,注意前車通過路燈之後,你過了幾秒會通過同一個路燈?

如果是兩秒以內就通過了,那麼當前車緊急煞車,你一定會撞上去!你至少要保持兩秒的行車間距時間,能三秒就更好,這樣才能確保安全。


反應時間的應用上,其實還包括了徑賽上如何判定選手是否偷跑。幾年前這篇轉新聞的文章有寫
分析短跑選手起跑,它經歷四段過程:一、選手就位,兩手撐地時,起跑架開始受到壓力。二、起跑時選手用力蹬,起跑架上的感應板一旦受力達到 29 公斤(女選手 27 公斤),就開始啟動計時。三、選手腳掌離開起跑架,壓力歸零。階段二到三稱為「反應時間」,依國際田徑總會的規定,選手可以有 0.1 秒的反應時間,意即如果階段二到三的時間在 0.1 秒以上,就是合法起跑,反之就是違規偷跑。


還可以看看到底短跑選手的成績差異到底有多少?在維基百科有整理了,那些差距都是0.0幾秒的。
https://en.wikipedia.org/wiki/Men%27s_100_metres_world_record_progression


我對國際田徑總會的研究也很感興趣,找到這篇研究報告
Reaction Time and Performance in the Short Sprints(反應時間和短跑表現)

研究的是反應時間對短跑選手的表現是如何的?首先是男女運動員的反應時間是沒有差異的,另外發現反應時間的差異在60m徑賽上會有影響,但是100m的比賽上是沒有差異的。

運動員的反應時間是多少?裡頭羅列出許多研究的結果,我挑一個出來:1988年奧運的分析是男性153 ± 21 ms、女性152 ± 16 ms

最後閒聊。
接尺反應確實是個融入交通安全的好素材,寫這些突然想到,之前在臉書上跟大家閒聊寫出的東西。我們在好奇到底各個政府機關希望學校教育融入哪些議題啊?

原來有這些:(但我相信是沒整理完的)
人權教育
生命教育
生涯發展教育
防災教育
性別平等教育
法治教育
品德教育
家政教育
家庭教育課程
健康促進
媒體素養教育
資訊教育
環境教育
低碳環境教育
國防教育
海洋教育
書法教育
反毒教育-紫錐花運動
本土教育
金融教育

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