用micro bit測反應時間學習探究活動的進行

今年的專題研究課裡安排了幾週以micro bit為主的探究活動,過程是讓學生自己拖拉積木撰寫程式,完成自己的探究活動所需的實驗器材,然後拿自己做實驗對象之後,再利用試算表進行分析,繪圖分析結果,並撰寫討論。

過去這樣的課程我是用arduino來進行,不過以前要做到這樣的功能的時候,除了arduino板子外,還另外要準備輸入裝置如按鈕、顯示裝置如LCD,如果不用LCD,就還要教serial print的功能,用筆電顯示。此外,如果不是在電腦教室做這課程,就要另外準備每個學生一台筆電,執行起來真的是很麻煩。

但是今年改用了micro bit,一切簡單多了,光是不用準備筆電安裝寫程式的IDE就省事太多了,只要用iPad加上線上的make code網站,就可以撰寫程式,而且燒錄程式也不需線,只要用藍牙連結micro bit,即可遠端燒錄程式,太方便了。更何況microbit 上就有按鈕和Led顯示的功能,而且還內建不少感測器,這些功能都讓課程可以更聚焦在我想要的部份。

課程的進行方式,我先將課程預先錄影後,學生在課堂上個別看影片學習,而我則是隨時在旁個別解答。對於這種學生程度個別差異非常大的課程,這是最適合他們的方式。不僅可以按照自己進度學習,同時也能夠即時得到老師的協助。

影片連結如下。第一節課是讓學生先熟悉micro bit,讓他們先用micro bit 製作動畫,這是剛好搭配神經系統學到視覺暫留。學生自製,讓他們在使用iPad自己把自己的成果錄製成影片,把影片上傳到公用的頻道上,再填寫自己的作品連結到表單上
成果如下




第二堂開始就開始學習製作測量儀器,測量自己的反應時間,並且學習撰寫報告的方式。第三、四堂之後,則是針對不同的問題來修改程式,並再度測量,寫報告。

連結標題時間
https://www.youtube.com/watch?v=E8GSfI8NDSo&feature=youtu.be用ipad和micro:bit做動畫0:10:25
https://www.youtube.com/watch?v=bg6xLh4Bllo&feature=youtu.be儀器製作:micro bit測量反應時間0:16:10
https://www.youtube.com/watch?v=1x1p7cII9tU&feature=youtu.be報告撰寫說明:多次練習是否影響反應時間0:07:54
https://www.youtube.com/watch?v=XFqP98nLBDs&feature=youtu.be數據處理,畫出標準差的誤差線0:11:52
https://www.youtube.com/watch?v=pdXQvOET4Z0&feature=youtu.be2 不同強度的視覺刺激0:12:28
https://www.youtube.com/watch?v=sfVXr6kLxuE&feature=youtu.be3 不同頻率的聽覺刺激0:05:29
https://www.youtube.com/watch?v=Q4Nx1ct7j0c&feature=youtu.be4 不同種類的刺激影響反應時間0:03:40



以下是學習的狀況,課程學習時就是讓學生個別使用iPad,一邊看我錄製的影片,一邊使用線上網站來編寫程式




對於小學學過scratch的學生來說,以拖拉積木來撰寫程式,確實簡化了不少程序







而在第二堂後的撰寫反應時間報告上,我讓學生將一張A4白紙對折再對折,折成四格,每格填寫不同的資訊。(可以看一下這部影片說明

左上角是填寫問題和假設  右上角是實驗結果  左下角是結果分析  右下角是討論、結論

分析的方式,是早在幾堂課前就有教過他們用的敘述統計,將數據輸入Google試算表,然後再以函數計算出來的















第三、四堂課之後,開始有不同的操縱變因加入,例如使用不同的頻率作為聽覺刺激,是否會影響反應時間。所以學生在分析資料的時候,就要呈現出這些變因造成的影響。利用長條圖加上誤差線來分析結果



這樣單份報告都是該次專研結束前,就要交出的,我也會即時給予意見,然後遇到有需要修改的,也不要塗掉,就直接拿便條紙把那個部份蓋住再寫一次就好。這樣的好處是可以讓歷次修改的軌跡都留下來,看到成長的過程。

每堂課強化的重點都不相同
第一堂課是學習micro bit的使用
第二堂課著重在數據的整理與分析(右上格和左下格)
第三堂課是長條圖的分析處理(以算術平均數繪製長條圖,並以標準差畫出誤差線)
第四堂課是資料的討論以及研究方法的撰寫

在前幾堂課,其實研究方法只是讓學生把程式的網址寫上去而已,而不是真的寫出研究方法,所以在第四堂課就特別關注他們怎麼寫。另外在資料的討論,著重在三階段的論說,首先說明實驗結果是否支持假設,證據是什麼?並且解釋發生這樣的結果可能原因是什麼。很多學生在這部份一開始表現都不太好,畢竟平常不太有機會寫這樣的小短文,不過來回退件幾次後,就會越來越好了,但就是要花時間磨啊磨的。

這個網誌中的熱門文章

用顯微測微尺搭配imagej應用來計算顯微影像的長度

2011寒假作業紀錄-探究取向的營養器官繁殖實驗

ImageJ進行吸光值、透光率、透光度與OD值計算的公式與應用