实验1:反应时间
学习目标:
测量动作反应时间。
实验简介:
学生通过如下实验检验自己的反应时间:一个学生扔尺子,自己接住尺子,将接住尺子的距离换算成反应时间。
前期知识准备:
完成此项任务不需要学生掌握任何前期知识。
科学背景知识:
反应时间是指生物对某一特定刺激物做出反应的时间,这个反应时间包括两个部分:第一,思考时间,即你的大脑多久才意识到某件事情发生了,你必须对此做出反应及神经系统对此刺激物做出反应的速度。对于人类来讲,神经系统包括大脑和神经元(神经细胞)。神经冲动在身体内传递得非常快,这意味着我们面对刺激物会做出快速的反应。这对人类的生存非常重要,譬如,当你的手碰到非常热的东西时,会快速缩回,但你的身体在面对刺激物时却不会做出快速反应。通常在刺激物和身体反应之间有一个滞后期,这个滞后期就称为反应时间。有些因素会增加或者降低你的反应时间,譬如,酒精就是一种镇静药,会降低你的神经系统,因此就增加了你的反应时间。神经系统的某些疾病,例如多发性硬化,也可能增加你的反应时间。
国家课程对接:
■三年级课程:动物,包括人类
——了解人类和某些动物拥有骨骼和肌肉以支撑、保护和活动身体。
所需材料:
■尺子:30cm的尺子或者米尺。
安全及技术注意事项:
■如果是与较小的孩子做实验,那么最好使用较小的尺子,譬如30cm长的尺子,大一些的孩子可以使用米尺。
■有必要给孩子展示一些扔尺子和接尺子的技术,扔尺子的孩子不应该告诉接尺子的孩子他什么时间扔,学生应该用惯用手接尺子。
实验方法:
教师准备工作:
准备好“计算反应时间表”,使用打印好的工作表或使用白板。
学生任务:
1. 面对面站着。
2. 让你的搭档拿住尺子,伸直胳臂,尺子的刻度从下至上,即零度在下端。
3. 伸直胳臂,你的惯用手正好位于尺子的下面,但不能碰到尺子。
4. 当你的搭档准备好后,就扔尺子,你则尽快抓住尺子。
5. 当你接住尺子时,记下靠近你大拇指的尺子的数字。
6. 连续做5次,然后与你的搭档交换角色。
数据收集:
差异化实验:
■降低难度:告诉孩子抓住尺子时的刻度数。
■提高难度:孩子可以用非惯用手做实验,并且比较与惯用手的结果。
备选问题:
■你认为是否能做些事情来改善反应时间?
■你能够想出一些缩短反应时间的方法吗?
■什么样的工作需要人们有快速反应时间?
拓展任务:
实验可以在几周时间内定期反复做,看看学生的反应时间是否得到改善。这个与需要改善反应时间的运动员类似,譬如,中短跑运动员,需要在发令枪响后立刻起跑,要达到这个目的,他们需要经常锻炼,缩短反应时间。