亞太科學教育論壇，第十五期，第二冊，文章十四(二零一四年十二月)
陳 正 治，劉 嘉 茹
非制式與制式科學教育之連結-以國立科學工藝博物館館校合作為例
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五. 實驗研究結果

本獨立研究活動，以汽球火箭的施作為例，學生藉由動手做探究影響汽球火箭飛行準度與距離，讓提供非制式科學教育的科工館，聯結融入制式科學教育的學校課程內，彼此間互補有無。因在示範的教學時，學生已知黏貼尾翼的角度約20度，飛行效果較佳，因此黏貼尾翼的角度不再做為操縱變因進行討論或探究，其餘影響汽球火箭飛行的可能變因經學生討論，計有裝滿氣的汽球長度、尾翼形狀及尾翼黏貼位置配置等，特將實驗設計與實驗結果表列如表一。

表一:汽球火箭飛行最佳化實驗參數值

 

探究的問題

實驗設計

最佳實驗結果

操縱變因

控制變因

反應變因(有效的飛行距離)

灌滿氣的汽球火箭長度與飛行準確度及距離關係

灌滿氣汽球長度
1. 一心小組: 40公分
2. 二聖小組: 50公分
3. 三多小組: 60公分
4. 四維小組: 80公分

尾翼形狀: 三角形
尾翼斜貼角度:20度
尾翼位置:後半部

1. 9.90公尺
2. 9.10公尺
3. 10.57公尺
4.  8.50公尺

裝滿氣的汽球火箭以長度為60公分時飛行距離最遠

尾翼形狀與飛行準確度及距離關係

尾翼形狀(面積約18cm2)

  1. 一心小組: 三角形
  2. 二聖小組: 正方形
  3. 三多小組: 梯形
  4. 四維小組: 半圓形

汽球長度:60公分
尾翼位置:後半部
尾翼斜貼角度: 20度

1. 5.00公尺
2. 10.90公尺
3. 9.60公尺
4. 8.30公尺

正方形尾翼飛行效果較佳

尾翼黏貼位置配置與飛行準確度及距離關係

尾翼黏貼位置配置

  1. 一心小組:平均環繞後汽球後段
  2. 二聖小組:分散在汽球前、中、後段
  3. 三多小組:平均環繞後汽球前段部
  4. 四維: 小組 平均環繞後汽球中段

汽球長度:60公分
尾翼形狀: 正方形(面積18cm2)
尾翼斜貼角度: 20度

1. 15.60公尺
2. 14.10公尺
3. 12.50公尺
4. 9.30公尺

尾翼置於後段飛行效果較佳

實驗歸納: 一枚汽球火箭尾翼斜貼20度、球體長度約60公分、、正方形的尾翼及尾翼後置，可以讓汽球火箭飛得準又遠。

 

Copyright (C) 2014 HKIEd APFSLT. Volume 15, Issue 2, Article 14 (Dec., 2014). All Rights Reserved.