亞太科學教育論壇,第八期,第一冊,文章十四(二零零七年六月)
隋安莉、陳正治、陳青浩
物理暨生物科學教育:髮力無邊-頭髮張力的測量與展現
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五、 民眾可以學習到什麼

瞭解自己的頭髮特質:

除了省思個人頭髮的種種生理特質,並能經由問題覺察一般可能未加留意的生物特徵,如洗髮頻率、掉髮傾向等,增加對於自己身體的關心與認識。

科學內涵的學習與體驗:

  1. 張力測量-物理學上,繩子承載所施予的重量不會斷裂時即為繩的張力;而最大張力是指持續施予繩子不斷增加之重量,當繩子瞬間斷裂時,所施予的重量就是該繩的最大張力。此處以頭髮取代繩子,而承重則以拉力計測量。物質的張力會受到組成成分、長度、質量及粗細等因素的影響。因此民眾可從切身的頭髮測量學習到物理力學中的張力,同時也可發現不同的頭髮特徵也會影響其張力的大小。

  2. 護髮指南-利用外加的不同化學物質,可以在頭髮角質層外再形成一層保護膜,除了阻止水分的過度喪失,本身亦可能具有保溼作用。常見的護法方式有塗抹蛋白、醋、啤酒、檸檬等。

  3. 髮微觀-利用解剖顯微鏡將頭髮放大數十倍,因此民眾能清楚地觀察其外觀,也就是角質層的排列。光滑頭髮的角質層極平整,有如覆蓋整齊緊密的魚鱗片;但是粗糙分叉的頭髮,其角質層就會有外翻翹突的情況。

  4. 髮徑測量-從髮徑的測量,民眾可以接觸到平時很少觸及的微小長度單位。經由實際的操作應可認知到頭髮的粗細是以微米為單位。此外,在學習單上亦列出毫米、微米與奈米的代換關係。

  5. 頭髮載重-這個有趣的實驗推算不僅與前述測量張力問題銜接,進而亦衍生出頭髮的特質-高載重性。民眾利用簡單的計算可以發現頭髮張力與其載重有正比關係;也就回答了該項「想一想」的問題:為什麼頭髮捲入電扶梯內是頭皮被掀掉,而非斷髮。

  6. 秀髮飄飄-此一柔性的活動提供關照民眾內心與頭髮相關的感情世界。年輕與成年的民眾更易觸及往日情懷,在知性之餘,為此活動劃下一個感性的句點。

儀器操作與推理比對

民眾除了學習到科學的名詞、意涵,更能藉著活動單元中的實際操作,接觸平時距離遙遠的科學器具,包括張力計、顯微鏡、測量儀與滑輪組等,讓一般物理科學與生物科學中常用的儀器能更貼近民眾,縮短之間的鴻溝。


Copyright (C) 2007 HKIEd APFSLT. Volume 8, Issue 1, Article 14 (June, 2007). All Rights Reserved.