"聲東擊西" 修訂間的差異
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古代劉邦利用聲東擊西的伎倆,說服項羽讓他順利回到漢中就任漢中王,以積極儲備實力,和項羽爭奪天下霸權…;而今我們運用科學原理,來玩「聲東擊西」的趣味遊戲,看誰可奪得本項活動的冠軍頭銜喔! | 古代劉邦利用聲東擊西的伎倆,說服項羽讓他順利回到漢中就任漢中王,以積極儲備實力,和項羽爭奪天下霸權…;而今我們運用科學原理,來玩「聲東擊西」的趣味遊戲,看誰可奪得本項活動的冠軍頭銜喔! | ||
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==活動一:直射聲砲== | ==活動一:直射聲砲== | ||
===使用材料=== | ===使用材料=== | ||
− | 保特瓶 | + | *保特瓶 |
− | 橡皮筋 | + | *橡皮筋 |
− | 氣球 | + | *氣球 |
− | 現場製作兩門聲砲(與活動二共用) | + | *現場製作兩門聲砲(與活動二共用) |
− | + | *兩門聲砲(與活動二共用、製作參考方法可見附錄) | |
===競賽說明=== | ===競賽說明=== | ||
#裝置說明:每隊共需四門聲砲,兩門為利用大會提供的材料現場設計與製作,另兩門聲砲為賽前製作完成帶至現場,經裁判檢定合格後才可使用。詳細製作說明與參考圖,請見附錄圖3-3。 | #裝置說明:每隊共需四門聲砲,兩門為利用大會提供的材料現場設計與製作,另兩門聲砲為賽前製作完成帶至現場,經裁判檢定合格後才可使用。詳細製作說明與參考圖,請見附錄圖3-3。 | ||
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###例如:某隊甲組二人在B區(P1=2)射熄6支蠟燭(M 1=6),共花了60秒時間(T1=0);另二人乙組在A區(P2=1)射熄10支(M2=10),共花了45.0秒時間(T1=3);則活動一總點數 X=(M1P1+T1)+(M2P2+T2)=(62+0)+(101+3)=25(點) | ###例如:某隊甲組二人在B區(P1=2)射熄6支蠟燭(M 1=6),共花了60秒時間(T1=0);另二人乙組在A區(P2=1)射熄10支(M2=10),共花了45.0秒時間(T1=3);則活動一總點數 X=(M1P1+T1)+(M2P2+T2)=(62+0)+(101+3)=25(點) | ||
+ | ==活動二:反射聲砲== | ||
+ | ===使用材料=== | ||
+ | *保特瓶 | ||
+ | *橡皮筋 | ||
+ | *氣球 | ||
+ | *現場製作兩門聲砲(與活動二共用) | ||
+ | *兩門聲砲(與活動二共用、製作參考方法可見附錄) | ||
+ | ===競賽說明=== | ||
+ | #裝置說明:每隊使用四門聲砲,可兩門為利用大會提供的材料現場30分鐘內設計與製作及兩門聲砲為賽前製作完成帶至現場(經裁判檢定合格後使用);或也可以四門均為賽前製作完成帶至現場(經裁判檢定合格後使用)。 | ||
+ | #場地說明: | ||
+ | ##活動二競賽場地,如圖3-2,分為「射擊區」與「燭火區」。 | ||
+ | ##射擊區:共分為A、B、C三區,每區均為長50cm、寬50cm的正方形,且三區的中軸線必須穿過45度的入射線方向上。A射擊區的前沿線距離反射頂點Q為50cm。 | ||
+ | ##燭火區:蠟燭共5支,其排列如圖3-2,以20cm為半徑成同心圓分布,圓心0距離反射頂點Q為50cm,其中3支蠟燭必須放在射擊區另一側的45度反射線上。 | ||
+ | ##用2 塊大小約為158*50*0.7cm 的三合板及固定座,分別做為隔離板甲及聲波反射面乙。 | ||
+ | ##用2張會議桌將反射面及隔離板成T型架高如圖3-2,兩板之間距離25cm | ||
+ | #競賽說明: | ||
+ | ##競賽重點:在有限時間內,比比看利用反射面,誰可以在最遠的距離、最短的時間內射熄全部的蠟燭。 | ||
+ | ##各隊時間:每人30秒,各隊四人共兩分鐘。 | ||
+ | ##競賽程序與規定: | ||
+ | ###每隊使用四門聲砲,均需經裁判檢定合格後才可使用。 | ||
+ | ###每隊四人,每人各持一門不同的聲砲參加競賽評分。參賽者可自行選擇射擊區的加權計點ABC三區之中的任一區射擊,唯選定區域後不得更換。 | ||
+ | ###4人輪流射擊,每人一次,可自己選擇A、B、C三區,每人計時30秒,共5支燭火,每人射熄燭火支數乘以區域計點,4人點數加總即為活動二的得分。 | ||
+ | ###瞄準和射擊過程中噴口的最前端不可超過區域範圍的前沿界線,否則不予計分。 | ||
+ | ###射擊者須在所選定的區域範圍內不可越線射擊。 | ||
+ | ##得點標準: | ||
+ | ###每隊活動二得點成績Y=(N1Q1+S1)+(N2Q2+S2)+(N3Q3+S3)+(N4Q4+S4) | ||
+ | ###N1、N2、N3、N4分別為第一、二、三、四位隊員射熄的蠟燭數。 | ||
+ | ###Q1、Q2、Q3、Q4分別為第一、二、三、四位隊員射擊區的加權計點;加點方式如下: | ||
+ | ###*在A區每射熄燭火一支得1點。 | ||
+ | ###*在B區每射熄燭火一支得2點。 | ||
+ | ###*在C區每射熄燭火一支得3點。 | ||
+ | ###S1、S2、S3、S4分別為第一、二、三、四位隊員如果在30秒內提早射熄全部5支蠟燭的加權點數,其加點方式如下: | ||
+ | ###*20.00秒內(含)完成,加4點。 | ||
+ | ###*20.01~29.00秒內(含)完成,加2點。333注意,選定區域開始射擊後,即不得更換射擊區。 | ||
+ | ==活動三:創意聲砲設計== | ||
+ | 自製創意聲砲的材料、形式不限,但大小須在長42cm寬30cm高25cm以內(一般裝A3影印紙的紙箱大小),而且不得有危險物品或材料,評審項目分:功能、結構和創新設計三項。 | ||
+ | #功能競賽評分30%: 以活動一為競賽評分項目,共十支燭火每射熄一支計三分,限時一分鐘內完成。 | ||
+ | #結構設計30%: 評審內容包括:皮膜結構、握把結構、發射結構、噴口結構、整體簡易性及牢靠性。 | ||
+ | #創新設計40%: 評審內容包括:原理創新、造型創新、材料創新或其他創意設計。 | ||
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+ | ==時間== | ||
+ | #製作時間:各隊30分鐘(含2分鐘講解時間) | ||
+ | #競賽時間:18隊,共40分鐘。 | ||
+ | ==評分方式== | ||
+ | #活動一:兩分鐘內,每隊兩組各完成一分鐘的射擊,得活動一得點,依六等第計分法與其他隊伍排序後,得活動一成績X。 | ||
+ | #活動二:兩分鐘內,每隊四人完成每回30秒的射擊,得活動二得點,依六等第計分法與其他隊伍排序後,得活動二成績Y。 | ||
+ | #「聲東擊西」單項競賽總成績Z=X+Y,再依六等第計分法計算,決定各隊本項活動最後的得分成績。 | ||
+ | #單項競賽優勝獎,僅取一隊。依總成績六等第計分排名順序為第一名者獲獎,如有同分,則以活動一成績高者為優勝。 | ||
+ | #活動三:得點最高者,獲頒創意獎。此項評分獨立計算,不列入大會總成績。 | ||
+ | #大會總成績排名,請見「大會活動規章」。 | ||
+ | ==給同學的建議== | ||
+ | #四門聲砲(兩門現場製作、兩門賽前製作)共同使用於活動一與活動二,因此建議製作時多注意其牢靠性並事先計劃分配使用原則,於競賽評分中不得另外製作新的聲砲,但可進行局部維修。 | ||
+ | #另外,參賽者應將現場微量通風均視為控制變因的一項因素,賽前應多自行研究與練習。 | ||
+ | ==附錄:聲砲結構設計參考== | ||
+ | #主體:以空的塑膠寶特瓶為主,可切割或挖孔。大會現場提供兩個約600c.c的空保特瓶,自製聲砲整體結構大小(包含所有部分)限在長42cm寬30cm高25cm以內。 | ||
+ | #皮膜部分:可用汽球膜、塑膠手套膜、鼓膜等等,請注意強度、韌性、彈性及現場簡易進行維修的可行性。 | ||
+ | #發射裝置:可用螺絲墊圈、小木球等等,提醒注意牢靠性。 | ||
+ | #噴口結構:可用原子筆套管頭(如圖3-3)或漏斗、瓶口等等,也可直接用瓶口當噴口。 | ||
+ | #握把部分:可用各種把手,如門把或直接用手拿。 | ||
+ | #自製聲砲的部分:主體一律用塑膠保特瓶為材料製作,不限品牌,大小則限在長42cm寬30cm高25cm以內(一般裝A3影印紙的紙箱大小),禁止填充任何物品。 | ||
+ | ==探究問題== | ||
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+ | show=問題探究 | ||
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於 2019年3月14日 (四) 06:46 的最新修訂
原始設計者:房漢彬
古代劉邦利用聲東擊西的伎倆,說服項羽讓他順利回到漢中就任漢中王,以積極儲備實力,和項羽爭奪天下霸權…;而今我們運用科學原理,來玩「聲東擊西」的趣味遊戲,看誰可奪得本項活動的冠軍頭銜喔!
目錄
目的
利用一股空氣的氣流,由其前進、反射和聚焦的現象,製作一個創意的射擊器,用其氣流吹熄蠟燭,藉以了解一股氣流的特性,同時結合聲砲的設計體驗材料和結構對系統功能的影響,以達成將理論和實務相互結合的情境,也可以提昇學生解決問題和創意思考及團隊合作的能力。
原理
- 聲波是一種波動現象。
- 聲波具有反射的性質,並遵守波的反射定律。
- 聲波反射的強度與反射面材料及性質有關。
- 聲波射入凹面反射面,會有聚焦的現象。
- 利用「聲砲」吹出的氣流可以吹熄蠟燭,而一股氣流的前進與反射等性質與聲波的雷同。
活動一:直射聲砲
使用材料
- 保特瓶
- 橡皮筋
- 氣球
- 現場製作兩門聲砲(與活動二共用)
- 兩門聲砲(與活動二共用、製作參考方法可見附錄)
競賽說明
- 裝置說明:每隊共需四門聲砲,兩門為利用大會提供的材料現場設計與製作,另兩門聲砲為賽前製作完成帶至現場,經裁判檢定合格後才可使用。詳細製作說明與參考圖,請見附錄圖3-3。
- 場地說明:
- 活動一競賽場地,如圖3-1。分為「射擊區」與「燭火區」。
- 射擊區:共分為A、B、C三區,每區均為長100cm、寬50cm的長方形,且三區的中軸線均穿過燭火區圓弧蠟燭的中心點O。A射擊區的前沿線距離O點為50cm。
- 燭火區:蠟燭共10支,其排列如圖3-1,以0點為圓心,半徑為60cm的圓弧線上均勻排列,兩支蠟燭間距為20公分。
- 競賽說明:
- 競賽重點:在有限的時間內,比比看在直線距離上,誰可以最遠的距離、最短的時間,射熄最多的蠟燭數。
- 各隊時間:每隊四人,兩人一組,每組1分鐘,每隊共兩分鐘進行競賽。
- 競賽程序與規定:
- 每隊使用四門聲砲,兩門必須為利用大會提供的材料,現場30分鐘內設計與製作,另兩門聲砲為賽前製作完成帶至現場,經裁判檢定合格後才可使用。
- 每隊四人,每人各持一門不同的聲砲參加競賽評分。參賽者可自行選擇射擊區的加權計點ABC三區之中的任一區射擊,唯選定區域後不得更換。
- 各隊中兩人為一小組,分為甲、乙兩組,同一組的兩名隊員必須選擇同一射擊區。
- 各隊每組共有1分鐘可進行射擊評分,在有限的時間內得點分數與射熄燭火數及射擊距離有關。
- 瞄準和射擊過程中,射手必須在所選定的區域範圍內不可越線射擊,且噴口的最前端不可超過所選射擊區域範圍的前沿界線,否則不予計分。
- 得點標準:
- 每隊活動一得點成績 X=(M1P1+T1)+(M2P2+T2)
- M1為甲組射熄的蠟燭數,P1為甲組射擊區的加權計點。
- M2為乙組射熄的蠟燭數,P2為乙組射擊區的加權計點。
- P1與P2的加權計點方式為:A區每射熄燭火一支得1點,B區每支2點,C區每支3點;注意,選定區域開始射擊後,即不得更換射擊區。
- T1與T2為各組如果在1分鐘內提早射熄全部10支蠟燭的加權點數,其加點方式如下:
- 40秒(含)內完成,加五點。
- 40.01~50.00秒(含)內完成,加3點。
- 50.01~59.00秒(含)內完成,加1點。
- 例如:某隊甲組二人在B區(P1=2)射熄6支蠟燭(M 1=6),共花了60秒時間(T1=0);另二人乙組在A區(P2=1)射熄10支(M2=10),共花了45.0秒時間(T1=3);則活動一總點數 X=(M1P1+T1)+(M2P2+T2)=(62+0)+(101+3)=25(點)
活動二:反射聲砲
使用材料
- 保特瓶
- 橡皮筋
- 氣球
- 現場製作兩門聲砲(與活動二共用)
- 兩門聲砲(與活動二共用、製作參考方法可見附錄)
競賽說明
- 裝置說明:每隊使用四門聲砲,可兩門為利用大會提供的材料現場30分鐘內設計與製作及兩門聲砲為賽前製作完成帶至現場(經裁判檢定合格後使用);或也可以四門均為賽前製作完成帶至現場(經裁判檢定合格後使用)。
- 場地說明:
- 活動二競賽場地,如圖3-2,分為「射擊區」與「燭火區」。
- 射擊區:共分為A、B、C三區,每區均為長50cm、寬50cm的正方形,且三區的中軸線必須穿過45度的入射線方向上。A射擊區的前沿線距離反射頂點Q為50cm。
- 燭火區:蠟燭共5支,其排列如圖3-2,以20cm為半徑成同心圓分布,圓心0距離反射頂點Q為50cm,其中3支蠟燭必須放在射擊區另一側的45度反射線上。
- 用2 塊大小約為158*50*0.7cm 的三合板及固定座,分別做為隔離板甲及聲波反射面乙。
- 用2張會議桌將反射面及隔離板成T型架高如圖3-2,兩板之間距離25cm
- 競賽說明:
- 競賽重點:在有限時間內,比比看利用反射面,誰可以在最遠的距離、最短的時間內射熄全部的蠟燭。
- 各隊時間:每人30秒,各隊四人共兩分鐘。
- 競賽程序與規定:
- 每隊使用四門聲砲,均需經裁判檢定合格後才可使用。
- 每隊四人,每人各持一門不同的聲砲參加競賽評分。參賽者可自行選擇射擊區的加權計點ABC三區之中的任一區射擊,唯選定區域後不得更換。
- 4人輪流射擊,每人一次,可自己選擇A、B、C三區,每人計時30秒,共5支燭火,每人射熄燭火支數乘以區域計點,4人點數加總即為活動二的得分。
- 瞄準和射擊過程中噴口的最前端不可超過區域範圍的前沿界線,否則不予計分。
- 射擊者須在所選定的區域範圍內不可越線射擊。
- 得點標準:
- 每隊活動二得點成績Y=(N1Q1+S1)+(N2Q2+S2)+(N3Q3+S3)+(N4Q4+S4)
- N1、N2、N3、N4分別為第一、二、三、四位隊員射熄的蠟燭數。
- Q1、Q2、Q3、Q4分別為第一、二、三、四位隊員射擊區的加權計點;加點方式如下:
- 在A區每射熄燭火一支得1點。
- 在B區每射熄燭火一支得2點。
- 在C區每射熄燭火一支得3點。
- S1、S2、S3、S4分別為第一、二、三、四位隊員如果在30秒內提早射熄全部5支蠟燭的加權點數,其加點方式如下:
- 20.00秒內(含)完成,加4點。
- 20.01~29.00秒內(含)完成,加2點。333注意,選定區域開始射擊後,即不得更換射擊區。
活動三:創意聲砲設計
自製創意聲砲的材料、形式不限,但大小須在長42cm寬30cm高25cm以內(一般裝A3影印紙的紙箱大小),而且不得有危險物品或材料,評審項目分:功能、結構和創新設計三項。
- 功能競賽評分30%: 以活動一為競賽評分項目,共十支燭火每射熄一支計三分,限時一分鐘內完成。
- 結構設計30%: 評審內容包括:皮膜結構、握把結構、發射結構、噴口結構、整體簡易性及牢靠性。
- 創新設計40%: 評審內容包括:原理創新、造型創新、材料創新或其他創意設計。
器材
時間
- 製作時間:各隊30分鐘(含2分鐘講解時間)
- 競賽時間:18隊,共40分鐘。
評分方式
- 活動一:兩分鐘內,每隊兩組各完成一分鐘的射擊,得活動一得點,依六等第計分法與其他隊伍排序後,得活動一成績X。
- 活動二:兩分鐘內,每隊四人完成每回30秒的射擊,得活動二得點,依六等第計分法與其他隊伍排序後,得活動二成績Y。
- 「聲東擊西」單項競賽總成績Z=X+Y,再依六等第計分法計算,決定各隊本項活動最後的得分成績。
- 單項競賽優勝獎,僅取一隊。依總成績六等第計分排名順序為第一名者獲獎,如有同分,則以活動一成績高者為優勝。
- 活動三:得點最高者,獲頒創意獎。此項評分獨立計算,不列入大會總成績。
- 大會總成績排名,請見「大會活動規章」。
給同學的建議
- 四門聲砲(兩門現場製作、兩門賽前製作)共同使用於活動一與活動二,因此建議製作時多注意其牢靠性並事先計劃分配使用原則,於競賽評分中不得另外製作新的聲砲,但可進行局部維修。
- 另外,參賽者應將現場微量通風均視為控制變因的一項因素,賽前應多自行研究與練習。
附錄:聲砲結構設計參考
- 主體:以空的塑膠寶特瓶為主,可切割或挖孔。大會現場提供兩個約600c.c的空保特瓶,自製聲砲整體結構大小(包含所有部分)限在長42cm寬30cm高25cm以內。
- 皮膜部分:可用汽球膜、塑膠手套膜、鼓膜等等,請注意強度、韌性、彈性及現場簡易進行維修的可行性。
- 發射裝置:可用螺絲墊圈、小木球等等,提醒注意牢靠性。
- 噴口結構:可用原子筆套管頭(如圖3-3)或漏斗、瓶口等等,也可直接用瓶口當噴口。
- 握把部分:可用各種把手,如門把或直接用手拿。
- 自製聲砲的部分:主體一律用塑膠保特瓶為材料製作,不限品牌,大小則限在長42cm寬30cm高25cm以內(一般裝A3影印紙的紙箱大小),禁止填充任何物品。