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Aug.10.2024

數學與科學的結合:連結 Vernier Go Direct 感應器與 TI-Nspire 科技

分類主題:研究報告適用範圍:TI-nspire

尋找讓數學對您的學生更容易理解的方法嗎?透過即時數據收集,幫助他們在數學和科學概念上建立信心!當學生被要求探索真實世界的現象時,數學不再是一個抽象且令人畏懼的概念,而是一個實用的工具,讓學生可以用來發展和表達對於問題的解答,例如:「為什麼車燈在遠處會變暗?」或「為什麼我在陽光下穿黑色衣服會感到更熱?」

隨著 Vernier 與 Texas Instruments 之間的相容性增強,學生現在可以在 TI-⁠Nspire™ CX II 圖形計算機上無線擷取和分析即時數據,從而在具體的現實場景中探索數學。透過將數學與科學整合,教師可以豐富學生的理解,加深他們對自然世界的認識,並為他們未來的 STEM 相關職涯做好準備。

 

TI 和 Vernier 的最新動態  

TI-Nspire CX II TI-Nspire CX II CAS 手持式計算機上的 Vernier DataQuest® 應用程式現在已經可以相容六款 Vernier Go Direct® 感應器!這項整合為兩款 Texas Instruments 最受歡迎的圖形計算機帶來了更多、更方便的動手做學習和即時數據分析的機會。

 

開始所需準備  

TI-Nspire CX II 計算機  

透過在 TI-Nspire CX II  TI-Nspire CX II CAS 計算機上使用內建的 DataQuest 應用程式,學生可以在手持計算機上使用內插法、切線速率和建模等工具來進行預測、數據收集和分析。請確保您的計算機作業系統已更新至最新版本,以充分支援這些新功能。

相容的 Go Direct 感應器  

這六款無線感應器讓學生能夠在教室和戶外使用基於時間和事件的收集模式,進行即時數據收集。

TI Bluetooth Adapter  

使用 TI 藍芽® 連接器 可無線連接最多四個 Go Direct 感應器。請確保您的連接器已更新至最新的韌體版本,以支援這項更新後的相容性。

 

 

如何將感應器無線連接到 DataQuest 應用程式  

您可以透過 USB 連接線或 Bluetooth® 無線技術,將任何相容的 Go Direct 感應器連接到 TI-Nspire CX II 圖形計算機。要無線連接,請按照以下步驟操作:

   1. 使用 USB 將 TI Bluetooth® Adapter 連接到您的 TI-Nspire CX II 計算機。

   2. 開啟計算機並按下 Home(主畫面) 鍵。導航至右下角的 Vernier DataQuest 應用程式 [圖示] 並選擇它以開啟。

   3. 按下 Vernier Go Direct 感應器上的電源按鈕,LED 燈會閃爍紅光。

   4. 從 Experiment (實驗)選單 [圖示] 中選擇 New Experiment(新的實驗)

   5. 選擇 Add Bluetooth Sensor(新增藍芽感應器)。螢幕上會顯示可用感應器的列表。

   6. 在列表中找到您的感應器。如果列出了多個感應器,請尋找與您感應器標籤上的條碼相符的那個。

   7. 選擇 Connect(連接)。您的感應器上的 LED 燈會閃爍綠光。

   8. 根據實驗需求調整感應器的頻道(並非所有感應器都適用)。選擇 OK 完成連接。

現在,Vernier DataQuest 應用程式應該會在儀錶中顯示即時數據。您可以根據需要調整收集模式和單位,以進行進一步的研究。

需要有關連接感應器的更多詳細資訊?請參閱我們的常見問題解答 (FAQ)。

 

一些動手做的實驗點子  

這些實驗最初發表於《在現實世界中發掘數學素養》,可以輕鬆適應相容的 Go Direct 感應器和 TI-Nspire 計算機。

1. 走直線  

這個實驗幫助學生了解數學概念如線性方程式如何與真實世界的運動聯繫起來。使用 Go Direct 線性運動感應器,學生可以製作位置對時間的直線圖,這代表恆定的速度。然後,建立描述這些圖表的線性方程式。

當 Go Direct 線性運動感應器成功連接後,DataQuest 會顯示以公尺為單位的距離讀數。選擇綠色按鈕開始數據收集。學生有 5 秒的時間以緩慢穩定的步伐從感應器走開,以造出接近線性的增長函數,如右圖所示。

目標

  • 記錄以均速行走的人的距離與時間數據。
  • 分析數據以擷取斜率和截距訊息。
  • 解釋斜率和截距訊息的物理意義。

2. 距離與光強度 – 光源在距離上的變化  

在這項活動中,學生探索光強度如何隨距離變化,透過夜間觀察車輛車頭燈的現象作為引導。學生使用 Go Direct 光和色度感應器 記錄不同距離下燈泡的光強度,然後可以數學建模這些數據,研究距離與光強度之間的關係。

使用 Events with Entry (事件紀錄)模式,學生以 1 公分為增量收集燈泡的光照強度值,以生成類似於此圖的圖表。

學生可以透過在 Analyze (分析)選單中選擇 Model(模型)、輸入表達式 c/x^2,然後調整 c 的值,來手動擬合平方反比模型。

目標

  • 收集點光源的光強度與距離數據。
  • 將數據與反比平方模型進行比較。
  • 將數據與冪次方模型進行比較。
  • 討論平方反比模型與冪次法則模型之間的差異。

 


有關如何將 Go Direct 感應器與 TI-Nspire 科技連接的問題?我們隨時為您提供幫助!請查看我們的常見問題解答和故障排除指南。我們的支援團隊也隨時可以協助您—請撥打 02-23822027、發送郵件至 support@vernier.com.tw,或在即時聊天Line中給我們留言!

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