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    上星期我們進行了動手製作的部分,今期我們會談談實驗的內容細節,還有介紹網站內的其他教案,最重要當是程式碼的分享。
    今次利用 Raspberry Pi 進行科學實驗,會配合 Sense HAT 及攝錄鏡頭。安裝完成後,在使用時就運用 Raspberry Pi 進行數據收集,例如溫度、濕度和壓力等。事實上,中學的科學實驗中,可以是一個非常有用的工具。
    在上期提及的網站的資源庫中,既有圖文並茂地指示出利用 Raspberry Pi 進行實驗的步驟,並提供學生版本的工作紙,亦為用家提供了 Python 程式,是一個非常完整的教案,方便老師及同學使用。
    此外,科學實驗活動的教案,是與現時初中級的綜合科學科的課程,非常吻合。細心研究了一下,當中有兩個教案十分適合初中科學參照,分別上期手作的「探究溫度對化學反應速度的影響」( Lesson 1 ),還有「量度酵母菌的缺氧呼吸速率」( Lesson 5 )。同樣適合進行科學實驗,以及收集數據。
    下星期我們會探究 Lesson 5 ,以下先繼續 Lesson 1 程式碼撰寫,並進行實驗測量。

    Lesson 1:探究溫度對化學反應速度的影響

    https://www.raspberrypi.org/learning/sensing-science/lesson-1/plan

    Python 程式 rate.py 的說明如下

    [row][double_paragraph] Lesson1code1 [/double_paragraph][double_paragraph]
    行數 1-4 :載入有關 Sense HAT 的 Library。
    行數 5-7 :定義 Sense HAT 顯示器上的顏色,該三個數字分別表示紅色、綠色及藍色的數值。每個數值分別是 0-255 ,例如 (0,0,255) 便代表藍色。
    行數 8-17 :定義 Sense HAT 的 8 x 8 顯示器上的交叉符號。
    行數 18 :實驗開始前顯示器上的狀態顯示是紅色。
    行數 19-21 :要求用家輸入稀氫氯酸的濃度、將會實驗進行的次數及數據記錄的檔案名稱。
    行數 22 :要求用家在開始實驗的時候,按下按鈕。
    行數 23 :開始記錄數據。 [/double_paragraph] [/row]
    [row][double_paragraph]
    Lesson1code2 [/double_paragraph][double_paragraph] 行數 25-40 :記錄溫度的數據,在顯示屏展現交叉符號的時候,便記錄當時的時間 (t1) ,及不能再看到交叉符號的時間 (t2) ,化學反應的時間便可計算出來 (t2-t1) 。最後將該次實驗的數據記錄在檔案上,並再次開始進行下一次實驗。
    行數 41-42 :數據紀錄終結及關掉顯示屏。 [/double_paragraph] [/row]

    實驗執行圖解

    承上期,當電腦執行程式碼時的情況。
    承上期,當電腦執行程式碼時的情況。

    [row][double_paragraph]
    開始進行實驗後,溶液由清晰(左)轉為混濁(右)。
    開始進行實驗後,溶液由清晰(左)轉為混濁(右)。

    [/double_paragraph][double_paragraph]
    開始進行實驗後,溶液由清晰(左)轉為混濁(右)。
    開始進行實驗後,溶液由清晰(左)轉為混濁(右)。

    [/double_paragraph] [/row]

    實驗結果

    樣本數據表
    樣本數據表

    樣本數據圖
    樣本數據圖

    下星期待續……

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