科學玩具－聲學－聞嘰起舞的聲動杯（看見聲音第一章）

原文發表於Yahoo奇摩部落格2011年10月27日。

聲音是一種縱波，也是國中課程裡提到的唯二縱波之一，是在波動傳遞時使介質產生疏密相間的力學波，所以又稱為疏密波。產生聲音的兩大要件是物體快速的振動和介質的存在，缺一不可（當然還要有良好的耳朵）。但是面對看不見的聲波，一切的文字描述只是徒增它的神祕感，不過只要利用身邊簡易的素材就可以讓它現形。

準備的材料只要有紙杯、美工刀、毛根就可以操作這個簡易實驗

底下的吸管是備用的，純粹衛生取向，如果多人使用同一組杯子和毛根的話

步驟也很簡單，先剪下一段長約7 公分的毛根。毛根這種材料去文具店或美術用品社買就有，一包十根的數量可以剪出40段，供應一個班級使用還綽綽有餘。接下來毛根會彎折成什麼樣子就看學生個人的藝術天份了。

將剪下來的毛根一端捲曲，形成一個近似圓形的底座

使另一端直立起來，整體的感覺就好像眼鏡蛇隨著弄蛇人的動作起舞的態勢

為了節省麻煩，只要使用美工刀在紙杯側邊劃兩刀，使切割痕跡呈Ｘ形

再將紙片向杯內凹入，就會形成一個凹洞，只是切記使用刀具時要小心

如果是個人使用的話，就讓嘴巴靠近杯子側邊剛挖出來的洞，向杯中發出低沈而綿長的聲音，即可發現毛根隨著紙杯底部的振動而起舞。

如果是大家共用一個杯子和一支毛根，建議準備一人一支吸管

可以比較不同的人的聲音（操縱變因）對同一組器材（控制變因）的影響為何

聽覺的引起是空氣的振動被耳膜接收後，在聽骨、聽神經的傳達下，最終在大腦產生的感覺。若是振動的傳聲介質是空氣，則在室溫為攝氏25度時，以約346m/s的速率傳播著。在這個實驗操作中，接近聲源端的空氣密度產生了變化，形成壓力高與壓力低的區塊。壓力高的地方叫做密部，壓力低的地方叫做疏部。傳到杯子內部的疏密波，會使杯底產生的相同頻率的振盪。

杯子的開口雖然朝下，但是不要懸空，建議放在桌上操作效果比較好

這也是可以讓學生思考為什麼要這樣做的點

毛根也會因為杯底的振盪而產生運動的現象。折法及毛根纖維方向的不同會使得毛根與杯底的接觸點和接觸面不一樣，因此每個人折出來的毛根型態稍有差異，就會產生不同的運動模式，我的學生做出來的有些以直線移動，也有做原地自轉形式的圓周運動，甚至有自轉加公轉的激烈版運動哦！

這是2011年7月在南投草屯國中參加科學營的學區國小小朋友操作情況

能像他這樣讓毛根「聞嘰起舞」真的就很不錯了

難道沒有輕鬆一點的方式嗎？當然有啊，只要把振動傳過去就好

所以我選擇了……

先前觀摩過日本理科老師在上聲音單元的卓越教學功力，學到了這一招，今年也剛在7月14日的草屯國中兒童科學營、8月19日～21日在花蓮東華大學的2011物理教學與示範研討會動態演示觀摩、10月8日在中央大學假日科學廣場大師陪你玩科學講座、10月18日在南投縣輔導團自然領域精進教學研習中分享，同時也在自己的任教班級裡實作這個活動，都大獲好評，無處不充滿激烈的叫聲，自己導師班的學生做完後隔了三天還聽得到他們在操作，這樣的教學怎麼可能不生動（聲動）？