反射

 

瞳孔對瞳孔 

適用3-12年級

實驗方法

黯淡無光的房間裡。 在幾分鐘以後,看其它人的眼睛瞳孔的大小(眼睛中間黑色的中心點) 。 打開燈光後再檢查瞳孔的大小 瞳孔現在應該會變的更小。 這是瞳孔反射反應它可以自動地控制進到眼睛內的光量以防止過度的光線傷害眼睛

實驗材料

  • 只需要一間可以調整明暗的房間

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跳!

適用3-12年級

實驗方法

一個很簡單的關於反射的實驗。找一群人討論腦子和神經系統如何控制運動。然後,突然把桌上的書闔上讓他發出巨大聲響。 然後詢問這些人的反應並且統計結果

  1. 身體抽動

  2. 頭部移動

  3. 眨眼

  4. 舉手

  5. 尖叫

 

反射作用在於自動地保護身體,使我們在傷害發生之前可以有所反應而免於傷害的發生。 舉例來說,如果您把手放在一個熱的火爐上我的手放在灼燒的火爐上這個訊息傳到腦子前手就已經迅速的移開了

實驗材料

  • 一本厚重的書或是可以發出巨大聲響的的東西

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膝蓋反射

適用6-12年級

實驗方法

膝蓋反射您也許有醫生的問診時做過。在這個測試醫生輕敲您的膝蓋骨下方而後您的小腿就會往前踢。試試看找一個夥伴教他坐下把一隻腳跨在另一腿上以便他的腳可以自由地擺動。讓他的膝蓋大約就在您的手的位置不要使用錘子用手輕敲他的膝蓋骨下方腿將立刻踢出(如果您擊中正確的地方)

膝蓋反射反射(參見右圖) 稱單突觸反射因為只需要單一突觸的通路即可完成這個反射反應。從輕敲膝蓋到腿反射只需要大約50 毫秒的時間。這樣的反應是很快速的輕敲在膝蓋下方導致大腿肌肉延展而後訊息會被傳到脊髓再經由脊髓腹角的突觸將送回到肌肉而完成整個反射反應。

 

實驗材料

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想快點!

適用3-9年級

實驗方法

這些固定的反射作用實際上是一個保護的機制。另一個例子是眨眼反射。讓一個學生站在一面窗戶或是一面透明屛幕的後方。然後像他投擲棉花球。他有眨眼睛嗎?大概會吧 這是眨眼反射保護我們的眼睛免受傷害

實驗材料

  • 棉花球或是紙團Cotton balls (or rolled-up paper towels)

  • 一個透明的屏幕(塑膠,或玻璃窗)

 

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你知道嗎?

一般人每分鐘眨眼15次, 如果你每天醒著的時間有16小時, 那就相當於每天眨眼14,400次 (Source: Schiffman, H.R., Sensation and Perception. An Integrated Approach, New York: John Wiley and Sons, Inc., 2001)

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你有多快?

適用幼稚園到12年級

實驗方法

不像其他的測試,這個測驗並不是要測你的簡單反射而是要測試當你看到一件事物到你反應之間的時間

找一支直尺(或碼尺或棒棒糖的棒子) 。拿著直尺的末端(最高的數字附近) 並且讓它垂懸下來讓測試的人把他的手放在直尺的底部準備接住直尺(不要碰到直尺) 。然後告訴他您將在下5 秒鐘內的某刻將直尺放開然後要他在你放開直尺後盡快地捉住直尺。記錄下他所抓住尺上的刻度(英寸或厘米) 將他抓住尺的距離換成反應時間如下表)。測試同樣人3到5次(改變在5秒之內投下直尺的時刻使他法猜測何時您將投下直尺)。

底下的表格是用來轉換直尺上的距離和反應時間的關係,舉例來說如果你抓到的距離是8英吋那麼你的反應時間相當於0.2秒 (200毫秒) (1000豪秒等於1秒)

 

Distance of catch

Reaction Time
(in seconds)

結果統計

你的平均反應時間是多少?

0 to 100 ms

101 to 200 ms

201 to 300 ms

301 to 400 ms

401 to 500 ms

More than 500 ms


看結果

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2 in (~5 cm)

0.10 sec (100 ms)

4 in (~10 cm)

0.14 sec (140 ms)

6 in (~15 cm)

0.17 sec (170 ms)

8 in (~20 cm)

0.20 sec (200 ms)

10 in (~25.5 cm)

0.23 sec (230 ms)

12 in (~30.5 cm)

0.25 sec (250 ms)

17 in (~43 cm)

0.30 sec (300 ms)

24 in (~61 cm)

0.35 sec (350 ms)

31 in (~79 cm)

0.40 sec (400 ms)

39 in (~99 cm)

0.45 sec (450 ms)

48 in (~123 cm)

0.50 sec (500 ms)

69 in (~175 cm)

0.60 sec (600 ms)

如果你想更精確計算出你的反應時間可以使用下列公式:

Formula 1

Formula 2

公式1需要提供在指定的時間的所抓住的距離。重新整理的公式1再代入公式2您可以得到單位距離內他落下到抓住所花的時間那就是您想要的。所以您必須做的就是將尺上的距離(厘米或英寸)帶入到公式2這就是您的反應時間。

在公式1t = 時間(秒鐘) y = 距離(公分)g = 980 cm/sec2 (重力加速度)。[ 附註您可以使用英寸在您的距離測量但您必須改變g 變成385.8 寸/平方。]

這個反應時間的實驗需要藉由視覺訊號(偵測尺的移動)傳到你的腦部而後你的腦部會將運動訊息(抓住掉落的直尺) 送到你手部的肌肉若是一切順利你就會抓到那把尺

問題與比較

  • 嘗試調整光量的實驗。您的反應時間增量,減少或一樣您可以解釋您的結果嗎

  • 測試全班看誰最快

  • 比較男孩與女孩誰的平均比較快?

  • 比較年齡,誰比較快是年紀比較大的學生或是較小的學生

  • 比較練習後反應時間是否會改善?

  • 比較小孩和父母,誰較快

  • 測試全校!

  • 測試全市…你的想法

實驗材料

  • 直尺或碼尺或長的棒棒糖的棒子(把棒棒糖棒子給反應最快的人)

Carolina Biological Supply Company also sells a Reaction Time Ruler Set that includes three rulers with msec gradations, one instruction book and recording sheets. Cost = $22.50/set.

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更多反應時間實驗測試

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