舊版網站
課堂 7 / 8

汽車研究所:用資料預測行駛距離

組裝汽車,改變馬達設定值并測量行駛距離。從散點圖中發現關系,預測新的行駛距離。

13–15 歲
使用的 AppCuroAI · 資料網頁版
汽車研究所:用資料預測行駛距離

開始汽車研究

給老師的說明

適合13–15歲 · 兩課時,共90分鐘。第一課:研究問題、組裝和行駛程式碼;第二課:測量、散點圖、預測和匯報。輪換組裝、操作、測量和記錄任務。

你們是測試新汽車的研究員。除了“跑得好”,還能用哪些測量結果說明汽車性能?

本次研究的實驗汽車
今天的研究問題
提高馬達設定值,汽車在相同5秒內會走得更遠嗎?實驗前先說出預測和理由。

馬達設定值(%)是給馬達的指令,不是直接測得的實際車速。

組裝實驗汽車

按照片順序組裝。連接牢固,確認車輪能自由轉動。

完成的汽車
查看正面和側面照片

車輪是否均勻接觸地面,積木是否牢固?關閉電源后輕推汽車,檢查能否直行。

連接汽車并編寫行駛程式碼

打開Curo AI Studio ↗

  1. 電源和組號

    打開兩個馬達的電源,確認套件組號。

  2. 連接積木

    在應用程式右上方選擇“連接積木”,輸入組號。

  3. 配對自己的馬達

    選擇馬達,在Chrome對話框中配對。不要再次選擇已連接的馬達。

改變設定值,保持時間不變

兩個馬達都設為40%,行駛5秒后都關閉。之后將兩個設定值一起改為50%、60%、70%和80%。

程式碼示例

兩個馬達相對安裝,因此旋轉方向不同。先短暫測試能否向前直行。觸碰車輪前停止兩個馬達,保持行駛路徑暢通。

實驗并記錄

公平比較的實驗條件
項目方法和說明
改變的量 · 自變量兩個馬達的設定值:40%、50%、60%、70%、80%
測量的量 · 因變量5秒內的行駛距離(cm)
保持相同的量 · 控制變量保持行駛時間5秒、汽車、地面、起點和負載相同。
  1. 對齊起點

    把車身同一位置對齊起點,設置兩個馬達。

  2. 行駛5秒后測量

    停車后,以同一參考點測量移動距離,單位為cm,并記錄。

  3. 改變設定值并重復

    依次測試40%到80%。盡量在同一設定值下多測幾次,比較差異。

行駛距離記錄表 · 可列印
馬達設定值(%)示例距離(cm)本組距離(cm)
405________
506________
608.5________
7010________
8013________

示例距離是教材的練習資料,不代表實車一定有相同結果。請在本組欄記錄親自測量的數值。

分析資料并預測

從應用程式左下方的擴展功能添加資料圖表。清除點、設置標題,再用分號分隔(設定值,距離)數對并導入,最后顯示散點圖。

程式碼示例

40,5表示40%和5cm。應用程式資料字串中的小數使用點(.)。分析本組資料時,請用實測值替換示例。

教材示例資料散點圖
40608010005101520

橫軸:馬達設定值(%)· 縱軸:5秒行駛距離(cm)

一個點表示什么?

一次實驗得到的設定值和距離數對。(40, 5)表示40%下行駛5秒,移動5cm。

點呈現什么方向的趨勢?

示例中設定值越高,距離通常越長。本組也是這樣嗎?若某點明顯偏離趨勢,檢查地面、起點和車輪。

預測100%時的距離

100%超出已測量的40~80%范圍。預測假設關系繼續成立,是估計而非實測。先記錄預測和理由,只在空間充足且安全時,用相同5秒條件測試并比較。

查看示例資料的計算結果

用直線擬合五個示例點,100%時預測約16.5cm。這是示例資料的線性估計,不保證實車一定行駛該距離。

示例 · 虛線:線性趨勢;黃點:預測
40608010005101520 16.5

橫軸:馬達設定值(%)· 縱軸:5秒行駛距離(cm)

匯報研究結果并反思
項目方法和說明
實驗結果距離如何隨設定值變化?用表格和散點圖中的證據解釋。
預測和比較預測100%時走多遠?如果測試過,說明差異及可能原因。
回顧從測量、記錄、解釋散點圖、預測中,各選一項做得好的和需要練習的內容。

停止程式,關閉馬達電源,收好積木和測量工具。

組裝好、寫好程式,也測試過了嗎?點一下,記錄你的進度。