用自由研究调查错视:选题方法与实验、总结的步骤
错视不需要特别的工具,就能改变条件进行比较,所以很适合作为自由研究(日本中小学暑假的自主研究作业)的主题。本文整理不止于查资料的选题方法、用残像错视改变条件并记录的实验步骤,以及结果的总结方法。
错视适合做自由研究的理由
错视是实际的形状、颜色或运动与看到的印象不一致的现象。它不是因为视力不好才出现,只要条件具备,几乎所有人都会同样出现。这种“谁都会出现”的性质,正是它与自由研究契合的地方。
- 几乎不需要工具:有屏幕和纸就能开始,不花材料费。
- 容易改变条件:注视时间、颜色浓淡、屏幕亮度等可以改变的因素很明确。
- 结果可以给别人看:请家人或朋友在同样条件下试一试,就直接成了数据。
- 答案不止一个:会出现看到和没看到的差别,自然就能积累写考察的素材。
把主题改写成“比较”的形式
决定主题时,不要写“调查错视”,而是改写成“改变◯◯后,△△会怎样变化”的形式。写成这种形式,要测什么就自然确定了。
| 改写前 | 改写后(研究主题) | 改变的条件 |
|---|---|---|
| 调查残像错视 | 改变注视时间后,残像的效果会怎样变化 | 10、20、30、45秒 |
| 调查颜色错觉 | 改变颜色浓淡后,残像会更容易看到吗 | 颜色强度的设置 |
| 请大家试一试 | 不同年龄的人看残像的效果有差别吗 | 试验的人(家人、朋友) |
| 制作像素画 | 格子变粗到多少格时,还能认出画的是什么 | 8、16、32、64格 |
- 改变的条件(原因)只限1个。同时改变时间和颜色,就不知道是哪个起了作用。
- 先决定要测的东西(结果)。即使只是“看到/没看到”二选一,也是很好的数据。
- 先写下预测。猜错也没关系,猜错本身就是考察的素材。
用残像错视改变条件进行比较的步骤
注视颜色反转的图像一段时间后,切换成黑白图像,本应是黑白的画面看起来会带有颜色。这种“负残像”适合改变注视时间和颜色浓淡来比较。
- 1
先做好记录表
开始实验前,先在纸上准备好填写条件和结果的表格。事后凭回忆再写,记忆会变得模糊。
- 2
用基准条件试1次
在颜色残像错觉工具中把注视时间设为30秒,眼睛不离开中央的标记等待。切换成黑白后,记录在哪里看到了什么颜色、大约看到了几秒。
- 3
只改变时间重复进行
把设置改为10秒、20秒、45秒,重复同样的步骤。其他条件(屏幕亮度、座位、房间亮度)不要改变。
- 4
让眼睛休息后再进行下一次
每次结束后闭眼或看远处休息约30秒。连续进行的话,前一次的残像会留下来,结果会混在一起。
- 5
请其他人在同样条件下试一试
请家人或朋友用同样的设置、同一个屏幕试一试。有3〜5人就能看出倾向。不要勉强别人,也别忘了告诉对方中途可以停止。
记录表的制作方法
记录要采用之后便于做成表格和图表的形式。准备好下面这样的栏目,就能直接贴进报告。
| 次数 | 注视时间 | 是否看到颜色 | 看到的秒数 | 发现 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 10秒 | 看到一点 | 约2秒 | 颜色很淡 |
| 2 | 20秒 | 看到了 | 约4秒 | 变清楚了 |
| 3 | 30秒 | 看到了 | 约6秒 | 眼睛有点累 |
| 4 | 45秒 | 看到了 | 约7秒 | 很难一直注视 |
- 除了“看到/没看到”,再加入1项像看到的秒数这样能用数字表示的项目,就能做成图表。
- “发现”一栏在之后写考察时会派上用场。即使是很小的感想也请写下来。
- 不顺利的那几次也不要删掉,保留下来。知道哪些条件失败了,本身就是结果。
- 把残像图像本身保存下来,可以作为报告中的插图使用。工具可以保存反转图像。
总结的模板
理科报告按下面的顺序写就不会迷茫。无论是1张大白纸还是几页笔记,顺序都一样。
- 1
研究动机
用2〜3行写为什么选择这个主题。“因为黑白照片看起来有颜色,觉得很不可思议”就足够了。
- 2
预测
写实验前的想法。像“我以为注视得越久,残像也会看到得越久”这样,写成能和结果比较的形式。
- 3
方法
把使用的工具、条件、步骤写到读者能做同样实验的程度。这部分写得具体,评价会不同。
- 4
结果
直接放上记录表,能用数字表示的做成图表。这里只写事实,不写理由。
- 5
考察
比较预测和结果,用自己的话写为什么会这样。把“一直看同一种颜色,对这种颜色有反应的部分会疲劳”这类说明和查到的内容联系起来。
- 6
感想与参考资料
写做了之后明白的事、接下来想调查的事。参考的书和网站要写下名称。
写考察卡住时,分成“和预测一样的地方”“不一样的地方”“因人而异的地方”3类列出来,就能形成文章。即使无法断定出现差别的原因,列出可能的原因也可以。
拓展的主题与安全注意事项
- 用自己的照片制作错视图像:用手头的图片制作反转图像,比较什么样的照片适合产生残像。颜色分得越清楚的画,效果越强。
- 格子粗细与辨认:用像素画工具把同一幅画做成8格、16格、32格,问别人到多少格能认出画的是什么。
- 与黑白错视比较:整理不使用颜色的错视(线段长度、明暗的错视)与残像错视在效果上的区别。
- 隔一段时间再测:请同一个人在不同日子试验,确认身体状况或时间段是否会造成差别。
伴有光线闪烁的影像,可能因体质而影响身体状况。请避免使用闪烁的实验,只采用切换静止图像的方式。和小孩子一起进行时,一定要有大人陪同。
常见问题
- 错视的自由研究需要几天?
- 改变条件进行比较的实验,1天就能完成。实验本身约30分钟,制作记录表和总结报告约2〜3小时。如果加入隔天请同一个人再试的拓展主题,请分成2天以上来计划。实验前准备好记录表,当天的工作就能缩短。
- 什么样的主题更像自由研究?
- 不要写“调查错视”,而是像“改变注视时间后,残像的效果会怎样变化”这样,在主题中包含改变的条件和要测的东西。改变的条件只限1个,结果用“看到/没看到”或“看到的秒数”等能记录的形式。先写下预测,考察会更好写。
- 残像看不清楚时怎么办?
- 把注视时间改成较长的设置,切换后也继续盯着同一个地方几秒钟。眼睛一动,残像就会偏移消失。调高屏幕亮度、房间不要太暗、不要离屏幕太近也有效。看不清楚本身也是结果,请连同条件一起记录下来。
- 实验中有什么要注意的?
- 不要长时间一直注视。每次实验控制在45秒左右以内,中间留出让眼睛休息的时间。感到眼睛疼、头痛或不舒服时请立即停止。请别人协助时不要勉强,并事先告诉对方中途可以停止。不要使用闪烁的影像,用静止图像切换的方式进行。
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