去年與畢業班學生一同畢旅，在高雄科工館巧遇「知音」-肯特管，利用喇叭在管子內播放特定頻率之聲音，保麗龍球便在管內產生次序排列跳動，回校後搜尋相關資料與嘗試製作，所幸成功製作一把如此有趣的教具，並於國二理化波動與聲音單元實施綜合教學，獲得許多回饋與感想，有機會將此小小教學心得做整理分享。

(一)器材：單體喇叭、木板、擴大機、喇叭線、麥克風、平板電腦、烙鐵焊錫、熱熔槍、熱熔膠、APP音頻產生器 (Frequency sound)、壓克力管(長度20~100cm、管徑2~12 cm)、細保麗龍球。

(二)製作流程：

• (1)裁兩塊相同大小木板、一塊藉由熱熔槍與熱熔膠固定在壓克力管上。
• (2)另一木塊中間裁一圓形洞口(喇叭大小)、並將喇叭固定在木板上。
• (3)焊接單體喇叭線，喇叭線另一頭接至擴大機輸出端。
• (4)填充保麗龍球於管內，再將喇叭的木板固定在管子另一側。
  

(三)原理： 駐波（Standing wave）：兩個振幅、波長、週期、頻率和波速皆相同的正弦波相向行進干涉而成的合成波，每一個質點皆作簡諧運動。各質點振盪的幅度不相等，振幅為零的點稱為節點，振幅最大的點位於兩節點之間，稱為腹點。肯特管藉由聲音的干涉產生駐波，保麗龍球在波節與波節之間，產生規則的層次震動線紋。

二、教學應用-國二理化波動與聲音

(一)學生可以事先閱讀簡單的駐波概念與肯特管特色。

(二)學生分組操作平版軟體-頻率產生器 當改變頻率時，所聽見的聲音亦發生聲音高低變化。          

(三)教師示範實驗-肯特管：老師操作說明講解駐波在肯特管上的現象，記錄下保麗龍球發生跳動時的頻率、保麗龍球的形狀分布，不同的特定頻率值會呈現不同跳動的保麗龍球堆數，由此可以知道管中波的數量，再測量管子長度而算出波長。進階從課本中可得知波速公式：波長乘上頻率，藉由上述的測量波長與頻率可以推算出當時的聲速大小。

下載平板APP程式：鋼琴鍵盤，對應上述之頻率，其中鍵盤Mi的音對應頻率為330Hz，高音Do的音為524 Hz，此兩個頻率為肯特管發生波漣現象(N=2，保麗龍球震動有2堆、N=3，保麗龍球震動有3堆)頻率值吻合。(視當天聲速會有些微落差)

(四)「知音」-肯特管 一般人說話頻率的高低範圍為多少赫茲？男生聲音頻率相對較低為260赫茲左右，女生相對高一點，下表為理化課本中各音頻率對照表。                            

師生失聲互動：到底誰發出Mi、高音Do的音比要準？這件事情似乎只有音樂老師才能告訴你答案，今天肯特管可以告訴你，將麥克風接至擴大機，再透過擴大機產生駐波，如果所發出Mi、高音Do的音頻率是準確的，則保麗龍球會發生上下起伏(N=2、N=3)並形成波漣，反之如果音不準，則寶麗龍球不會有動靜，所以稱為「知音」-肯特管。

(五)教學省思

APP程式或相關科學媒體確實為科學帶來不少方便性與實務性，然而在學生操作的過程，藉由多媒體、平板等媒介去瞭解學科概念，容易發生學習科學上的本質問題。因為任何的科學問題都是來自生活中的現象，從生活中觀察並解釋之，相關科技軟體只是彌補教學敘述上的不足，或有其他特定目的，故不要為了使用科技而用之，教導科學的教具選擇，第一選擇是生活周遭可取得的物品，而非純粹由APP或任何程式軟體，舉例來說：APP軟體_頻率產生器，可以看見與聽見頻率數值變大、聲音變高，然而科學本質是喇叭或發音構造如何振動製造出高低音？程式碼源自於設計者給定的，既然是人給定的參數，設計者對喇叭振動亦能做到任何想要的設計值，若用此程式證明頻率值愈高，聽見得音愈高，有點失去學習科學的本意。

學生正在測量管子長度以算出波長

學生忘情地”失聲”互動！