三支火柴

學習物理該用什麼心態？我想就用一個實驗來當成開場白吧！

三支火柴是大成學長推薦的影片，影片中在主持人冗長的介紹下，實驗人員不及不徐的將 550cc 的礦泉水掛在以三跟火柴搭建的三角架構之下，又在來賓觀眾的鼓譟之下，慢慢的加了另外的八瓶礦泉水，這沒有道理吧！

正是因為它的看似沒道理，其實許多的細節都在裡面，所以廢話不多說，我們就來做做看。
同學分成三組，大家開始試著將一瓶裝了約三分之二瓶水的寶特瓶，要用三支火柴搭建的三角形架構吊掛起來，過程其實還不算太難，只要有耐心、願意嘗試，慢慢都可以完成，但是為什麼在只有一根火柴的時候不行，但是加入第二、三根火柴之後就可以呢？

我請同學試試不同的組合，於是第一組完成的同學試著用鐵棒取代火柴，他們也發現其實一根鐵棒確實有機會將寶特瓶吊掛成功，另一組嘗試將第二跟火柴剪短，觀察其中的差異性，在許許多多的嘗試之下，同學開始試著在黑板劃下平衡圖（Free Body Diagram）分析這個寶特瓶之所以可以被平衡的原因。

在解析這個看似神秘的問題時，同學們非常認真的觀察與討論，但是在推測與分析的部份，則因為經驗較少且背景知識仍不足，因此能夠前進的有限，最重要的是，大部分的同學還沒有具備從改變實驗內容中，去觀察不同參數的影響程度，進而推論每個架構的關鍵因素。但是這些都沒有關係，只要願意去問、去找，再用邏輯去判斷，最後的結果也會是好的。

這個實驗結束後，我們討論了力的合成、分解，摩擦力的影響，靜力平衡的要素，力矩的形成等等，也算是為國中力學部份做個複習，為高中物理開個場，在未來進行課程的過程中，除了知識面的探討之外，其實對於問題的觀察、分析也是我們的重點，最後再延伸到生活上的問題處理。

整個科學研究的過程，其實就是不斷重複現象觀察，再做出假設，然後設計實驗方法或步驟，再從實驗結果驗證假設的內容，進而推導理論。其實在解決生活中的問題時，也是類似的步驟，這也是學習自然科學最大的收穫。