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科學報 第十二期

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發行單位:元智大學科學教育研究中心 地 址:桃園市延平路 147 號 發 行 人:劉宗平 主 編:郭子華 執行編輯:黃惠君 訂閱網址:www.93104.com.tw

打破「科學家」迷思-

flickr 下載 RDECOM 拍攝

PISA 中的科學真諦 台

灣的孩子們歷年來在國際科學競賽中頻頻獲得 佳績,然而在調查中卻發現,當學生被問到「想

不想成為科學家?」,竟有 82.3%的學生說「NO」! 許多人恐懼科學,認為科學是唯有菁英才能做的事。 過去牛頓因為被蘋果打到而發現「萬有引力」的故事, 對孩子來說成了遙遠的天方夜譚。

目前教育太過重視「標準答案」,幼時孩童總是抓著

  有鑑於此,台灣科學教育展開了與「PISA」相遇

大人們問各式問題:「為什麼要吃飯?」、「為什麼

的旅程。乍聽之下,PISA 讀音與 PIZZA 雷同,但其

他要哭?」,但漸漸的孩子都不問了,他們發現多問

可不是種美食! PISA 為國際學生能力評量計劃,是

只會自討苦吃。然而當你相信只有一個標準答案,思

由 OECD 經濟合作暨發展組織自 1997 年起籌劃舉辦的

考與尋找便會停止,科學便會消失!

大規模測驗,其評量的內容包含閱讀、數學與科學三

  美國學者研究出全球科學家的特點為「好奇」與

大領域,以終身學習為宗旨來看待與省思教育的真諦。

「好問」,這兩項特質我們都曾經擁有!心理學家發

  PISA 中 一 再

現嬰兒就是「天生的科學家」,他們不停觀察,找尋

強 調 的「 科 學 素

可能原因,檢驗原因,並獲得新的學習。他們時常重

養」是一種「生活

複同一動作,例如把湯匙丟到地上,當聽到「噹」的

的態度」,學生掌

聲音,便開心的笑,因為他發現他的假設對了!硬物

握了多少科學知

掉落時會發出聲音,柔軟的布偶則不會,世界就是他

識已非重點,是否

們的實驗室!

具備解決問題與

  PISA 與台灣科學教育的結合,讓學習可以不再只

發現問題的能力

有 ABCD 幾個選項,知識的學習與呈現將更具創造性

才 是 關 鍵! 然 而

與爆發力!帶著嬰兒般的精神,人人都可以是科學家!

世界 機關王大賽

全國 機器人大賽

二代 水火箭 太陽能 科學營

太陽能 機械營

無敵 機械王

水力 發電營

生物 天文營

化學營

風力 發電機

光學營

電機 科學營

夏令營報名請上網搜尋『力翰文創』、『元智科學』或網址www.93104.com.tw

甲蟲 王者

運動 科學王

洽詢專線:(03)3631234


深入報導

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flickr 下載 Pietro Zuco 拍攝

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flickr 下載 Defence Images 拍攝

測驗領域方向 科學能力的測驗內容

象 以了解並判斷自然界現 學生如何運用科學觀念 運 的辨別能力,是否得以 ,測試學生對科學問題 。 ,並發表成果 用證據做科學化的推論

閱讀能力的測驗內容

明 ,亦含名單、圖表與說 請學生閱讀各種類文章 與 訊息 理解 生獲取訊息、 書等,於測驗中了解學

全球教改的一盞明燈-

PISA

思考判斷的能力。

數學能力測驗內容

數學思考與分析, 普通的算術運算,以及 所學運用於 藉此了解學生是否能將 生活中。

學生們息息相關的十二年國教即將如火如荼開

才有機會自行建構出問題情境的答案!故 PISA 的最

展,日前基北區特色招生公佈了一項重要訊息,

終目標不著重在檢驗學生學到什麼,而是其如何運用

未來考試方式將有重大變革,其考試題型將與 PISA 相

所學的能力主動求知、樂在學習!

似!然而你真的認識 PISA 嗎?其走向與意義又為何? 讓我們一同進入 PISA 的世界吧!

打敗「無聊症候群」邁向「樂學路」!   近來研究統計發現,缺乏學習動機的孩子愈來愈 多,「好無聊」與「不知道」在不知不覺中已成了新

跳出框架的評量    參 與 PISA 研

世代的口頭禪,「無聊症候群」正漸漸入侵社會!除

究的國家近來逐年

了加緊腳步將 PISA 融入,引領台灣教育跟上世界的

攀升,世界近乎響

腳步外;自 2011 年開始,教育局亦開始規劃「精進教

應,其最主要的原

學計畫」,以期有系統的協助站在第一線的老師們重

因在於其跳脫以往

建與活化教學,帶領孩童一同邁向「樂學之路」!

的評量架構,以校

  這是一場學習革命,以學校一間間教室為起點,

內正規課程、課外

教師將成為「學習的專家」,學校將成為滋長學習欲

社團、家庭環境及

flickr 下載4-6拍攝

望的泉源,家長與社會應改變過去於教育中關注的焦

學習氣氛此四大面向配合國家政策不斷省思教育對學

點,讓孩子們快樂的奔向

生的意涵與影響,以期待能達到公私立學校、城鄉間、

學習之路。

各族群及性別之教育品質與機會均等,並致力於提升 學生學習動機、策略運用與信念。   其測驗的項目主要包含三大領域-「科學」、「閱 讀」與「數學」能力測驗。然其也十分重視能否測試 出課程領域外的的能力,故試題的設計著重在應用與 情境擬態,不再設限課程內容,受測學生需先將取得 資訊進行理解並將統整、評鑑與省思的能力靈活運用,

flickr 下載 CIMMYT 拍攝


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科學新知

美夢成真!

隱形斗篷現形! 當

哈利波特穿上隱形斗篷就能夠瞬間不見,躲過各 種危機,而這麼神奇的斗篷,在現實生活中竟然

真的出現了!

隱形或實體傻傻分不清楚   日本東京大學教授曾經推出了一款只要穿上,就

瞬間隱藏物體的光學原理

可以讓人“難以辨認”的外衣。但這款名為“隱身衣”

  原來能夠做出隱形斗篷,秘密就在於科學家們運

的發明並不是真正的讓你隱形,它只是騙了人的眼睛。

用了一些巧妙的光學原理。人們之所以能夠看到物體,

這件隱身衣的做法是在整件衣服上塗上一層特殊物質,

是因為物體會將照射到其表面的光線分散開來,並反

此外,還在衣服上裝配了照相機!原理是將衣服後面

射到人的眼睛裡。而隱身衣就是利用光反射的原理以

的場景由攝影機拍攝下來,然後將圖像轉換到衣服前

減少光線的反射,或同時減少物體的陰影,才能夠讓

面的放映機上,再將影像投射到由特殊物質製成的衣

物體隱形。

料上,便產生出了隱形的效果。

  目前開發出來的隱形衣,雖然還沒有辦法讓物體

  此外,美國與英國的科學家也利用了科學原理,

完全隱形,不過專家認為現在對於隱形材料的研究和

成功地讓物體隱形。此隱身衣的主要材料為金屬和電

應 用 來 看, 要 開 發 出

路板的混合物,這種材料會吸收特定的光線,人的肉

能夠讓物體完全消失

眼因感受不到較微弱的光線,因此就產生了物體似乎

的 “隱身衣”是有可能

不存在的效果。

的!未來或許有一天我 u 日本東京大學 教授推出一款 「隱身衣」

們每個人都可以體驗如 哈利波特穿上隱形斗篷 後,只剩一顆頭漂浮在 空中的神奇景象!

flickr 下載 Acid Zebra 拍攝


科學 FUN 活動

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flickr 下載 J photography 拍攝

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澎湖花火節 你

曾在電視上甚至親臨現 場參與過元宵節、台

南鹽水蜂炮、中秋節晚會或 是跨年活動嗎?在各種節日活   其實煙火能如此美麗與變化

動中時常會出現一項搶眼的焦點,

多端的秘訣來自於金屬鹽類的化合

伴隨著眾人的驚呼聲出現,它就是 在天空翱翔的繡球花──煙火!

物。這些金屬鹽化合物一點火,便會 flickr 下載 Working Rex 拍攝

發出不同顏色的光芒,例如:碳酸鉀會

煙火美麗的秘密

帶出紫色火焰、碳酸鋰的火焰是桃紅色、而硫酸銅火

  黑夜中絢麗奪目的光芒在舞動,美麗的煙火已是

焰則是綠色的…。此外,火藥、助燃之無機鹽、發光

眾多盛大慶典必備節目。然而你可知道,煙火其實是

劑皆是不可或缺的成份,而煙火能產生各種圖案的秘

由中國開始發明使用的呢!歷史記載從十世紀開始中

密,來自於光珠在彈殼中排列的方式,只要調整光珠

國就將煙火用在各個盛大的典禮或表演中,而且許多

設定的方向,就能在空中展現設計的花樣。

中國詩人、文學家都有關於煙火這方面的記述。 u 帶著相機一起  去欣賞長達半  小時美麗的煙   火秀吧!

絢麗奪目的煙火秀   如果你覺得最近節日活動中的煙火還看不夠,每 年於 4~6 月期間舉辦的澎湖花火節,相信絕對能讓你 一飽眼福!   2002 年,澎湖外海發生了「華航空難」,這個重 大空難事件間接影響了澎湖的觀光產業,澎湖縣政府 為提振觀光,與華航合作舉辦了「千萬風情在菊島」 的活動,除了表演之外,更有長達半小時精彩的高空 煙火秀,將氣氛炒到最高點。   由於 2002 年活動的成功,2003 年澎湖縣政府再與 更多民間業者共同合作,正式舉辦了第一屆澎湖花火 節,到現在已九個年頭,這個活動成為夏季夜空裡, 最令人引頸期盼的璀璨風景!想更認識煙火的奧秘

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嗎?帶著你的相機與美好心情同去一探究竟!


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科學名人故事

中國照相機之父─         

鄒伯奇 69)

曾經有過張大眼睛對著相機拍下唯美自拍照的經 驗嗎?在現代,拿起相機或手機自拍已是一件很

平常的事,但是你相信在距今一百多年前的中國就已 經有人會自拍了嗎?那就是人稱「近代光學開創者」 ──鄒伯奇!

鄒伯奇(1819~18 廣東南海人 學家 字特夫,清末科

、數學、光學 測量學。 與 學  、地理 銀版攝影法 握 掌 位 一 第 是 ‧ 製作了中國 並 , 人  的中國 相機。 照  史上第一台 記》和 器 之 影 攝 《 ‧著有 。 》  《格術補

‧精通天文學

最具獨創性的幾何光學著作   鄒伯奇是出生於 1819 年中國清末的科學家,其一 生中研究的範圍非常廣泛,既對中國古代詩書、禮樂、 光學、測繪和術數有所研究,也對西方天文、曆法、 數學、物理和儀器製造等科學技術的研究造詣頗深, 是一位能薈萃中西之說而融會貫通的學者。   鄒伯奇在 17 歲時便熱衷於研究光學,從墨翟《墨 經》、沈括《夢溪筆談》吸收了大量的光學知識,進 而發現了攝影原理,其中他最大的貢獻是成書於 1844 年 的《 格 術 補 》, 為 中 國 19 世紀期間最重要的一部 光學著作。此書分析了 “小 孔成像”的光學原理,證 明光孔大小與成影關係, 並且詳細地討論了多種望 遠鏡和顯微鏡的製造與原 理。

中國第一台相機出現   在《格術補》的基礎之下,鄒伯奇製作出第一台 國產相機,名為「攝影器」!雖然在 1839 年時,法國 的達蓋爾已經製成了世界上第一台可攜式木箱照相機, 但是鄒伯奇的攝影器卻更為進步。此攝影器上安裝了 「收光」和「彈簧活動」( 就是現在俗稱的光圈和快門 ) 以及自製的感光玻璃底片,成功地拍攝出達蓋爾的相 機無法呈現的人物肖像。   在清朝咸豐年間,鄒伯奇總是三不五時帶著自製 相機伴隨著街景以標準的 45 度角拍出側面半身自拍 像,堪稱為當時的「潮人」!雖然如此,此攝影器的 主要功能並不是只拿來玩自拍照,而是用以測繪地圖 使用。當中所使用過的玻璃底片雖然已經過 150 多年, 但至今拿出來沖洗依舊非常清晰。鄒伯奇不只是光學 的開創者,還開啟了中國攝影業的大門,被讚譽為「中 國的照相機之父」當之無愧!

u 鄒伯奇  自製觀象儀 u 鄒伯奇  自製相機

u 鄒伯奇的  自拍照


科學眼看世界

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專屬地球的重要日子─

世界環境日 flickr 下載 United Nations 拍攝

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年的 6 月 5 日是一年一度的世界環境日,直到 2012 年為止已經邁入 40 個年頭,你曾注意過

嗎?這個重要的日子是從 1972 年開始由聯合國大會制 訂的,每年世界各地都會舉辦不同的環境保護運動, 喚醒大眾對環境保護的意識,是一年當中最為盛大且 以環保為主題的世界性慶祝節日。

創意飛揚的環保活動   台灣當然也舉辦了一系列的活動,例如在台北火 車站舉辦的「低碳綠市集 生活好 EASY」,內容有 在地當季食材展售、環保 DIY 創意活動、資源回收二

40 週年的重要慶典

手交換、低碳交通體驗等多元化的攤位活動,希望讓

  每年聯合國環境規劃署皆會根據這一年世界上最

大家透過當天的實際體驗,建立綠色消費及綠色經濟

主要的環境議題以確定一個宣傳主題,並選擇一個城

的認知,並開始實踐正確的低碳調適生活,期望能將

市做為重要的宣傳活動中心以展開各種豐富多彩的活

我們的國家打造為「低碳永續家園」。

動,例如馬拉松、無車日、綠色請願書、各類展覽、

  除此之外,也有在生活中隨處可見的創意環保活 動,如英國的 Eric Cheung 和 Sean Martindale,把本 來貼在牆上的廣告海報變身成為一個個小花盆,讓街 景充滿綠意,他們還授權大家複製這個創意,歡迎大 家一起來參與在城市裡種植花花草草的運動!此運動 與景象在台灣其實也可在許多地方找尋到呢!   如此有趣又可以助長環保意識的活動,你是不是 也很想一起參與呢?不用等到世界環境日,現在就開

flickr 下載 $hrink 拍攝

始吧!

植樹活動、全國綠色運動並配合學校推動各式作文與 海報比賽及社區清潔運動,藉此將保護與改善人類環 境的重要精神散播與植入人心。   2012 年為世界環境日第四十週年,因此其被賦予 了更多意義,各國主動登記的環境日活動自 2011 年的 4229 個活動迅速攀升為 8000 個以上,可見人們對環境 保護的議題愈趨重視! 2012 年的主題為「綠色經濟: 你參與了嗎?」強調綠色消費,致力推展節能產品, 實現低碳排放並有效兼顧社會經濟的理念。

flickr 下載 Spacing Magazine 拍攝

u 在台灣其實也能在街道上看到 類似的創意環保活動喔!


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科學新發明

不一樣的天空- 太陽能無人飛機              首次翱翔!

  「無人飛機」顧名思義就是沒有人駕駛的飛機。

但為什麼需要特別去研究無人駕駛的飛機呢?原因在

  為了解決這個問題,淡江大學航太學系的學生在

於當進行科學觀測與戰場偵察 ... 等這些較危險的任務

馬德明、蕭照焜及張永康等學者的帶領下,花費了三

時,使用無人飛機可以減少危險,且因不需要駕駛員,

年時間,製作出台灣第一架太陽能動力無人飛機「鸑

飛機可以做的更小而達到節省成本的目的。但是看起

鷟號」!

來如此方便好用的無人飛機還是有一些缺點,大多數

  這架「鸑鷟號」在 2012 年 8 月 18 日試飛,成功

的無人飛機是以燃料

飛行了 20 分鐘!利用太陽能電池做為動力來源,你或

發動為主,因此飛行

許會擔心那麼太陽下山之後,是不是就沒有動力來源

距離是有限制的。

了?「鸑鷟號」在之後會繼續研發,採用更高效率的 太陽能板,便可以對加裝的兩具鋰電池充電,讓它在 夜晚也可以繼續飛行。   一般的無人飛機為了要能飛的更久,常常要帶很 多的燃料,這樣會犧牲掉能運載更多物品的空間,而 太陽能是目前取之不盡、用之不竭的資源,當作動力 來源,可協助解決現在無人飛機的不便之處,更重要 的是它能節省資源又能降低污染!

第一艘橫越大西洋的太陽能船─   在全球資源短缺,尋找替代能源的趨勢之下─「太

            陽能」是重要的能源之一。除了太陽能車、路燈等這 些比較常聽到的太陽能產品外,你知道嗎?現在連能

太陽 21 號

夠橫越大西洋的太陽能船也出現了呢!   這艘太陽能船─「太陽 21 號」(SUN21),是由瑞 士所製造的,具備著 14 公尺長的船身,肩負使命追隨 15 世紀時哥倫布橫越大西洋的航線行走,從西班牙的 加地斯齊彼歐納港開始,經過 63 天的航行後,抵達加 勒比海馬丁尼閣島的馬林港,最後停靠於卡納利群島 港口。   太陽 21 號靠著 60 平方公尺的太陽能板,在 30 天 內的航程竟然長達 5 千公里,且連一加侖的燃料都未 使用到! 船上的成員回程後陳述了航行時的感受:「航 行幾乎沒震動,和別的船隻不一樣,太陽能板讓我們 遮陰,即使無風我們也能夠順利前進。 」   太陽 21 號證實了現代人可以不使用燃料、以環保 方式航行到世界各地,清楚傳達太陽能時代已經來臨 的訊息!

SUN 21


愛地球行動事

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flickr 下載 EU Humanitarian Aid and Civil Protection 拍攝

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flickr 下載 khym54 拍攝

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國際 非洲日

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flickr 下載 Book Aid International 拍攝

年 5 月 25 日非洲各國都會展開熱鬧的慶祝活動,

用太陽能板充電,放學之後就能帶著充好電的電池回

但他們在慶祝甚麼呢?

家,將電池裝進太陽能燈,就可以在家裡讀書、寫作

非洲一盞燈   原來這天是「國際非洲日」,為了紀念 1963 年在 衣索比亞建立的非洲統一組織 ( 現在稱為非洲聯盟 ) 的 日子,現在的非洲日逐漸成為非洲人民爭取獨立、自 由、進步和發展的象徵。不只在非洲,在美國、英國、 甚至是台灣都會舉辦慶祝活動!   因為台灣在非洲有許多邦交國,因此台灣在非洲 也提供過許多協助,以往多是農業上的援助,但在

業了!   這項計劃至今還在繼續進行著,直到去年 2012 年 底,已提供 5 萬盞太陽能燈讓當地學子能夠在晚間閱 讀學習。雖然只是小小的一盞燈,但卻能產生強大的 力量!   非洲一盞燈不只是代表太陽能燈或 LED 燈,它的 意義更為遠大-在黑暗中幫助需要幫助的人,照亮生 命,同時溫暖遠在非洲的朋友。

2010 年的國際非洲日,台灣發啟了與過去不同的援助 方式,也就是「非洲一盞燈」計畫。

照亮每個角落   這項計畫的目標是要運送 1000 盞燈到非洲的邦 交國─布吉納法索,幫助晚上需要讀書的學童。在 布吉納法索,大部分的家庭都沒水沒電,晚上回 家後很多學童必需要依靠路燈的燈光,一群人站 在路燈下讀書。因此台灣製造的 LED 太陽能桌 燈越過海洋到了該地,白天到學校時,孩子利

flickr 下載 presidential office 拍攝


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流言科學大解密

便便變身為燃料!   每在路上看到狗大便時,是不是都會因為覺得很 髒、很臭而忍不住躲開它呢?但你以為毫無用處的大 便,其實它真的是「黃金」喔!   最近新加坡科學家研發出一種新的馬桶,能夠把 這些排泄物變成沒有味道的燃料,這些燃料甚至可以 用來煮飯!到底用了什麼神奇的魔法能把大便變成燃 料呢?其實是靠細菌幫的忙,糞便經細菌分解後可以 轉變成無臭的氣態燃料,可取代天然氣來使用。

因為狗大便丟進垃圾桶之後,隨著其他垃圾被掩埋,

  靠著這個技術,現在各國都有許多使用排泄物當

反而會釋出引發溫室效應的氣體甲烷。然而把狗大便

作燃料的發明物出現。除了新加坡的馬桶之外,日本

扔進沼氣池後,反而就把「它們」變成了燃料,為路

衛浴用品製造商 TOTO 甚至做了一款「馬桶機車」!

燈提供電力,讓狗大便也能做環保。

雖然這部機車只是把馬桶當成坐墊,並不是真的能夠

  其實在很多地區已都會使用乾的牛大便做燃料;

邊騎車邊上廁所,但是這部機車只要倒入排泄物,就

在埃及,還會使用駱駝大便當燃料呢!未來要是排泄

可以把排泄物轉換成燃料,讓機車在路上跑。

物能夠取代石油作為燃料,那真是既環保又能維持良

  美國的一個狗公園,使用了沼氣池取代垃圾桶,

善循環的一個好方法呢!

flickr 下載 mingphoto36 拍攝

大樹 也能發電 !?

  除了利用太陽、風力發電之外,你有想過路旁的 大樹,也有可能產生電嗎?

  這些發現使得「將電線往大樹上一插,路燈就會

  原來在起風時,當樹葉隨風搖擺,這時便可以利

發亮」的異想成真了!不用立電線桿、也省去了在地

用動能發電;另外,相較於暴露在外的樹葉和樹枝,

下舖設管線的麻煩,公路翻修也不必拆了再建,用大

埋在土壤裡的根部溫度較低,因此可以利用溫差發電;

樹取代路燈的想法很快就要實現!不僅如此,利用大

除此之外,因為樹木每天都在不停地進行新陳代謝,

樹根部及附近土壤 pH 值所產生的差異所發出的電已經

這會導致樹根處的土壤和附近土壤的 pH 值有所差異,

被美國林業局所使用,以提供電力於預測森林火災和

帶電離子會在附近土壤和根部土壤之間不斷流動,便

氣候。

可以利用這些帶電離子發電。

  隨著時代的發展,相信能讓樹木所產生的電來做

  雖然有這麼多種方法可以發電,但一棵樹的電力

更有效的利用,以廣泛的應用到日常生活之中!原來

很微弱,為了解決這個問題,研究學者們設計了一種

大自然,已經提供了很多「電」的來源,也許在未來

能源採集器,讓大樹能夠正常的供電讓我們使用。

每個人自家後院,都能變成一座小小發電廠!


科學大融爐

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flickr 下載 Adam Carroll 拍攝

意外煉「光」術! 在

黑暗的房間中,就能看到時鐘的指針上發出淡淡

狀態,當其又回復穩定的過程中,會以「光」的形式

的綠色光,讓你能不需要開燈就能看見時間。這

釋放出能量。

是大家都很習以為常的景象,但這種光可不是靠電力 產生的!然而又是甚麼原因使其發光呢?讓我們來一 探究竟吧!

「兩光」發威!-「螢光」與「磷光」   其中一種「人造發光物質」在各個演唱會中時常 閃爍出現,台下的觀眾會拿著特殊的棒子,當棒子一

人造光的秘密

折就能發出美麗多彩的光,這就是「螢光」。螢光棒

  在西元 1603 年,義大利的煉金術士在煉金時,意

裡藏有特殊的化學物質、螢光染料和一根裝有雙氧水

外發現了一種可以在黑暗中發出紅光的物質,這時候

的玻璃管,之所以要折一下是為了讓玻璃管破碎,另

人類才開始認識這種神奇的「人造發光物質」。其發

外再搖一搖便會產生化學反應釋放能量,這使染料出

光的原理是運用此物質原本所處的一個穩定系統,經

現短暫不穩定的狀態,在趨於穩定的過程中,螢光棒

由外加能量或是化學反應等方法,使其產生不穩定的

的能量開始完全釋放就發光啦!   而一開始提到的時鐘指針,則是因塗上了特殊的 夜光塗料,另外加上光的照射而可以發光。咦?這樣 講是不是有點奇怪?明明時鐘在黑暗中也能發光啊!

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這就是它和「螢光」有所區別的地方了,這種因受

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光照而激發出的光為「磷光」,其能夠先 把能量儲存起來,再一點一點的慢慢釋 放,由於具有這樣的特性,所以能夠 發光持續好幾個小時呢!   這些人造發光物質至今已在各 領域中廣泛使用,無論是在車子的 儀表板、鑰匙圈吊飾甚至是偶像明星 身上的裝飾皆常出現,現在開始可以 仔細找找身邊是否有東西正在發光,你

flickr 下載 Steven C Luck 拍攝

會發現這些若隱若現的漂亮光芒隨處可見。


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特色學校在這裡 照片提供 / 北回國小 教導 處 林進富主任

世界唯一太陽學校-

     在

夜晚的校園內,照亮校園的紅、藍、黃 三種燈光,如此浪漫迷人的景象只有在

北回國小

北回國小─「世界唯一太陽學校」才能看到。

創造孩子的金色童年

光的精靈-太陽能光電樹

  這棵運用太陽能發光的能源樹,為連水養教授所

  北回國小位處北回歸線上,擁有夏天最豐沛的陽

研發。主要是以 18 片的薄膜太陽能電池組成的,不同

光。因此教師們一同發想出特有的北回歸線課程並將

於一般漆黑厚重的太陽能電池,其運用了獲得多國發

太陽主題教學延伸至校園各角落,包含 23 度半教學區、

明專利的「全彩圖像薄膜太陽電池模組」,當中還有

探索北回歸線走廊、八大行星狂想曲…以及 2011 年底

雷射印刻台灣珍貴鳥類的彩色圖案呢!

啟用的太陽能光電樹。

  此外這棵樹的造型也別具意涵,當中三枝主幹象 徵著學區三和、下寮與回歸三村居民共同扶持學校成 長的精神。而金黃色樹幹,象徵著太陽的閃爍亮光, 期望能夠讓北回的孩童帶著陽光般的心情與燦爛笑容 享受金色童年。   因應能源的短缺,太陽能已成為 21 世紀最受重視 的綠色能源,這座太陽光電樹為孩童帶來環保知識的 能量,亦將教學活動 擴展至校園,走出戶 外讓生命增添色彩, 學習變得更有趣!

u 北回國小的「光之精靈」照亮夜晚的校園

  這棵被全校師生稱為「光之精靈」的太陽能光電 樹,融合了環保能源、科技、藝術與教育,是棵別具 意義的樹。2010 年,為了讓太陽學校能有更多太陽能 相關的教育素材,學校邀請了明道大學太陽光電研究 中心連水養教授入校分享「太陽能的教學與應用」, 簡報當中一張樹木造型的太陽能光電樹圖片吸引了大 家的目光,經過陳淑娟校長的用心規劃,使太陽能光 電樹得以在北回國小扎根。

薄膜太陽能電池 麼? 是什


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世界之最

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「太陽能車之最~」

大 PK! flickr 下載 Nuon Solar Team 拍攝

在 1954 年,貝爾實驗室就已發展出世界上第一

型所設計的。這款小到可與拇指姑

個太陽能電池。自 1969 年,美國完成登陸月球

娘匹敵的太陽能

的壯舉時,太陽能電池已在其中「參了一腳」扮演重

車,零件皆於放大

要角色。直至 1983 年時,世界第一部太陽能車問世,

鏡下組裝而成,搭

而太陽能車誕生的原因則來於自太陽能車競賽!於

配轉速高達一萬

2009 年,太陽能車開始轉型進軍商用車,故現在我們

六千轉的迷你馬

才有機會看到太陽能運輸工具在身邊趴趴走。

達,只要有充足光

  目前世界上的太陽能車種已日益增加,當中藏有

源,瞬間爆發力十

許多「武林高手」,而它們最厲害的「絕招」又是什麼?

足!而且它的壽命

就讓我們加入這場太陽能車較勁大賽吧!

長達十年以上呢!

太陽能車「三最」盟主揭曉!    目 前 世 上 跑 最 快 的 太 陽 能 車, 是 一 款 名 為 「Sunswift Ivy」的太陽能車,是澳洲新南威爾士大學 的學生所研發。只靠一塊約 25 公斤、400 公率的「硅 電池」做為動力來源,車體的碳纖維框架重量只有普 通車的 1/10,且消耗功率只需 1200 瓦,等同於一台烤 麵包機,由於佔有車身扁平與重量極輕的優勢,最高 時速可達 87 公里,故榮獲目前

u2010 年  推出 2.7 公分透明水藍新款

  德國的太陽能巨擘 SolarWorld,日前提供當地大 學自製的高效太陽能板予其太陽能車使用。這群人從 美國南端的陽光加州出發,開著太陽能車環島經歷了 為期 49 天的旅程,最後回到歐洲時,共行駛了 33600 公里的路程,幾乎等同於環繞整個台灣近 34 圈!在完 全不用油耗的情況下,加上學生於旅程中化身為「環 保傳教士」,向人們講解、分享太陽能的好處,並讓 民眾試乘,更增添其活動的意義性!   認識這些太陽能車盟主後,是否也燃起了你對太

金氏世界紀錄中最快速的太陽能 車頭銜!

最小

最快

陽能的熱情?帶著我們的這份心情與創意一起為地球 環境創造更多的綠色能源吧!

最遠 u 世界上跑最快的太陽能車

SOLARWORLD

  而當今最小的太陽能車有多小?其長度唯有三公 分,且是在台灣誕生的,是由中華太陽能聯誼會長查 丁壬,於一次觀賞火星展後,突發奇想仿照探測車外

u 行駛距離最遠的 太陽能車


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2013 春季親子特刊

科學報 第十二期

社團名人特報

科學生活小偏方

鳳梨刺蝟

     大作戰   拿起甜美多汁的鳳梨咬了幾口,卻覺得舌頭有種 刺刺的感覺,難道是舌頭被鳳梨咬了嗎?   常見有人不敢吃鳳梨,就是因為擔心所謂「咬舌 頭」的感覺。其實那是因為鳳梨裡面的鳳梨酵素─也 就是「蛋白分解酵素」在作怪!   這種酵素會分解蛋白質,將身體的蛋白質切斷成 片段的狀態,而我們人體的肌肉組織都是由蛋白質所

  鳳梨酵素的來源大部分在果實外圍和莖部,我們

組成的,所以嘴唇、舌頭與口腔裡面的蛋白質會被酵

只要削鳳梨皮時,不要削的那麼靠近外皮就可以解決

素分解切斷,才會有澀澀的感覺或產生刺痛感。

了。另外,因為鹽巴可以抑制酵素的作用,所以也可

  那該怎麼樣才能避免這種情況,好好的享用鳳梨

以在切完鳳梨之後,用鹽水浸泡 30 分鐘再吃,或是邊

呢?

沾鹽巴邊吃鳳梨,就不用怕被咬舌頭囉!

講師 介紹

亮亮老師

  曾幾何時,「老師」這個職銜早已不再是學生景

不要用大人權威的態度處理問題。我想,多年以後,

仰與憧憬的人生志向。少子化的連鎖效應,不但寵壞

那個被愛與關懷培養而成的學生,不就是老師最大的

了孩子、讓他們無限上綱地擴張自我意識的定義,面

驕傲嗎?

對「超額教師」的必然現象,就連老師自己也開始對

  最近回首看自己在教學領域中,總算交出一張令

當初的職業選擇產生不確定感,甚至懷疑起自己究竟

自己滿意的成績單。但在這些表象之外,夜闌人靜時,

能為學生做些什麼,如今自己搖身一變成為科學老師,

總會有一個聲音,輕輕地問我:「這真是你想要的嗎?

面對處理學生許多突發的狀況時,如:同學爭吵、男

你難道會一直擁有這些成就嗎?……」

女感情問題、課業問題乃至於班級經營管理問題,我

  所以我享受在做教育的每一個過程,享受與學生

總是會告訴自己:「我希望我的學生是什麼模樣?」

相處的每一段

  老師就像是個雕塑師,一筆一畫雕琢著學生的人

時間,唯有如

格特質與知識內涵,對於學生多一點包容、同理心,

此才能更提升

少一點責罵,用學生的角度去看問題,關懷體諒他們,

自己。


自製科學 DIY

科學報 第十二期

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自製小型煙火秀 仙女棒 看著天上燦爛的煙火,是不是很美呢?你有想過自己 就能創造出這種美景嗎?仙女棒的施放就如同縮小版 的煙火秀,還能藉由揮動手臂創造出各種有趣的光芒 圖像呢!但你知道仙女棒也可以靠自己製作嗎?讓我 們一起來動手試試看吧!

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DIY

玩法 用打火機點燃仙女棒的前端,就會出現火焰與噴濺出 白光喔!因為是用線香做底,再裹上金屬粉,香的部 分會燒完,另外金屬粉灰燼的部份記得要好好清理喔~

材料 線香 1 枝 膠水 1 罐 金屬粉末 ( 鐵粉或鎂粉 )1 罐 廢紙 2 張 貼心小提醒:小朋友用火時一定要有家長陪在旁邊並於戶外 空曠處施放喔!

步驟

仙女棒中的科學原理   仙女棒的製作原理,其實與金屬燃燒時的化學反 應速率及氧化反應息息相關。舉例來說,平時生活中

1

2

將一張廢紙上塗上約線香長 度 ( 不含手拿處 ) 的膠水。

將線香裹上一層膠水,記得 手握線香處不要上膠水喔!

的鐵罐、金屬塊本來不易燃燒,但如果將其顆粒變小 (如磨成粉狀),便可增加表面積使其更容易燃燒起 來。而平時世售的仙女棒成分約為鋁鎂合金粉、鐵粉、 過氯酸鉀、硝酸鋇、碳粉、硝酸鉀,基底的棒子則是 鐵製的。   另外,你有仔細觀察過仙女棒在點燃後總是由一

3

4

將另一張廢紙對摺,將金屬 粉末倒於中間摺線,集中粉 末。

轉動線香,由下往上讓粉末 慢慢均勻沾附。

粒粒的火光,經一定距離的噴射後又開始分岔,像再 次爆炸一樣,分裂成四、五點火光不斷向四處飛濺, 然這又是甚麼原因呢?分岔火花的形成是因為燃燒時 高溫粉末飛濺,在空中氧化燃燒形成光亮線條的同時, 高溫讓混合粉末內的碳與

第一層

氧燃燒形成二氧化碳,二 ←

氧化碳再使金屬粉末爆

沾第二層後

開,因而產生煙火般的效

果。而不同的合金粉末則會因為

乾燥後,完成第一層。重複 步驟 2 和 4,將線香裹上第 二層金屬粉末。

第二層也乾燥之後,自製的 超級仙女棒就完成囉!

燃燒氧化程度不同產生不同型態 的火花!


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今天爸爸帶科寶 去看一場太陽能 車競速!

在興奮之餘, 科寶問了爸爸一句話...

加油!!

漫畫科學

太陽能車的比賽是從什 麼時候開始的? 比賽又是誰創立的呢?

加油!! 加油!!

好厲害喔!那麼你 跟太陽能車大賽又 有什麼關係呢?

讓我來 告訴你吧!

我是1944年生於丹麥的Hans Tholstrup。 我是第一個成功駕乘16呎長的小 艇環航澳洲一周的國際冒險家! 在1970年代,因為中東 戰爭造成石油禁運,這件 事引發了全世界的能源危 機…因此,我開始思考「 如何使用最少的汽油而能 駕車行駛最遠距離?」

當時BP石油公司建議我以太陽能作 為替代能源,由Larry Perkins幫助 我共同駕著世界上第一部太陽能車 「Quiet Achiever」!

那時候我以20天 時間,完成由雪梨 至伯斯全程4,052 公里的冒險創舉!

好棒喔!所以之後 你們就開始舉辦太 陽能車大賽了嗎?

沒錯!在駕駛完世界上第 一部太陽能車之後我就信 通過比賽最能增進太陽能 車的研發成果,所以第一 屆世界太陽能車大賽( World Solar Challenge) 在1987年開始舉辦。 舉辦太陽能車大賽的確是如 Tholstrup所想的,能夠讓太 陽能車的發展越來越進步, 這樣看起來,未來能夠取代 石油或許不是夢呢!


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科學動動腦

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小朋友們!一起來一場冒險的航行吧! 在開始冒險之前,先把終點那一端的紙捲起來 ,捲到只剩下起點的空格。每個人選擇一條路 線填下你的名字,然後我們就可以開始航海大 冒險囉~ 大家一起邊走邊把捲起來的紙放開,不可以先 偷看喔!只要遇到轉彎就必須要轉進去到達小 島回答問題,答對之後才能繼續向下一個小島 前進喔!答錯的話就只能休息一回合啦~ 這是一場比智慧也比運氣的冒險,走到最後, 看誰能先走到終點並得到最好的懸賞禮吧!

吃鳳梨時常常 會覺得舌頭刺 刺的,這是因 為鳳梨含有什 麼成分?

參加PISA測 驗是幾歲的 學生? A:鳳梨酵素

A:3年

A:1987年

2012年世 界環境日的主 題是什麼?

第一個發明並 使用煙火的國 家是哪裡?

一年一度的世 界環境日是在 哪一天? A:中國

第一艘橫越大 西洋的太陽能 船是?

A:16月5日

第一屆世界太 陽能車大賽是 在哪一年開始 舉辦的?

A:15歲

PISA是每幾年 舉辦一次的國 際學生能力評 量計劃?

A:太陽21號

A:綠色經濟: 你參與了嗎?

A:1鄒伯奇 A:細菌

鳳梨一顆

A:「螢光」 和「磷光」

懸賞禮

人造發光物質所 發出的光可以分 為兩種,請問是 哪兩種?

目前最取之不 盡,用之不竭 的能源是哪一 種能源?

懸賞禮

世界上最快的 太陽能車

被稱為「中國的 照相機之父」的 中國清代物理學 家是誰?

A:太陽能

大便也可以變 身為有用的燃 料,這是靠什 麼東西的幫忙 呢?

懸賞禮

鄒伯奇的 自拍相機

懸賞禮

隱形斗篷

科學報-第12期  
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