與張杏如董事長討論
出自福留子孫
基本理念
一、長期經營理念
- 建立一個可持續維運 10 年以上的「動手做科學」的學習資源分享平台。
- 維運一個與此平台互相支持的社群。
- 推廣國內外人士運用此平台的資源成就或增進科學之學習。
為實現以上宗旨：
- 本平台採 Mediawiki
- 本平台內容授權採 CC 授權
二、動手學科學的四大理念
- 使用生活中的材料與現象設計科普教學
- 動手做
- 重視問題探究
- CC授權,允許將教材改成現場需要的樣子
三、推動的平台使用的三大元素
- 素材(活動)
- 課程(連結活動與科學觀念)
- 教學(典範演示,廣宣來源)
三者相輔相成，缺一不可
四、推動路徑
- 於「實驗教育」中開設「跨校選修」班→與地方政府長期合作→慢慢進入部分體制學校
- 與高中物理學科中心(台中一中)、國中小自然領域/科技領域輔導團合作→於體制學校一部分的教學活動中採用動手學科學的模式
目前的結構
- 推動小組召集人：曾憲政
- 專案經理人：丁志仁
- 網址：science4everyone.net
- 每年預算結構：單位(元)
項 科目 說明 預算 比例 備註 1 專案經理 10000×12(月) 120000 15.63% 2 兼任秘書 1200×100(天) 120000 15.63% 3 精進會議出席費 1500×5人×14次 105000 13.67% 4 編輯培力講師費 (500元(講師)+250元(助教))×3hr×12次 27000 3.52% 5 平台租賃 6000 0.78% 6 平台維護 40000 5.21% 7 公開課 (500元(講師)+250元(助教))×3hr×8次×2學期 36000 4.69% 8 廣宣 100000 13.02% 影片製作、剪輯、上架 9 編輯群獎學金 500×6人×50天 150000 19.53% 10 場地費 500×(12+16) 14000 1.82% 11 行政管理費 50000 6.51% 遠哲 總計 768000 100% 現況
一、各科
序 科目 活動數 已設計課程 已進行教學 合作社群 1 理化 117 17 17 ✔ 2 數學 4 0 0 ✔ 3 生物 9 0 0 ✔ 4 天文地科 5 0 0 須結合行動學習 5 資訊 0 0 0 但有大量動手做的原材料 目前活動總數：135
二、科學觀念的系統與列表
系統
分類科學觀念 說明 原子
與分子1.原子 - 原子是元素能保持其化學性質的最小單位。
- 一個原子包含一個帶正電的原子核(在中間)及一些圍繞在原子核周圍帶負電的電子。
- 原子核由帶正電的質子和電中性的中子組成。
- 原子半徑/原子核半徑比例，如果放大到一個人的大小，原子核之間的距離大約是台北到新竹間的距離。
2.包立不相容原理 - 原子半徑與原子核半徑差距很大，但兩個原子相向而行卻不會穿過對方。原因是包立不相容原理。
- 兩個量子組態一樣的電子，不能存在於相同的軌域中。
3.電子軌域 一個原子裡，電子的分佈不是連續的，由內而外會有好幾層，那些層(空間)又稱做軌域。
4.金屬有導電的特性 - 導電的特性=電子容易移動。
- 金屬元素最外層的軌域，都有很多空間可以讓電子進入，因此當很多個金屬原子連在一起時，就會形成一個通道方便電子移動。
5.粒子、波雙重性 - 光子和電子都具有：粒子/波雙重性，會出現類似的雙狹縫干涉條紋。
- 在微觀世界中，電子是可以「同時」出現在甲地，也「同時」出現在乙地，只是分別在甲地與乙地被找到的機率各有不同，其出現機率由波函數表達。
6.常見元素 碳(C)：
- 組成生物的重要元素。
- 在二氧化碳裡可以找到它。
氧(O)：
- 地球大部分生物維持生命必備的元素。
氮(N)：
- 氨水(NH3)，尿液的味道就是氨。
- 常常用在值物肥料。
氫(H)：
- 在水分子(H2O)裡可以找到它。
7.常見分子 CO2 CH4 H20 NH3 C2H5OH
8.分子組合方式、形狀 分子內的原子，會因為其最外層的電子數量，決定該分子的組合方式、形狀。
物質
的態9.從微觀、巨觀認識物質的態 10.三相圖 如何讀懂三相圖：
- 認識坐標：溫度(橫軸)、壓力(縱軸)。
- 認識圖中不同區塊代表的意義(物質三態)。
- 定溫時(橫軸選一個點，往上延伸一條直線)，隨著壓力的變化，物質的態會如何改變。
- 定壓時(縱軸選一個點，往右延伸一條直線)，隨著溫度的變化，物質的態會如何改變。
- 找出三相點。
能量
守恆11.能量守恆 - 能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只會從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到其它物體，而能量的總量保持不變。
- 如果要觀察到此現象需要將整個實驗設計成密閉的系統。
(通常還是會有部分能量消失，因為熱量散失、實驗誤差...)
動位能
轉換12.萬有引力 - 具有質量的物體之間相互吸引的作用力。
- F=GMm/r²
13.重力 - 地球對地面附近物體的萬有引力就是重力，重力的值就是我們平常說的重量。
- G=mg
14.重心 當它作為支點時，能使一物體所受重力之合力、合力矩為零的作用點。
(作為支點時能使各質點相對於該點的位置向量乘上各質點的重力之和(合力矩)為零。)
(質點：將物體以比較好計算的方式切割，切割後的每一塊的質量中心。)15.加速度 物體運動時，單位時間內的速度變化。
16.摩擦力 指兩個表面接觸的物體相對滑動時抵制它們相對移動的力。
電 17.電壓 是衡量單位電荷在靜電場中由於電位不同所產生的能量差的物理量。此概念與水位高低所造成的「水壓」相似。
18.電流 單位時間內通過導線某一截面的電荷數量。
19.電阻 一個物體對於電流通過的阻礙能力。
20.二極體 是一種雙電極電子元件，電流只允許由單一方向流過二極體。
21.半導體 一種電導率在絕緣體至導體之間的物質。
電磁
感應22.冷次定律 線圈內的磁場增強時，感應電流產生的新磁場與原磁場方向相反。
23.法拉第定律 當磁場發生變化，將產生相對應的感應電流。
光 24.斯奈爾定律 當光波從一種介質傳播到另一種具有不同折射率的介質時，會發生折射現象，其入射角與折射角之間的關係，可以用斯奈爾定律(Snell's Law)來描述。
熱 25.熱與動能 常用機械動能：使用空氣加熱後會膨脹的原理，帶動機械運轉。
三、科學觀念對應的活動
系統分類 科學觀念 活動名稱 設計者 原子與分子 1.原子 穿不過去 丁志仁 2.包立不相容原理 3.電子軌域 電子軌域勞作 4.金屬有導電的特性 5..粒子、波雙重性 粒子、波雙重性 6.常見元素 分辨常見元素 林青高 7.常見分子 認識常見分子 8.分子組合方式、形狀 分子球桿模型 物質的態 9.從微觀、巨觀認識物質的態 觀察三態 10.三相圖 三相圖 能量守恆 11.能量守恆 Tracker自由落體
牛頓擺
平衡鳥
步行下坡張鈞祺、張又懿
張鈞祺、張又懿
無名氏
清大跨領域科教中心動位能轉換 12.萬有引力 13.重力 14.重心 15.加速度 16.摩擦力 電 17.電壓 奇妙的電阻世界
自走車實作張鈞祺;張又懿 18.電流 19.電阻 20.二極體 21.半導體 電磁感應 22.冷次定律 簡易小馬達 曹齊平 23.法拉第定律 光 24.斯奈爾定律 甜蜜的魔境 無名氏 熱 25.熱與動力 史特林引擎
