2024年4月19日

科學玩具-數學-藝數

科技是什麼?
1、人造的
2、便利
接下來就是用上面的概念造句了。

不小心翻出20年前😱的研習材料,以前是要剪雙面膠一段一段貼,現在是用豆豆貼滑過去就好,從20分鐘的組裝推進到3分鐘完成。
 
節省動手作美勞的時間
用在觀察、思考與推論才是正確的

2024年4月4日

科學遊戲-視覺-換個角度

換個角度,也許可以看得更清楚,不只是在做人處事上,也可以應用光學原理在生活中。道路上的中文標字也是這樣的設計,由於駕駛人的視線角度較貼近地面,所以塗上拉得長長的字體,才容易讓駕駛人看清楚。
 
點選字型→進階→字元間距
將縮放比例調整至5%即可(字體大小依列印範圍調整)

照片中的字,由於使用文書軟體將字體拉得很長,所以從正上方觀察時,很難一眼就讀出內容,此時只要將紙張傾斜或調整觀看角度,從字底朝向前方觀察,縮減字體上下之間的長度,讓整體比例稍稍回復到正常閱讀時的模樣,比較容易辨識。



2024年3月20日

生活科學-化學-一氧化二氫

當然啦,
自從我改喝了一氧化二氫之後,
腦筋就靈光許多,
每次考試都得100分呢!

梗係啦,自從我改喝咗水之後
啲腦筋好咗好多呀,次次考試都得一百分添呀!

2024年3月5日

科學教具-地球科學-月相演示模型(2008年版)

2008年版的月相演示模型

97學年度是九年一貫的時期,我包下導師班的一年級生物、二年級理化到三年級的地球科學,透過連貫的自然各科教學,完整而清楚地知道班上學生們已知、待加強和未知的部分。

由於透明天球隨手都能拿到,所以在摩擦力、靜電、透鏡、月相觀察等等單元中,我都有自行設計相關教具,讓它一直出現在我的教學中。

配合透明天球的大小做成大的,再加上磁鐵貼片,就可以放在白板上
不論是公開演示、小團體解說或自行操作都是很好用的

 
 
搭配觀察者(小玩偶)和代表月球的黃色磁鐵
從不同的方位、時序,再推論可觀測到的月相(半邊磁鐵可塗色)

但由於另外需在黑板或白板畫上月球、太陽,並釐清相對位置,所以後來有改版成小型的月相模型,讓學生可以人手一份,自己操作。


先將地球的日夜分布及時間印在A4紙張上
以觀察者位於北半球的位置來看月球的運行
(但操作者實際上是位於北極正上方在看地球上的觀察者)

  
除了月相、方位以外,還要能判別東升西落的時間點
做這些,是希望學生們可以更能順利爬上鷹架
(知道這玩偶是誰的,也算是人生歷練豐富)

現在已經是112學年度,已經進入到生生用平板的數位學習時期,自學或解說的方式更為多元,只是,線上的模擬和實作觀察還是存在有不可忽視的鴻溝,對於不同學生的理解,可以達成的程度也不一樣。各種教材教具只是輔助理解,各自有優缺點和限制,例如月相在各種平面教具上,都只能以畫圖或照片方式呈現,立體的盈虧光影還是要透過觀察充氣月球比較直觀哦!(我是將它吊在天花板上,學生可變換觀察角度)

2024年2月19日

科學遊戲-化學-海底花園II

將無色透明的矽酸鈉溶液(俗稱水玻璃)倒進平底瓶中,再加入水以13的比例攪拌稀釋後,靜置一段時間。如果想讓矽酸鈉水溶液更加清澈透明,還可以用濾紙再次過濾。接著分別向瓶內灑些有色鹽類晶體:像是氯化亞鈷、硫酸銅、硫酸鎳或硫酸鋅,再觀察瓶中的現象變化。

當鹽類晶體和矽酸鈉水溶液的接觸反應後,鹽類晶體的表面,立即生成一種不溶於水的矽酸鹽薄膜。但這層薄膜拒絕其他較大分子的進出,卻允許較小的水分子因擴散(滲透)作用而進入,因此可視為「半透膜」。

 

然而,水分子進入薄膜後,將溶解鹽類晶體,滲透壓使得內部膨脹而撐破薄膜,鹽類晶體與膜外的矽酸鈉再度形成新的薄膜;接下來,水分子再次進入薄膜,再次溶解鹽類晶體、薄膜破裂,流程就這樣一直循環,衍生出各式各樣的柱狀構造,像是珊瑚或是枝幹,因此才有海底花園的美麗別稱。


各類晶體投放的時候,要避免交叉混淆,以免空間不足而干擾薄膜生成

薄膜的成分是金屬鹽類,分別是矽酸亞鈷(紫色)、矽酸銅(藍綠色)、矽酸鎳:(深綠色)、矽酸鋅(白色)等。鹽類晶體的濃度在膜的最上方是相對的小,此處最容易破掉,也是柱狀物繼續往上生長的原因。


只要瓶身稍有晃動,脆弱的生成物便如同摧枯拉朽般崩壞,並不容易保存

2024年2月4日

科學玩具-能量-閃光陀螺

閃光陀螺的配備是LED+有點吵的洗腦音樂,搭配時下的卡通人物而有不同的外觀,雖然造型大同小異,驅動方式也一樣,但穩定度是影響轉動時間的關鍵因素。

缽狀的設計,讓它的上面有機會可以多疊另一個陀螺

它沒有傳統陀螺所使用的繩子,而是由金屬發條的彈力所驅動,邊旋轉上發條邊由棘輪限制逆向回轉,待達到發條及棘輪的限度後,按下按鈕釋放,即可將彈力位能釋放,形成螺陀的轉動動能。

手邊最穩定的陀螺,由LED投射出完整的圓形軌跡
在磁磚上幾乎定點,不太會水平移動

前面有提到穩定度是影響轉動時間長短的關鍵因素。能量如果可以全用在轉動上,而不是移動或擺首,當然是最佳的,也能加長轉動時間。倘若LED投射在地面上時,所形成的軌跡線條越寬、紊亂、晃動,那肯定無法持久。

它會壞嗎?當然。大部分是過度旋轉而使塑膠製的棘輪無法承受發條的彈力,或是塑膠劣化而崩牙,棘輪無法限動,也無法暫時儲存發條的彈力位能。除非更換合適的零件,不然就要找相同規格的發射裝置了。

2024年1月20日

科學玩具-力學-快樂的鴕鳥

在旗津的老街上買到木製玩具-快樂的鴕鳥,雖然不知道它快不快樂,但確定的是能讓人想動動它,聽聽腳步聲。這是第二組工廠大量製造的自走玩具,所以斜面、重心與摩擦力、擺幅與週期之類的可探究因素就不再贅述。

10年過去了,當初5歲的小朋友還是能保持當時的童心

自走玩具並非自己會啟動,需要是透過斜面來造成重心的移位,而產生重力位能與動能之間的轉換。前足與身體一體成形(有些版本是膠合固定),後足可以自由擺動。整體重心要在後足的轉軸的斜上方,才能在斜面上運動時不斷的擺動後足。
 
曲面足板讓自走玩具整體重心產生前後移位
重心前移時,後足便懸空再向前足並攏


起始的擺動也很重要,必須讓重心後移
最好是移出後足支撐面(垂直投影面)外,但又不能太過

在重心後移時,便改以後足佇在斜面上,待前足懸空並向前邁開時,即產生下一波的往復運動。過程中,斜面坡度扮演了另一關鍵角色-「閾值」,或稱為「極限」。自走玩具不適合在坡度大的斜面上擺動,一旦重心前移並超過支點時,它就會向前傾,當重心移出前足的支撐面時便會前倒,因為它不像Michael Jackson可以靠地板的卡扣撐住身體而前傾45度。

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2024年1月5日

生活科技-維修-聖誕燈

某天,辦公室裡的彩色的聖誕燈突然不亮了,看著它少了一枚燈珠,左思右想、抽絲剝繭之後,才驚覺以前在附近發現一個外型尖銳帶刺、塑膠外殼披覆的小零件,不假思索地就將它回收了回收了回收了

少了一個它,整組聖誕燈上的其他燈珠也無法發光,那麼肯定是串聯電路。果不其然,以麻花捲方式纏繞的電線中,一條上面有各個燈珠,另外一條則是單純的導線,燈珠除了發光以外,還扮演著將電路導通的橋樑。
 
釐清電路配置以後,不能發現它只是串聯電路的應用
解決不亮的方式也就隨之產出

既然橋樑斷了,就在原處再架橋吧!也就是原本燈珠的位置,以能導電的材質接通即可。方式有很多,像是再重裝燈珠(可惜沒尺寸合適的)、銲接、絞接等,加上一個燈珠在總電阻上並未有過多的差異,所以總電流還在安全負載範圍中,便解決了串聯電路的問題。
 
先剪除燈座(斷路發生處),整理線材
再套上合適尺寸的線帽(螺式接頭),扭轉後即成通路

這次採用的是無痛接軌,沒用到銲接工具(不需要通電預熱、上錫、膠封),就在原處再架橋吧!也就是原本燈珠的位置,以能導電的材質接通即可。對於電流量小的電器來說,一些快速接頭就是很好的施工選擇,市面上也有適用於不同線徑的單芯線或絞線等各式商品,快速省時又方便。

安裝、通電、發光、收工
不論平日或節日,都可以再繼續使用