生活科技－自造－印象深刻

國立科學工藝博物館的5樓有處個性刻印體驗區，可以體驗輸入指令，經由電腦程式轉譯，再透過電腦數值控制（Computer numerical control）控制機器加工，簡稱CNC。根據程式及參數，能將材料（木頭、金屬、陶瓷、複合材料都可以在不同的切削工具中使用）在無外在干預的情形中完成製造。

利用電腦輸入圖案或圖形由雕刻機輸出的電腦刻印機（就是印章雕刻機），具有高效率、高速度、高精度的特性，主要包含電腦主機、刻印軟體程式，以及雕刻機等三部分。刻印軟體安裝於電腦内，與微步進或伺服驅動控制器機具連線操作。刻印時藉由電腦介面輸入所需圖案或字體（印章大小），雕刻機收到程式要求後，開始進行刻印動作，具有高效率、高速度、高精度的特性。

凸刻與凹刻科學小常識

凹刻的字是凹形狀，凸刻的字是凸起形狀，他們都是將筆畫顯示平面物體之上的的立體線條。凹刻與凸刻都是我國傳統刻字的兩種基本刻製方法。

凸刻底部肌理的刀痕是沖破傳統刻字的一個新的發展，是現代刻字的一個質的飛躍，從它身上，我們能夠看到文學、美術、雕塑、造型等多種藝術形式的集結，感受到其內涵的審美複合的光輝。

現在刻字對於凹刻線條凹鑿和對凸刻底部肌理的處理，都展示了刀與刀之間語言的溝通，以刀代筆，把一刀一刀痕跡與木質結構紋理的質感，一目了然體現在作品中。

 
 
費用不貴，就跟現在委外刻一個木頭章也只要50～100元一樣
有想法但無刻印的手工技術時，透過CNC製作閒章也是不錯的選項

科學玩具－熱學－伽利略溫度計

手邊有大型和中型的伽利略溫度計，20年前的大型購入價為1500元，15年前購入中型則花了299元。雖然它是結合科學與工藝的精緻玻璃裝飾品，然而它真的不具實用性，真的是以「觀賞用藝品擺設」為主，對於溫度變化的敏銳度也不高，真正可以使用成品來探究的次數和機會真的不多，大部分時間都是可遠觀而不可褻玩焉。

美麗的事物人人皆愛，儘管只是擺著，還是賞心悅目

不論尺寸為何，圓柱型玻璃管上端均為收合的尖端，而管內的透明玻璃浮球，則分別裝著不同密度的液體，每個浮球的下方掛著刻有溫度的銘牌。隨著溫度的變化，玻璃浮球會依序上下浮沉，如果室溫較銘牌上所刻的溫度低，浮球就會浮起，並升至玻璃管的上部。每個浮球都可視為不同密度的物體，因此調整浮球內所盛裝的液體量後封裝，便成為一項艱難的技術挑戰。

集合眾人之力，將熱能傳導給玻璃，再傳入給管內的液體
使它產生體積變化，進而改變密度

當室溫改變時，透明液體的密度會隨之改變，使得懸浮著的浮球上下移動，直到與周圍的透明液體密度相等。密度最小的浮球在最上方，最大的在最下方，玻璃管的直徑也看得出設計巧思，須小於2倍浮球直徑，才不致讓浮球交換彼此的上下位置。讀取溫度時，則要看懸浮在上部最底端的那一個浮球銘牌哦！

 
安全防護措施加上簡介與科學原理說明，就是教務處的科學玩具柑仔店
走過、路過，肯定不會錯過

由於大型溫度計的垂直高度約50公分，一旦倒了、玻璃管碎裂就毀了，裡面的液體特別難聞，如果你聞過石蠟，應該很難忘記。所以我為它做了一個複合底座，取用了生生用平板的iPad包裝盒，再與不知道為何尺寸就那麼剛剛好的地漏芯紙盒搭配，一左一右就能將溫度計夾緊，盒外再加上奈米膠帶，就不容易被移動，甚至翻倒。

學生手握溫度計並直接觀察玻璃浮球的移動
也許她會忘記浮力原理，但不會忘記曾經觸摸過的科學

既然有浮有沉，就跟阿基米德浮力原理脫離不了關係，學生也能將它跟正在學習的理化單元連結起來，讓知識不再是孤單的島嶼，而是可以跟著科學奧秘漂浮在其中，在知識的海洋中到處遷移。

科學玩具－聲學－玻璃笛

日本各處的特色紀念商品店裡普遍被使用的大首繪
如果能理解畫作背後的意涵，相信少女更能躍然紙上
（拍攝於2015年2月8日大阪城）

吹玻璃笛的姑娘，喜多川歌麿
1792-1793
（圖片來源：https://www.bnctrans.com/blog/2020/03/11/日文翻譯-x-喜多川歌麿的美人繪世界/）

圖中身著新潮圖樣和服、追趕流行的少女吹著的玻璃笛，是當時的舶來品。玻璃笛並非像吹玻璃一樣呈現完整的空心球體，而是底部有層平整的薄玻璃，使得它可以站立擺放，也就能在本體上點綴些許有色玻璃或塗料。

吹玻璃笛的正確方法當然是吹，不是吸，過程中必須憋氣在嘴裡，不能洩氣，直到有聲音為止。當然，玻璃笛的重點仍是在薄玻璃受到作用力變形而發出聲響，而變形的原因來自於吹氣使笛內壓力變大，薄玻璃向外膨脹。待第一種聲響出現後，嘴唇稍微放鬆讓氣體洩出，笛內壓力變小則使薄玻璃縮回原處，則會出現第二種聲響。因此它不會產生連續的聲響，而是有間隔的聲音。

注意哦！

1、不要吸氣。（想想看為什麼？）

2、不要咬玻璃管。（你是血肉之軀，而且沒有大鋼牙）

3、手不要觸摸玻璃笛底部的薄玻璃。（破了，就只能丟了）

聲音的產生是由快速振動產生的聲波，通過介質（氣體、液體或固體）傳遞並能被聽覺器官所感知的現象。薄玻璃的振動，讓氣體分子的振動方向與生波的前進方向相同，屬於縱波。吹著玻璃笛，聽著不是很熟悉的聲音，有沒有回到古代的感覺？

https://www3.nhk.or.jp/nhkworld/zt/shows/6061003/

科學玩具－磁學－磁轉玩偶音樂盒的秘密

聽聞過幾次這類的科學實作研習，不但課程名稱－「磁轉玩偶」被直接挪用，參考來源甚至只寫「網路資料」，連原理也講得不清不楚，就只是製作出一項科學玩具而已，沒有更多教學與應用的話，真的很可惜啊！

也曾有過自己研發的課程，由其他縣市的現職教師在臺師大承辦的增能場合中整套講給我（和其他學員）聽的奇妙經驗，整場都知道接下來會講哪些，也很清楚沒講到什麼。

在鏡面上上演你追我跑的戲碼，不是單純帥哥美女的追逐
而是加入轉動，邊移動邊轉動代表著合力與合力矩均不為零

由於底座是密封住的，雖然也曾看過內部，但網路上很少見到實物照片，所以就直接拆解，讓大家明白到底是怎麼回事。怎麼拆呢？音樂盒是用螺絲釘固定在底面，而且底座沒有其他的方式可以讓我們觀察內部，唯一的方式就是從最脆弱的膠合面解構，使用扁平的翹棒和槌子就可以了。

拆開底座，裡面除了有發條音樂盒可以發聲以外
玩偶的運動就是靠上方橫桿上的磁鐵來運作

玩偶分立兩側，所以各需要一個磁鐵將其定位，讓玩偶內的磁鐵與底座中的磁鐵相吸。但旋轉時只能像是大磁鐵吸著小磁鐵移動，就像火車沿著圓形鐵軌一直繞著，車頭永遠朝向同一方向。

因此，中央的磁鐵便扮起了讓玩偶旋轉的重要角色，其弧形面所形成的磁力線分布與兩旁的磁力線稍有差異，而且與玩偶內的磁鐵是互相排斥的。因此在這一吸一斥的同時作用下，不為零的力矩便出現了。玩偶的底部呈曲面，目的是形成剛剛所提到的力矩支點，也利於旋轉。

 
合力不為零、合力矩也不為零的圓舞曲，憑的是江湖一點訣
微用心觀察、動動腦就能知道怎麼合理地解釋

磁轉玩偶的秘密並不是將磁鐵擺著就好，用國中就學過的磁力線性質及力矩的概念就能解釋為何旋轉，不論是順時鐘及逆時鐘轉動都是可明確理解、論證並作出解釋。

如何用國中、國小學生聽得懂的語言來解釋「磁轉玩偶圓舞曲」？我在營隊或講座的過程裡都有示範與說明，更可具體詳述整個課程模組的發展過程與構想演進，在此不再贅述，免得又被整碗端去。

科學玩具－壓力－爬牆車蓄能及配對

遙控器要能發射出電磁波讓爬牆車接收，才能控制車子的運動，因此除了控制模組以外，還需要電源。無線控制器通常使用直流電源，不過翻到遙控器背面的電池盒一看，六顆電池串聯形成的電池組，相當於9伏特電壓，並不算低，也代表耗電。

接上充電線，連結遙控器（輸出）與車體（輸入）
讓遙控器裡的電能傳輸到車體內的充電電池，此時會亮綠燈

綠燈熄滅代表充電完畢，可以開始操作了嗎？
別急哦，還得確認一件事才能完成配對

不論是遙控車模式或爬牆模式，遙控器所發出的訊號要能被車子的接收模怎識別才行。例如車底的代號為B，就需要將遙控器的撥動開關切換到B檔位，才能發射出相對應的、可識別的控制訊號，車子才能做出相對的動作，這是一定要注意的地方。

遙控器燈號恆亮、檔位正確，車子的電源打開、車燈亮起
配備成功的同時，也需要預先切換成「遙控」或「爬牆」的模式

換句話說，如果遙控器的撥動開關切換到A檔位或C檔位，雖然仍能發出訊號，但無法被識別，無論如何操作搖桿，接收不到正確頻率的車子就只能固定在原處，即使它能量充足，不動就是不動。

生活科學－化學－理科文青

氯化鈣在室溫下為白色固體，水溶液呈中性。氯化鈣常被應用於製冷設備所用的鹽水、道路融冰劑和乾燥劑等。容易吸收空氣中的水氣而潮解，所以顆粒狀的無水氯化鈣需要密封儲藏。

實驗室的藥品儲藏櫃中，如果沒有定時抽風以保持一定的溼度限制，往往會讓瓶裝藥品受潮，尤其是氫氧化鈉、氯化鈣等無水物。又或者有人開啟了藥瓶，但未馬上關閉旋緊瓶口的話，長時間路暴露在空氣中，便會出現肉眼可見的潮解現象，使得瓶中呈現顆粒、六水合物與水溶液共存的狀態。

將潮解後的水溶液倒出分裝在透明瓶中，長時間靜置即產生結晶。結晶的多寡與溫度有關，當氣溫下降時，析出成為正八面體規則結晶。

天冷，文青有天氣瓶；理化／生活科技老師有飽和氯化鈣水溶液。

為它取個浪漫的名字，就是浪漫的理化生活／科技老師
就叫做乾燥劑、除濕劑、空氣吸濕劑吧

科學遊戲－化學－史萊姆

 
除了讓形成薄膜包住空氣之後
還可以進一步提問讓小朋友思考還可以怎麼做，加點互動，多點學習