科學玩具－數學－四角拼圖（二）

生活科技－維修－塑膠接骨

體重計的塑膠蓋歷經一段時間後，榫接處強度漸漸老化而裂開，所來的影響是無法使用原有（用腳尖）碰觸微動開關的方式啟動體重機。但是它的功能是健全的，若因為這樣而棄之不用，實在是蠻可惜的，雖然我對它回饋的數據一直不滿意。

方法類似壁鎖，也就是俗稱的「鐵剪刀」
只是沒有埋垂直的鐵件在塑膠內部

有空的時候，即啟動簡單的救援工程。在斷裂處先上些硬化時間稍長的慢乾膠，才有時間微整位置及接合角度。待硬化後，使用電子零件專用的斜口鉗剪下一段合適長度的訂書針，折成V字型，用打火機加熱後，將其以與接縫處跨接方向埋入，再稍稍撫平表面即可完成接骨手術。

科學玩具－光學－無限鏡

無限鏡的概念類似電梯裡相對的平面鏡，光線在兩面鏡子中間發生多次反射，每反射一次就會使人看到一個虛像，一直反覆地反射，所形成的虛像越來越多。但也因為虛像反射時，物與像距離漸次增加，導致較遠處的虛像成像逐漸模糊，光線也削弱不少。

 
一側裝上可以將光線反射的平面鏡（完全看不到後方有什麼）
另一側裝上能讓光線反射及穿透的半透鏡（看到鏡子後方的燈管了沒）

兩面鏡子平行相對，燈珠發出的光線便在兩者之間來回反射
映照出來的燈條、燈珠看似無限，一直到遠方的幽冥深淵

無限鏡的元件有平面鏡、半透鏡（半透明反光鏡，可以將一束光線分為兩道獨立的光束）、光源、導線、電源等，近期所使用的光源多為RGB燈條，比起單純的方5050燈條，WS2812的優勢在於可程式控制，也能對應到各個燈珠，標準工作電壓為5V，使用USB供電、14500或18650鋰電池都可以驅動。

 
放在布偶身前，身體就好像有個可以進入的隧道
放在頭上，其實就是腦袋有洞的概念

逢甲夜市鋼珠小舖外的招牌，應用相同的原理而且商品化

生活科技－維修－電子鐘

112學年度開學已經兩、三天，學校一片靜默。細心的教師同仁、學生們發現上下課沒有往常的鐘響，一切的作息時間都要改用「電話廣播＋手搖鈴」提醒，是不至於不方便，但又覺得少了什麼。

總務處向大家表示是電子鐘壞了，也已經請長年合作的廠商來檢查這台創校至今已20年的財產，說是主機板壞掉，換新價27800。總務處同仁也將機殼後方的保險絲換新，電路仍然無法接通，於是在沒有經費的情況下，開學一個禮拜內，都是自行上下課。

好不容易有個比較沒事的下午，到總務處機櫃裡將電子鐘拆回來，看看到底怎麼回事，反正業界人士都看過了，就死馬當活馬醫吧！轉到三用電表的蜂鳴檔，加上探針四處檢測，各個元件接點都是正常的……啊！就在此時，瞄到主機板上還有一個保險絲，該不會……

果然是斷路！公假外出到附近的電子材料行買同規格的保險絲安裝上去，嗶～機器順利啟動，完修之餘也幫學校省下27800的開銷。

拿金錢換時間，不然也能買到1顆1元（甚至更便宜）的保險絲

 
接下來就是檢查時間模組設定有沒有跑掉、漏失
不過，第二顆保險絲保護了後端的運算元件，沒有讓災情擴大

教學現場－臺南市113年度師鐸獎

記者羅玉如／台南報導　2024-06-17

南市師鐸獎評選出爐，二十四名老師獲獎。其中南新國中校長黃美芳、喜樹國小校長黃懷慧、大橋國中教師王德麟、金城國中運動教練林漢森、南化國小教師張凱莉、仙草實小教師洪琪琇、東區勝利國小教師陳玟君、崑山土城非營利幼兒園教師施孟秀等八人，獲推薦參加教育部師鐸獎評選。

 

大橋國中教師王德麟廣泛收集國內外教育資訊及研究資料，精進科學教育專業及科技素養導向，持續充實行政與教學活化能量，獲獎無數。

其餘十六名南市師鐸獎獲獎老師包括善糖國小校長陳俊吉、安南國中教師江靜宜、竹橋國中教師李天生、後甲國中教師陳招良、安平國中教師阮玉如、忠孝國中教師鐘崑榕、東區復興國小教師李慧慧、中西區成功國小教師陳展興、新營國小教師莊蕙元、玉井國小教師黃鈞傳、喜樹國小教師沈佩怡、仁愛國小教師林晴雯、文元國小教師胡融昀、崇學國小教師張寶方、歸仁幼兒園教保員卓芯卉、協進國小附幼園主任鄭貴云。

中華新聞雲（https://www.cdns.com.tw/articles/1031521）

生活科學－聲學－喇叭

聲音被記錄在黑膠唱片的弧形刻槽內，透過針頭及振膜振動，讓聲音重現
這是十九世紀的留聲技術，透過它而才能一再重現懷舊美聲

傳統播放黑膠唱盤的唱片機都會有一個比機器大上許多的圓錐型喇叭筒，使用它的目的是讓聲音經過多次的反射、平行後向同一方向傳出，減少聲音向外潰散，集中聲音能量而傳達到較遠的地方，聽起來也大聲得多。

 
喇叭的造型雖然不同，但大致相同的錐度決定了聲波反射的角度
決定反射次數的喇叭長度雖然也至關重要，但總不能無限制增長

公共場所廣播用的揚聲器(loudspeaker)為了將聲音在開闊的場合中傳到遠方，除了增加響度，就是安裝一個曲線造型的長喇叭筒，但總不能跟黑膠唱盤機一樣，所以為了節省使用空間（或縮小體積、方便攜帶），便把喇叭筒分成三段，改裝成像下方照片中的模樣，有機會時不妨拆開來看看內部構造吧。

分成三段的喇叭筒，可以看到的是中央的第二段（反裝）和最外圍的第三段
最小、最細的第一段則是藏在第二段裡面，因此長度可縮減至原來的三分之一 

科學玩具－簡單機械－懸浮張力平衡架

流行了一陣子的張拉整體，也可以稱為懸浮置物架、靜力平衡置物架，也有木工版的桌子，外觀雖然稍有不同但原理大同小異，可以從重心的調整、槓桿原理的應用，加上棉繩、魚線或鍊條的張力來達到靜力平衡的狀態。

先將位於上、下部平台的中間連線視為支點，放置物體在懸浮的上部時，上部平台連同物體的重力力矩會使之傾斜，使得在另一側的兩條連線愈發繃緊而出現張力，並產生相反方向的力矩，讓上部平台達到平衡。上、下部平台的三條中間連線的張力，呈三角形分布，讓整體結構得以穩定。

我在科工館的營隊中，安排孩子們觸摸木材的溫暖與常用的五金零件
帶入科學原理的解釋與應用，使其貼近生活科技

平衡的探究因素有「中間連線的位置」、「三條連線是否對齊、相互平行」、「三條連線的分布為正三角形（或等腰三角形）」、「整體結構的重心」，最後在繫綁連線的時候應施加「預先的應力」，讓上部平台幾近水平（非水平），平衡狀態更為完美。

原理理解了，就可以嘗試不同的製作材料，像是冰棒棍、竹筷、吸管、PVC水管、紙杯或積木……以下就是積木版本的包裝及組裝順序說明。

 
 
理想很豐滿，現實很骨感，起初組裝時都還不錯
真正上場接受測試時，就出現問題了

積木版的優點是組裝簡便、快速，但缺點就在於結構問題
只要連接處榫卯間搭配得不是很優，就容易傾斜，甚至斷裂

看似懸浮的裝置，連結的力量其實都在連接處，也就是垂直方向的合力平衡，但對於來自側向的、水平的力量，則一點都無法抵抗，在水平方向的合力不為零的情況下，非常容易失去平衡（翻盤）。

生活科學－壓力－噴水水壺

花蓮的海洋公園曾經出過粉紅與粉藍兩種選擇的海豚造型水壺，附有噴水功能，對於吉祥物會噴水這個現象而言，應該是不違和。當然，噴水海豚外面有透明塑膠殼，能看到液體噴泉，也確保使用者飲用時不會噴得滿臉都是。

 
上面的空間是純裝飾用，無法算在容積內
噴水孔在海豚頭頂上，而且有兩個

水壺側邊有個圓盤，圓盤上的小圓孔是用來插入吸管，加上圓盤可以旋轉，使得吸管的角度得以調整。裝液體後，鎖緊杯蓋是一定要的，除了避免側漏外，還要保持氣密。

國中理化都已經學過吸管的使用跟大氣壓力、負壓有關。當使用者吸入空氣時，管內及水壺上方的氣壓相對較水壺下方內部的氣壓低，因此液體會被壓入水壺下方的長直管道中，逐漸上升，再從海豚頭頂上的小孔噴出。

 
噴出的液體流至側邊的小孔，再從外部的吸管被吸入飲用者口中

換句話說，要先吸入一大堆空氣，才能喝到飲料，對肺活量小的孩子而言，絕對是不簡單的任務。就好像用嘴巴做托里切利實驗，管內氣壓的降低才能使水面上升，若是要上升至二、三樓以上的高度，沒有一定程度的肺活量，真的沒辦法輕易達成任務。

生活科技－自造－索瑪立方塊

10多年前做的，當時還沒有機具可用。雖然使用木工加法，但完全跟木工沒關係，因為長、寬、高各為1公分的正立方塊是買得到的現成品，使用工法就是膠合和上色。

接下來，
除了組成3乘3的大立方體，
就是立體空間概念的各式挑戰了。

 

科學玩具－聲學－球塔

木藝玩具中，彈珠扮演的是滾動的動態角色，藉由滾動讓高度逐漸降低。若是循著連續軌道下降，會聽到滾動摩擦的聲音以及運動方向突然轉折時的撞擊聲；但如果是不同型態的斷軌，就會有較大的撞擊力道與聲音產生。

 
將彈珠放置在最高的木片上，彈珠就會向下樓梯一樣往下掉哦

一旦彈珠脫手，人便不會對彈珠做功（F人=0），則彈珠會因為重力的影響，逐層下降，過程中將重力位能轉換成運動的滾動動能、碰撞後讓木片產生的振動能量及滾動時與木片摩擦的熱能。

而木片被撞擊後的快速振動會導致聲音的出現，聽到的頻率則與木片的大小（長度）有關，通常可以朝輕、薄、短、小、緊、細等六種方向來調升頻率，與前述六種狀態相反的配置則能讓頻率降低。

而音量會改變嗎？可從木片的上下間距變化著手，彈珠自間隔較大的木片掉落，撞擊力道會增加，產生的聲響較大。至於音品（音色）則與木片的材質有關，藉由換用不同材質，撞擊出不同的感覺。

上方的木葉較小，下方的木片明顯較大，有聽出不同的地方是什麼嗎？
但最令人期待的，還是最後的那聲讚嘆

科學玩具－聲學－竹響板

竹響板由手搖柄和能在柄上旋轉的竹筒組成
手搖柄上端裝有可以撥動竹片的短棍，呈十字垂直

手搖柄搖動時，帶動上方的竹筒旋轉，每經過90度，短棍會撥動竹片一次，竹片回彈並撞擊竹筒，就會發出「卡咑」聲，不間斷地搖動時，「卡咑卡咑……」的聲音便一直從竹筒中傾瀉而出。

竹響板時代的產物，上一世紀想要買東西，並不是像現在動動手指，透過電商平台下單，就可以宅配到府，而是要親自到實體商店購物，或者更早之前，還有巡行各地的「貨郎」，像是行動商店般流通許多種的貨物。

貨郎到達固定的地點，會以不同的叫賣方式讓大家知道人、貨都已經來了，而且還得要制約民眾，一聽到某種聲音，就知道是賣什麼的，因此販賣不同貨物的貨郎或是後來出現的攤車，都產生了獨特的叫賣方式，並融入到每個人的生活中。

只要聽到熟悉的「卡咑」聲，馬上能讓人聯想到烤番薯而忍不住吞嚥口水，是望梅止渴的聽覺版，也是甜滋滋的回憶。

生活科技－自造－自製銲接台

使用工具：圓鋸機、手持砂磨機、手電鑽、老虎鉗、尖嘴鉗、電烙鐵（銲錫）。

使用材料：夾板（120mm*120mm*16mm）、銅線（1.6mm）、鱷魚夾。

材料全部是回收物，女兒睡到中午，我只好找事做

科學展覽品－科技－礱

礱（ㄌㄨㄥˊ）

推挽人摩肩，展轉石礪齒《樓璹，耕織圖》

 

礱，主要用於穀類去殼，以曬乾或烘乾的泥土製成者為土礱，以木材製成者稱為木礱。礱的操作法，是用連桿曲柄以推挽動作，反時針方向轉動礱磨，去殼後的米與殼一齊順著溝槽方向排出。礱是曲柄及偏心運動的典型實例，而這種偏心、連桿及活塞結合的基本型式，正是以後蒸汽機、內燃機的重要構造。

既然提到偏心、連桿、曲柄及活塞，就不得不提到往復運動中主動與從動構件間的「死點」，也就是位於連桿與曲柄的共線上。當連桿與曲柄的傳動角度為零時，恰使連桿所傳遞的力量對於曲柄所造成的力矩為零。

死點的位置對於力量傳導機構的運動是不利的，為了使機構能順利地通過死點而連續運轉。在設計時可以在曲柄軸上安裝飛輪，利用飛輪轉動慣性，使運動機構順利轉過死點，也可以採用機構錯位的設計，使各個死點的位置相互錯開，都是現行機械設計中的適當措施。

設計仿生獸的足部機構時，一定會需要用到死點的概念，從而設計出合適的連桿長度，否則連桿間的運動一定相互卡住，無法形成連續往復動作。從網路上的各種製作影片分享中，也能看出連桿尺寸不同而造成足部軌跡及步伐上的差異，手工製作與機械製造也會產生差異，這些都需要親自製作過才能體驗。

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

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。

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！

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）