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改變世界的科學定律：與33位知名科學家一起玩實驗

為了解決氣球動力車原理的問題，作者川村康文 這樣論述：

　　「人類歷史其實就是一部科技發明與發現史。」   　　重力、浮力、動力、引力、電力、磁力…… 　　看看科學家們是如何在各種實驗中發現足以改變世界的定律。   　　從歷史入手，讓大家更容易了解此原理的來龍去脈，之後再親手進行實驗，深刻體會原理在現實中的實際運用。 　　 　　阿基米德、伽利略、牛頓、伏打、安培、歐姆、焦耳、愛迪生、愛因斯坦……跟這33位科學家一起，探討理科實驗的魅力所在吧！   　　●阿基米德——「給我一個支點，我就可以舉起整個地球」在敘拉古戰爭中，利用製作的投石機擊退羅馬海軍，同時發明了阿基米德式螺旋抽水機。   　　●伽利略‧伽利萊——天文學之父、科學之父，科學實驗方法的

先驅者之一，發現了單擺的等時性、自由落體定律、加速度的概念、慣性定律。   　　●艾薩克・牛頓——自然哲學家、數學家、物理學家、天文學家、神學家。發現萬有引力、二項式定理，之後又發展出微分以及微積分學。完成了世界知名的「牛頓三大定律」。   　　●麥可・法拉第——成功使氯氣液化並發現了苯。提出法拉第電解定律。其所最早發現量子尺寸的觀察報告，亦被視為奈米科學的誕生。   　　望遠鏡原來是這樣發明的？ 　　只靠一根吸管就能輕鬆將人抬起？ 　　用鉛筆也能做電池？ 　　從歷史上科學家的故事中，找出的101個實驗方法，實際動手來進行吧！   　　◎ 阿基米德浮體原理 　　浸在流體中的物體，僅會減輕該物體

乘載於流體的重量部分。   　　◎ 自由落體定律 　　認為物體會都以相同速度落下，即使物體較重，也不會因為重力而加速落下。   　　◎ 慣性定律 　　一個靜止的物體，只要沒有外力作用於該物體上，該物體就會持續維持靜止。   　　◎ 萬有引力 　　牛頓發現「克卜勒三大定律」適用於說明繞著太陽公轉的地球運動與木星的衛星運動的方程式，因而發現了「萬有引力定律」。   　　◎ 伏打電池 　　伏打電池是一種電力為0.76 V的一次電池。正極使用銅板，負極使用鋅板，使用硫酸作為電解液。   　　◎ 安培定律 　　「安培定律」是一種用來表示電流及其周圍磁場關係的法則。磁場會沿著閉合迴路的路徑補足磁場的積分，

補足的積分結果會與貫穿閉合迴路的電流總和成正比。補足磁場則會以線積分的方式進行。   　　◎ 焦耳定律 　　由電流所產生的熱量Q會與通過電流I的平方以及導體的電阻R成正比（Q ＝ RI 2）   　　◎ 廷得耳效應 　　當光線通過膠體粒子時，光會出現散射現象，因此用肉眼就可以看到光的行走路徑。   　　◎ 光電效應 　　振動數為V的光固定擁有hv的能量，金屬内的電子會吸收該能量，因此電子所得到的能量為hv，當可以將電子從金屬内側搬運至外側的必要能量W（功函數）較大時，電子就會立刻被釋放出來。   　　◎ LED的原理 　　LED是將P型半導體與N型半導體接合而成的物體。稱作PN接面。P型半導體

是由電洞（正電）搬運電，N型半導體則是由電子（負電）搬運電。P型的電位比N型的電位來得高時，P型内部的電洞（正孔）會流向負極，N型内部的自由電子則會流向正極。   多位科普專業人士誠心推薦（依首字筆畫排序）   　　姚荏富（科普作家） 　　張東君（科普作家） 　　陳振威（新北市國小自然科學領域輔導團資深研究員） 　　鄭國威（泛科學知識長）

氣球動力車原理進入發燒排行的影片

陽光國小STEAM主題統整課程實施之個案研究

為了解決氣球動力車原理的問題，作者陳艾文 這樣論述：

本研究旨在探究南部的陽光國小（暱稱）實施STEAM主題統整課程之情形。具體之研究目的為：探討一所實驗學校的STEAM主題統整課程發展歷程、學生學習STEAM主題統整課程後學習表現的改變，以及陽光國小教育人員實行STEAM主題統整課程時所遭遇困難與解決策略。 本研究採用個案研究法，以陽光國小作為研究場域，透過文件分析法、觀察法及半結構式訪談法進行之。研究過程中，為深入探討課程實施的真實情形，研究者進入陽光國小觀察學生的成果發表，訪談校長及三位參與STEAM主題統整課程的教育人員，並且透過實驗教育經營計劃書、成果展觀察紀錄及訪談資料作為質性資料的分析與歸納。本研究所獲致的結論如下：一、

陽光國小課程設計是以學生的生活場域作為主題，使學習內容能與真實世界連結。二、 陽光國小發展STEAM主題統整課程後，讓教師在課程設計的專業能力有所提升。三、 陽光國小以協同教學實施STEAM主題統整課程，促進教師的專業能力。四、 陽光國小實施STEAM主題統整課程後，能提升學生的學習興趣及培養學生多元的能力。五、 陽光國小教育人員實行STEAM主題統整課程時所遭遇的困難與解決策略 :（一） 陽光國小STEAM領域師資不足，以增聘STEAM領域專長的師資，累積STEAM教育的人才庫。（二） 陽光國小教育資源與設備缺乏，師生共同協力籌措經費。（三） 因COVID-19疫情導致部分ST

EAM課程取消，教師需調整課程的學習任務。 研究者根據上述結論，提出三項建議，以供學校推動STEAM主題統整課程之參考：一、 學校宜採用專業社群、工作坊、研習或是進修STEAM相關課程，補足國小教師跨領域的專業知能。二、 學校與非營利組織達成合作夥伴關係，協助提供STEAM課程所需的軟硬體設備，減少經費不足的問題。三、 學校面對疫情需調整課程的規劃，可將實作課程暫緩或調整學生學習任務。

用積木學科學知識 1 跟著阿基米德玩自然動力車

為了解決氣球動力車原理的問題，作者宋德震 這樣論述：

配合108年課綱設計而成的四款自然動力車 讓孩子在做中學，輕鬆培養理科腦 　　＊機器人教父專業教學 　　＊搭配德國fischertechnik®慧魚工程積木 　　＊完整的組裝步驟與影片教學 　　＊10個啟發孩子思考的實驗，科學原理自然通 　　本書由機器人教父宋德震老師撰寫，其帶領競賽團隊在國際上斬獲無數兒童機器人獎項，將教育部最新的課綱融入內容，設計四款自然動力車，充分發揮STEAM精神。STEAM是近年來全球最受歡迎的跨學科教育，由科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、藝術（Arts）及數學（Mathematics） 的第一個字母組

成，培養孩子們理科腦的思考方式，讓孩子成為無法取代的跨領域人才。 　　教學積木採用德國第一品牌的fischertechnik®慧魚工程積木，搭配詳細的操作圖解與原理解釋，也可透過每個單元的QRcode掃描連結影片，詳細的步驟及原理解說，提供孩子實踐STEAM的最佳平台。透過親手創造屬於自己的玩具車，在拆解與組合的過程中，了解物理的有趣之處。每個單元還有「小小實驗室」，孩子們可透過實做，對原理有更深入的認識，更能培養出工程師的思維。          　　德國fischertechnik®慧魚工程積木是全球第一的仿真工程零組件，提供孩子實踐STEAM和從工業4.0世界的最佳跨接平台，這不只是玩

具積木，若搭配Scratch、RoboPro等軟體，還能打造自動化機械與自動車模組等造型。全球工程技術與規模領先的SIEMENS、Intel、Audi、BMW、BENZ、IBM、臺灣的工研院、鼎新、研華、漢翔航太...，與多所大學工業4.0及智慧營運實驗室等，也採用慧魚工程積木模組，進行工程與生產線組裝、運作的模擬，大幅降低開發新產品的時間與費用。 　　本積木教材系列將陸續推出新單元（起重機、摩天輪、投石器等等），每個主題所使用的積木都可與其他單元互相搭配，讓孩子盡情發揮他的工程創意。 名人推薦 　　‣國立虎尾科技大學  李孟樺 博士&吳聲毅 博士 　　‣賴以威【台師大電機系副教

授 數感實驗室共同創辦人】 　　‣許奶爸【成功大學STEAM教育「科學專長跨域師資認證講師」】 　　‣盧俊良【宜蘭縣岳明國小自然教師、fb{阿魯米玩科學}粉絲頁板主】 　　‣許琳翊(星期天老師)  【三沃創意有限公司暨小創客平台barter.tw創辦人】

應用TRIZ方法於產品創新設計之研究 ─以保鮮盒及手機光罩為例

為了解決氣球動力車原理的問題，作者林仕偉 這樣論述：

面對人口高齡化的趨勢下，記憶力退化的情形也越來越多，因此能夠輔助使用者，減輕記憶負擔的用品也越來越重要。本研究以存放食材的保鮮盒為其中一個探討項目，觀察現有產品，找出有待改善的問題，再提出解決方案。並且，手機在夜間拍攝時，有時會有光線不足的問題，如何解決此問題，為本研究的第二個目的。 本研究透過TRIZ方法，作為主要的工具，來分析研究問題，將產品所產生的問題，以系統化的方式建立解題系統，對技術問題提出合理的解決方案。 本文應用TRIZ方法於產品創新設計之研究，設計出具有標記日期之功能之保鮮盒，避免使用者忘記食材的存放日期。並且藉由具有集光功能之手機光罩，以解決手機在夜間攝影時，亮度不

足的問題。