NO.59-05 2020 OCT | 科學研習期刊目錄 本期專題 電池與化學 鋰離子電池的發展、應用與未來 | 洪為民 微型熔融鹽電解模組的設計與應用、應用與未來 | 廖旭茂 教學現場 動感自然課—體感式學習融入自然科教學 | 柯孟昌 會呼吸的瓶子 | 許良榮、辜家偉、楊家茜 火柴化學家：一根火柴的故事 | 江淑芳、陳坤龍 科學新知 自主性學習地圖規劃與研發歷程--以國立臺灣科學教育館常設展為範疇 | 于曉平 特約專欄 在繪本中發現漁船的構造與功能－像科學家一般的閱讀 | 劉淑雯、顧翠琴 音樂摩天輪STEAM創意課程 | 李易澄、黃琴扉 冬去春來高溫依舊 | 盧孟明 森棚教官數學題－信號發射臺 | 游森棚 科普活動報導 盲符TipFeel創作過程分享 | 張敏娟、楊夢萍、江皓全 大手拉小手 親子共學趣 | 黃真瑱、蘇萬生 全國高中探究實作競賽的三部曲 | 余進忠、蘇萬生 總召集人的話 化學電池是利用氧化還原反應將化學能轉變成電能的裝置；電解電池則是利用電能產生化學反應的裝置。所以，電池與化學關係緊密，本期特別以「電池與化學」為專題。 「本期專題」單元共有兩篇文章，〈鋰離子電池的發展、應用與未來〉介紹廣用在手機和筆記型電腦等無線電子產品的可充電電池—鋰離子電池—的發展、應用與未來。〈微型熔融鹽電解模組的設計與應用〉分享透過新開發的微型電解裝置，探討電解槽中陰、陽離子之移動與變化的實驗設計。 「教學現場」單元刊登三篇文章，〈動感自然課—體感式學習融入自然科教學〉分享在國小五年級自然課程中挑選三個單元導入體感式肢體活動與科學遊戲的經驗。〈會呼吸的瓶子〉分享利用寶特瓶、瓶蓋和吸管等簡易器材，讓瓶子很規律冒出空氣泡的「科學探究」實驗。〈火柴化學家：一根火柴的故事〉分享科工館以小五至國二學生為對象，辦理「元素殿堂的奇幻旅程」冬令營活動中，所規劃及實施的「一支火柴的故事/自製火柴，浴火磁生」活動課程。 「科學新知」單元刊登一篇文章，〈自主性學習地圖規劃與研發歷程--以國立臺灣科學教育館常設展為範疇〉介紹科教館透過「常設展區自主性學習地圖建置與運用」計畫以「人體的奧秘」、「探索物理世界」與「探索化學世界」三大展示區為範疇所建立的科學概念圖，以及依概念發展的邏輯順序串連各個展品，所連結形成的不同路線學習地圖。 「特約專欄」單元刊登四篇文章，〈在繪本中發現漁船的構造與功能--像科學家一般的閱讀〉分享如何教導國小學生透過閱讀三本繪本和以線畫方式創作漁船，關注漁船的結構與功能。〈音樂摩天輪STEAM創意課程〉分享透過團隊開發的STEAM動手做教具，以音樂摩天輪為主題，能建構學生多面向概念達到多元學習目標的教學策略。〈冬去春來高溫依舊〉針對今(2020)年上半年西伯利亞高溫更勝以往的現象，介紹相關數據和提出歸因分析。〈森棚教官數學題--信號發射臺〉拋出如何在兩個發射台之間, 等距增設三個發射台的問題。 「科普活動報導」單元刊登三篇文章，〈盲符TipFeel創作過程分享〉分享為視障者創作盲符TipFeel的過程和展望。〈大手拉小手 親子共學趣〉分享科教館於2019年度透過「女性科技人才」培育計畫之推動，增加設計多元的假日親子課程，增加孩子的學習機會、學習廣度以及營造良好的親子互動的經驗。〈全國高中探究實作競賽的三部曲〉則介紹物理教育學會所規劃含括「初試－素養命題筆試、複試－物理探究實作、決賽－物理辯論競賽」等三階段的「全國高中物理探究實作競賽」。 總召編輯委員 - 李隆盛 關於本刊 出版單位：國立臺灣科學教育館 發行人：劉火欽 總召集人：李隆盛 編輯委員： 物理科吳仲卿/陳耀榮/李柏翰/盧玉玲 | 化學科古建國/許良榮/王伯昌/林如章/周金城 | 生物科王美芬/蕭世輝/陳建志/郭淑妙 | 地球科學許民陽/王郁軒/李文禮/謝隆欽 科技科張玉山/汪殿杰/林育沖/趙珩宇 | 數學科李源順/鄧家駿/溫世展/張宮明 | 跨領域學科李名揚/連信仲 | 特約專欄 游森棚/黃琴扉/陳正改/劉淑雯 策劃：曾聰邦 主編：吳中益 本月專題特約主編：古建國 編輯：陳敬予 網頁設計編輯：施曉恬 投稿規範請來信詢問：article@mail.ntsec.gov.tw

在拋物線上置掛正三角形看似簡單，其實不然。本篇文章研究在二次函數的各種不同情況下，可做正三角形的分佈以及其個數。 1. 在一條拋物線上時，最多只能作正三角形。 4. 在三條對稱軸相等的拋物線和共頂點開口大小不同之拋物線上，本篇文章證明一定能找出正三角形落在它們之上。但由於最多有四個分界點，要解四次方乘組過於繁複，於是本篇文章對分界點作了一些估計，找出了分界點的極限值。 5. 本篇文章證明了對於給定的正n 邊形，存在一1 元n-1 次方程式可以通過它所有頂點。 Building a regular triangle on a parabolic curve looks easy . In fact , it doesn’t . This Article researches regular triangles distributions and its numbers in different conditions. 1. On one parabolic curve can only build regular triangles , squares and other regular polygons can’t be built. 4. For three parabolic curves which has same symmetrical axis or three concurrent parabolic curves, we prove that it can build at least one regular triangle on them .But because it can have at most 4 boundary points, to solve quartic equation is to complicated. So we do some estimation of boundary points, and find out some limits. 5. This Article prove that for given regular polygons , there exists a one dimension n-1 orders equation can pass all its apexes.

上學期化學第十四章講到法拉第電解定律時，應用電池供給電流促使正負離子的流動，從析出的物質中，求得每個離子所帶之電量，這是由電的效應轉變成化學效應。而在電池內部。則由陰極與陽極之化學反應，而構成了電流效應，使我們知道了電能可以轉變成化學能，化學能亦可以轉變成電能。然而物理第十一章中亦講到能量不滅定理，且不同形式的能量，可以互換；第十二章即利用能量不滅測定比熱，但此為同一形式能量之互換（冷熱混合法），而且實驗時誤差頗大，操作不太方便，亦不能作一般廣泛之物質比熱測定，因此我們幾個同學在好奇心的驅使下，試圖尋求另一種不同形式能量混合來測出比熱，經過老師的指導，著手於電流實驗。由電熱線所發出的功率測出各種物質之比熱，經三個多月來的實驗及互相研究，已經測出了一般物質之比熱。我們覺得這種方法甚為方便，可以提供以後國中物理教材之研究及不同能量形式互換的明證，操作簡單，現象明顯，並能與日常生活的電器用品相驗證，使理論與實際互為輝映。

本作品在於探討陶笛音階變化的變因，並利用石膏粉根據所推得的原理實作出石膏笛。本研究中，我們了解了影響陶笛音調高低的變因有：(一) 氣切孔面積越大，音調越高。(二) 指孔的面積越大，音調越高。(三) 空腔越大，音調越低。另外也得到了幾個觀念：(一) 指孔開孔的位置不會直接影響音調的高低。(二) 陶笛的音調高低，和指孔開孔的數量無關，只要開孔總面積相同，音調高低即相同。(三) 空腔愈大，開孔要更大才有較大的音調變化，但開孔太大即無法吹出聲音，因此空腔愈大，音域愈小，這也是為什麼市面上的陶笛都小小的原因。(四) 根據空腔大小、氣切孔開孔的面積，可以找到指孔面積與音調的關係，即可實作出一支石膏笛。

這次實驗的主要原因是出自於發現馬纓丹開花過程中色彩變化的好奇，開始透過持續的拍照記錄觀察，確定我們觀察的紫花馬纓丹（L. inuolucrata L. ）在開花過程中花色由黃色變成橘色、紅色，最後變成紫色。在觀察中，我們發現黃色花有昆蟲在採蜜，所以解剖各種不同品種的馬纓丹花朵，嘗試找出花色與花朵構造間的關係及對於結果率的影響。想要知道花朵改變花色的目的，我們試著模擬昆蟲眼中的世界，因此以近紫外光及近紅外光為光源進行花朵的拍照，並嘗試進行人工授粉。調查結果發現，花與昆蟲之間似乎存在以顏色作為語言溝通的方式，也因此在馬纓丹生存的環境中產生了生物間相互依存的生態關係。

物理學上，在處理眾多波動現象時（特別像是電磁波干涉繞射），目前大多是用 Huygen's 理論來解釋波前的內涵意義與各種干涉現象，而這個理論的方法是在波前上放上很多個點波源來解釋。這裡牽涉到一個困難→極限。現有理論是以數學上積分的方法把結果導出來。但是，對於某些可能遇到的實際狀況遠比理想中的複雜許多，精密理論推導的過程往往變的繁複與困難，所付出的心力是事倍功半；因此我希望能透過電腦快速計算及強大的繪圖能力，來探討與比較物理學上電磁波干涉繞射的種種現象，以彌補實驗室不易實驗的遺憾。

前一陣子，為了迎接快樂的聖誕佳節，市面上出現了許多應景的東西，其中有一種紙樹，說什麼它會開花，好像聖誕樹，大夥兒既訝異又好奇，就爭先恐後的買了幾棵樹來試試，咦！它果真會開花呢？它為什麼會開花呢？是紙樹的關係？還是那包神奇魔術水在作怪？一連串的問題，引起了我們研究的興趣，便利用課餘時間開始了我們的探討。

蝦蟹殼中有幾丁質，重?約佔三分之一，本實驗以蝦蟹殼做為原?，經清洗、粉碎後，再以鹽酸去碳酸鈣與氫氧化鈉去蛋白質處?後，最後再經高濃度氫氧化鈉去乙醯化，製造出幾丁聚醣，由於幾丁聚醣如溶於酸中可以得到比較高的正電，所以我們嘗試將幾丁聚醣溶於工研醋中，進行水果保鮮的測試，並找出最佳的保鮮條件為：0.5g的幾丁聚醣溶於工研醋中(使用2.5ml的工研醋配成50ml的水溶液)，對於桔子、木瓜、棗子有比較好的保鮮能力，至於橘子與香蕉則有加速腐敗的情形，還有對於柳丁的保鮮能力無法看出。最後又仿照市售PE保鮮膜的方式，嘗試做成幾丁聚醣/PVA薄膜進行保鮮的測試，發現製成薄膜的保鮮能力並不理想。

我們研究的是一個有段歷史的題目：「柏金斯太太的被單」。其定義為：如何將邊長為正整數的正方形切割成「最少個數」（最小階）的小正方形；而且這些小正方形的邊長也是正整數，相同邊長的小正方形可以重複，但小正方形的邊長的最大公因數需為1。我們歸納出，重複利用「簡單二倍法」及「重疊二倍法」，可以每次加兩階或是加三階的方式增加，反覆構作可以切割邊長120以內的正方形，都不超過19階。