NO.61-03 2022 JUN | 科學研習期刊目錄 本期專題 海洋環境的變遷 臺灣的海洋環境與海岸地形的演育──東部海岸與西部海岸的比較 | 許民陽 臺灣海洋環境問題──臺灣海岸後退變遷舉例 | 許民陽 全球暖化正影響著各種尺度的洋流系統——黑潮、大西洋經向翻轉環流、與全球海流 | 鄭志文、葉庭光 探索內太空：從郵票看深海潛航的百年演進 | 李孟陽 教學現場 等鱟到來 | 盧家豪、張錦霞、蓋玉軒、陳麗淑 鱟來遇見你～鱟的海洋教育課程 | 張雅菱、管郡潔、蓋玉軒、陳麗淑 「鱟」事知多少 | 曹瑞芸、許芳瑾、鄭淑菁、蓋玉軒、陳麗淑 科學新知 集眾人之力的氣象研究 | 王嘉琪 上天下地——淺談龜山島地形與地質 | 梁勝雄 特約專欄 繪本科學閱讀的跨領域教與學：爸爸的機械魚 | 劉淑雯、蕭 敏 我國氣象觀測站網的建置和演進（三）臺灣東部地區 | 陳正改 森棚教官數學題——星球的另一面 | 游森棚 科普活動報導 海洋科普教育與化石巡迴展——讓海洋生物化石重新找回生命 | 張詠斌 2022第一屆量子科技科普線上推廣壁報展 | 林昱廷、余進忠、蘇萬生 科教館GO好玩 他山之石——加拿大全國科展評審制度探討 | 陳香微 總召集人的話 最近重讀了《這個不科學的年代～費曼談科學精神的價值》一書，也回顧了一些學倫的事件，有些歪樓的感慨。在這個年代，我們有自駕車、AI、IoT、護國神山…許多科技的進步，改善我們的生活；但同時有空氣及海洋河川的污染、極端氣候、疫情、戰爭、能源等生存問題；同時也有許多假議題、偽科學、假新聞積極影響我們的生活；國家與國家之間的衝突也透過許多人工製造的訊息來追求正當性；如果要說這是個科學的年代，倒不如說這是個自媒體的時代。當有人說我們接受教育是為了能知道誰在胡說八道時，「明辨是非」就是一件重要的事情。知道自己沒做而要求掛名是不對的、知道找人捉刀是不對的、知道幫人捉刀是違反學術倫理的、知道有科學依據的討論是對的、知道不製作假消息是對的…。掛名文化是不可取的，是不誠實的，當大人汲汲營營為著小孩的學習履歷積點時，就要知道自己的行為是不是在幼小的心靈中建立了不良的「典範」？沒有做的可以找槍手？貢獻比率不高還是掛名了？十年後這些小朋友長大了，造假的行為會不會習以為常且蓬勃發展？為達目的可以不擇手段嗎？我們要從小灌輸學術倫理的觀念，才不會「細漢偷挽匏，大漢偷牽牛」。 臺灣島為什麼長得像番薯？凸出的部位是沖積造成？凹陷的部位是沖蝕造成？事情沒這麼簡單，有許多複雜的因子，如：海洋環境、海岸地形地貌地質、河川位置、流體的沖蝕作用…許多影響因子複雜的交互作用才變成現在這個身形？ 地球上占比71%的海洋在地球生物演化、生態平衡、能量平衡、氣候調節及海岸地景演育上扮演重要的角色；海洋透過季節風、波浪、 潮汐與海流，不斷塑造多樣性的海岸地景。受到全球氣候暖化的影響，海平面不斷上升，海岸線會如何變化？這些都是陸上岩石圈、海洋的水圈及大氣圈三者交互作用的結果？ 還是沒這麼簡單，更精準的說法在許民陽老師的兩篇文章中〈臺灣的海洋環境與海岸地形的演育–東部海岸與西部海岸的比較〉及〈臺灣海洋環境問題-海岸後退舉例〉有很清晰的基礎說明。 流體力學是很重要的學科，含括質量、動量、能量守恆，也是計算量大到需要超級電腦的學科；我們的日常生活離不開流體力學，從早上起床的一杯熱茶、洗臉、尿尿、沖馬桶、滴眼藥水、香檳酒杯中的泡泡…到火力電廠的排煙、PM2.5的淤積、洋流、颱風及氣象預報等等，都是流體力學的範疇。當你煮著開水時，可以觀察到許多的小小躁動、之後的大大翻滾以及沸騰時的水蒸氣讓人不敢面對，煮開水的熱量傳遞以及產生的能量重新分配到以不同能量形式呈現，都是很值得深究的熱力學。如果把觀察的尺度從煮開水到整個地球上的天氣與氣候、海洋、生態、地形與地貌，這些因子間環環相扣的交互作用，不但導致相當規模的物種滅絕、甚至對經濟、政治產生重大的影響。全球暖化就是個大尺度的問題，從北極冰層的融解造成淡水釋出，從而些微的海水溫度、鹽度、與密度的改變，竟然會開啟大規模海水水體運動的變異，進一步影響海域環流的變化；這些交互作用，成為現在極端氣候的成因之一，是亟需許多跨學科的研究。〈全球暖化正影響著各種尺度的洋流系統——黑潮、大西洋經向翻轉環流、與全球海流〉文章中有著多尺度的觀點，為您局部的以及宏觀的解釋洋流系統。 〈探索內太空：從郵票看深海潛航的百年演進〉一文從方寸之間來看科學技術歷史發展，從科幻小說〈海底兩萬里格〉講起，小說的「鸚鵡螺號」潛艇也成為率先潛航抵達北極的美國核子潛艇命名的原由。要潛入深海會面臨哪些需要解決的技術問題？本文透過深潛技術的國際競爭以及合作的歷史，來說明如何一一透過科技發展以及跨國合作來克服。「從早年列強爭相競逐深潛紀錄，到近年深海熱泉調查、海底地形測繪，乃至水下工程及水下救援，各類型的深海載具不時成為郵票發行的主題。這一枚枚設計精美的郵票，展現歷來深海探險家的冒險事蹟、深海探勘的傑出成就，深海技術的創新突破以及海洋科學的重大發現，承載著人類探索這顆藍色星球的共同記憶。」 海水海風沖蝕腐蝕的能力很強，一台新的腳踏車，在沿海鄉鎮使用，很快就會生鏽；七美的電腦要隨時維持開機狀態，才不會因為鹹水煙（台語，瀰漫在空氣中，帶著鹹鹹海味的水霧）而無法開機；疫情只要配給平板給偏鄉，線上教學即可解決？我們在冷氣房中做的許多決策都需要與第一線教師有密切的互動連結調整才能更接地氣。 鱟本身就是個充滿議題的生物，海科館的海洋公民科學家實踐行動計劃以鱟為主角，海科館團隊透過應用BEST學習模組-Building（建構學習）、Experiencing（體驗探索）、Solving（解決問題）、Teaming Working（團隊行動）- 結合海洋環境學習的體驗探索，讓學生浸潤在有感的自主學習環境，深化學習的內涵與價值；分享開發〈等鱟到來〉課程的歷程，讓讀者有感學習。安康高中及中正國中及社區與海科館合作，規劃及參與〈鱟來遇見你~鱟的海洋教育〉〈「鱟」事知多少〉課程，靠山區的社區型中學，於校內生物實驗室進行鱟卵孵化飼養至今，讓學生在engage過程中對海洋有感，從鱟卵孵化與幼鱟的飼養開始來引起學生學習動機，藉由課程的引導，讓學生設計以鱟為主題之探究與實作題目，探索鱟的生物學…，讀者深入閱讀必有收穫。 科學新知 科學研究中常有需要大量人力處理但是難度不高的基礎步驟，透過集結眾多民眾或學生的力量參與，通稱為「公民科學」。最有名的例子就是20世紀末利用民眾家裡閒置的電腦尋找外星人的「SETI@Home」計畫。〈集眾人之力的氣象研究〉一文，王嘉琪教授讓您清楚公民科學在氣象上的應用及中央氣象局推動相關研究計畫-歷史氣象紀錄的數位化或數值化；民眾在參與的過程中，除了對科學研究有直接貢獻，也可獲得一些相關知識與成就感，可說是個互惠的過程，透過互動也大幅拉近科學與一般人之間的距離。 踏上401高地，這名列國際間12座地貌特殊的島嶼之一的龜山島，地貌特殊。龜山島是如何生成？龜山島會再噴發嗎？龜山島的自然環境又是如何？龜山島又有哪些特殊的地質景觀？您知道氣象局、中研院地科所及中央地調所合力於龜山島上設置那些觀測站嗎？〈上天下地-淺談龜山島地形與地質〉為您揭開神秘面紗，一睹她美麗婀娜的型態。 特約專欄 接續前兩期陳正改老師的歷史回顧，〈我國氣象觀測站網的建置和演進（三）臺灣東部地區〉本期來到東部地區。「花蓮的地形屬狹長型，北迴歸線正好通過瑞穗鄉，致使瑞穗以北屬副熱帶氣候區，瑞穗以南則為熱帶氣候區。另因受到黑潮洋流的調節以及中央山脈阻隔影響，氣候相對溫和，雨量亦充沛；夏季常遭受颱風的侵襲，冬季因盛行東北風，風力較強勁。」看著不同氣象站的變化及消長，除了設備更新帶來的新氣象之外，也該重視那歷史建築、設備及資料。〈繪本科學閱讀的跨領域教與學：爸爸的機械魚〉文章中，透過繪本〈Papa’s Mechanical Fish 爸爸的機械魚〉融入閱讀、數學和科學教育，蚊子老師與第一線教師合作，擔任協同教學人員在數學、生活、英語繪本、美勞、童軍四門課程中融入多方面領域知識搭配設計，並分享教案規劃以及從共讀繪本、動手操作到回饋互動解決問題的課程經驗。千呼萬喚始出來，猶抱琵琶半遮面，〈星球的另一面〉挑戰您的投影、遮掩的觀點。 物理教育學會理事長余進忠分享舉辦〈2022第一屆量子科技科普線上推廣壁報展〉的經驗及原由，除了有大學教授也有許多熱血的高中教師參加，也提供壁報展的經營策略。我國的科展制度如何訂定的？我們總是一成不變嗎？在改變調整時是不是有一些功課要做？ 〈他山之石——加拿大全國科展評審制度探討〉一文分享國外經驗，有比較是好事，國內制度多重防弊，國外制度多重科學思考。 總召編輯委員 - 李旺龍 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：李旺龍 編輯委員： 物理科吳仲卿/余進忠/戴明鳳/朱慶琪 | 化學科古建國/王伯昌/林如章/周金城/黃琴扉 | 生物科王美芬/蕭世輝/張育傑/辛懷梓/郭淑妙 | 地球科學許民陽/王郁軒/謝隆欽/盧孟明 科技科張玉山/汪殿杰/林育沖/徐新逸 | 數學科李源順/游森棚/嚴志弘/高欣欣 | 跨領域學科李名揚/劉淑雯/吳嫻/李芝瑜 | 特約專欄 游森棚/黃琴扉/陳正改/劉淑雯 策劃：李耕雲 主編：吳中益 本月專題特約主編：許民陽 編輯：佟冠誼/林博雅 網頁設計編輯：施曉恬 投稿規範請來信詢問：article@mail.ntsec.gov.tw

由於新聞的啟發與對大自然的好奇，我們嘗試對閃電做了一些初步的探究。從資料的收集與研讀，並且經過一系列模擬裝置的改進，從而找出較適當的模擬方法，希望從實驗中能對雷擊與閃電形狀的發生有進一步的認識。而由研究中我們有了以下初步的發現： 一、雷擊發生的機會，下午比早上容易出現，特別是在夏季的午後。 二、雷擊發生的機會，海洋多於沿岸陸地、北部多於南部、山地多於平地。 三、台灣夏季雷擊發生原因來自於地形雷雨、鋒面雷雨與對流雷雨。 四、金屬製品、或具有尖端等性質的物質是比較容易被雷擊的。 五、閃電的形狀，通常是會依循較有利的路徑而形成。 六、避免雷擊的方法有：雷擊發生時應避免在高處或水邊活動、避免穿著潮濕衣物等。

依國中化學書中所敘， L 將鋅片用砂紙擦亮，一端彎曲成鈎狀，把直的一端插入約半滿的醋酸鉛溶液。使鈎狀的一端掛在管口上，放在試管架上靜止數小時後，觀察浸在溶液中的鋅片表面上，有什麼東西長出來。2.用同樣的手續將銅片擦亮，浸入硝酸銀溶液中，靜置數小時後，觀察銅片上的變化。我們曾照著上述方法一次又一次的實驗，結果我們所能看到的 a在銅片上只是一小塊白灰色的泥狀銀了，並沒有光亮針狀的銀。b 在鋅片表面初時能出現鉛的晶體，但時間一長就掉落離開鋅片的表面，也就看不到鉛的樹枝狀結晶。因此我們想到是否能找到其中的原因，並進而改進結晶的方法，使能析出排列規則的美麗晶體。

父親經常在飯後和我們聊天，有一次，他提到他的童年往事，他說那時候，大家都很窮，父母根本沒有錢給小孩子買玩具，平常，小孩子的玩具都是自己動手做的，就像一個瓶蓋加上一條線，可以玩上一天。 當然，好奇的我立即要求父親教我做，只見父親拿起鐵槌將瓶蓋捶平，成了一塊圓鐵片，然後，在鐵片中央挖兩個小孔，並將線穿入二個小孔後打結，最後，將線繞一繞，再用力一拉一放，這個圓鐵片就轉了起來，我很好奇，它為什麼會轉？它叫什麼名字？當時，父親也說不上來，於是，我到學校請教老師，老師說它為何會轉，我們可以進行實驗，研究看看，探尋其中的奧祕，至於它叫什麼名字，老師也不知道，在本文中暫且先稱呼這個圓鐵片為「迴力螺」。

宜靜從科學教室看到檸檬能產生電，覺得很不可思議，班上的同學也都感到好奇與興趣，於是決定找幾位志同道合的同學起請老師指導做更深入的研究，我們生活周遭中到底還有什麼可隨地取材來產生電。

本實驗主要是探討水的表面張力和水面狀態改變時，對於落水物體的速度變化量的關係；並設計實驗證明實驗原理之正確性。

我們是海邊的學校，校園裡常見風砂飛揚，鐵器容易生銹，但也有它可愛的地方，就是要看海生物不難，尤其是校園旁那條通海的排水溝多得很。已畢業的大哥、大姐曾在此立下汗馬功勞，豈能就此停止；唉，為什麼不研究那會在地上攀爬，在水面上跳躍的跳彈塗呢？於是加入了科學組在老師指導下進行研究觀察。

鳥類為了飛翔，作了什麼樣的犧牲？ 像鳥一樣自由飛翔於天空，是人類自古以來追求的夢想，神話中出現的天鳥、鳳凰，《西遊記》中孫悟空乘坐的金斗雲，《天方夜譚》中的飛氈等，都反映出這個願望。 飛翔的確是很有效率的移動方式，不只速度比步行及奔跑快，也能翻山越嶺，橫越森林、河流和海洋。不過鳥類為了飛翔，也付出不少代價。 為了對抗地心引力，鳥類維持著輕盈的體重，看到剝掉羽毛的鳥，就知道牠的身體是如何地細瘦。一隻體長10公分的麻雀，體重不到20公克。鳥類的骨頭很薄很輕，是空心的，像樹枝結構的樑架互相支撐著，這種構造的抗擊力差，因此我們在野外常可看到骨折的鳥兒。為了減輕體重，鳥類也沒有皮下脂肪，全靠膨起的羽毛來保暖。由於體內沒有貯藏熱量，加上飛翔很耗體力（飛翔時消耗的熱量是平常的10倍），鳥類得拼命啄食來補充熱量，因此在冬天我們比較容易誘飼鳥類。 鳥類如何利用翅膀飛翔？ 翅膀是鳥類的飛翔器官，由前肢進化而來。翅膀上長有飛羽，翅膀展開時，飛羽會連成一片，扇動空氣，產生阻力。飛翔指的就是快速地扇動翅膀，將空氣扇向下方和後方，利用空氣的反作用力上升，並向水平方向移動。由於鳥類全身長了輕滑的羽毛，整個身體呈流線型，在飛翔時能減少空氣的阻力。

本實驗對光纖的導光特性進行研究，證實太陽光可透過光纖引導，進行照明之利用。由 於教室內的人工照明需求量很高，台灣四季雖有充足日光，學校建築物本身受限於環境，無 法以綠建築概念建造，若開發太陽光纖照明技術，就可節省大量電能耗費，減少二氧化碳的 排放量。本實驗量測教室內自然採光及人工照明下的空間照度，以評估太陽光纖照明的需求 性，並研究日光燈的等照度圖及模擬方法，可以評估室內的照度分佈及需要補充照明的位置。 經實驗發現，教室內人工照明的照度略不足，且搭配自然採光的燈具配置與控制也不完善。 本實驗最後以模型屋的光纖導光實驗，模擬光纖照明應用的可行性，發現太陽光經聚光後再 經光纖傳導，其能量使用效率相當高。希望藉由創意的實驗設計，對太陽光纖照明科技能有 進一步的了解，並為地球環保盡一份力量！

在切割了許多的圖形後，我們發現比較簡便而有趣的切割方法！我們嘗試透過特定的數學方法，找出有規律或固定模式且通用的切割方法來歸納、簡化切割的做法。整理、推論出可能的方法（邊連邊法、放射法、分枝法、夾心法）和結果數的規律並說明我們所用的方法是否正確。

本學期參加團體活動的自然科學組，有一次上課的時候，詹老師發了一份資料，題目是「臺灣淡水長臂蝦」，老師詳細的說明蝦的生態和習性，其中以蛻皮和再生最有趣了。不過，老師並沒有告訴我們「蝦是怎麼蛻皮的？一年幾次？大螫切或自割以後能再生幾次？」我們很想知道，於是我們便向老師請教了研究的方法，老師鼓勵我們認真的觀察和記錄。