NO.61-06 2022 DEC | 科學研習期刊目錄 本期專題 元宇宙 元宇宙融入教學的經驗｜張玉山、俞玲琍 運用以學習者為主體的教學策略探討教育元宇宙特性｜ 蔡芸琤、謝泓儒 多．元宇宙的層次與情境｜連育仁 萌發中的元宇宙教育｜李美惠、曾裕芬、洪啟軒、盧光倩 教學現場 如何讓中學生認識元宇宙和NFT的關係？｜楊士弘 我的船舶科學旅程｜吳明德 學童數位閱讀素養之教學初探｜林秀貞、呂玉環、蘇萬生 國際化的地震資料中心｜蕭乃祺、甘志文、莊雅婷 科學新知 聖嬰與反聖嬰期間，副高對於颱風路徑的影響探討｜吳明峯、陳鴻碩、李立言、林丹宇、江佳倫、王嘉琪 後疫情數位學習共享世代——歐洲數位教育發展之脈絡與實踐｜劉彥蘭 特約專欄 培育永續發展新世代公民的閱讀、教育與行動——簡介Nature Generation與Green Earth Book Award｜劉淑雯、黃明宏 森棚教官數學題──蜂窩六邊形｜游森棚 科普活動報導 直擊Meta 總部~元宇宙高峰會上體驗最新Quest pro，一起前進元宇宙的未來！｜連育仁 總召集人的話 選舉結束了，激情期間的許多的指控或是不確定的消息，當時來不及以科學的方式來驗證或是論證，激情過後是不是應該讓它隨風而逝，或是更應該實事求是的去檢視是誰在說謊？或是我們都要定期容許這些新聞的轟炸？還是我們要持續追查讓說謊者現出原形，有些懲罰機制讓這些錯誤的新聞未來不會或不敢再出現？透過有計畫的讓公民科學參與，讓真相具體釐清，將會是個很棒的科學傳播案例。另一個想法，與其選舉期間時時待在混亂的世界，可不可能有個世界讓自己更有想像，或是有個沒有假新聞的時空或是有個世外桃源，讓我們可以暫時避難其間？阿凡達電影有一些違反科學的呈現（例如墜落期間的低重力…）可能就是這樣的時空；元宇宙能幫我們實現嗎？ 元宇宙是最近熱門的話題，有許多的想像，也有期待的商機；當然，想像也跟現有科技對接上有一定的落差。虛實互通、完全整合是元宇宙的最大目標；有沒有可能無需很多大型科技裝置的協助就可以整合？畢竟如海森堡測不準原理般的，受觀測的粒子位置的不確定性越小則動量的不確定性越大，反之亦然；在一個位置上是無法準確觀測到粒子的動量。戴著一堆設備在身上去感受會有貼近元宇宙的感覺嗎？是不是有甚麼殺手級的作為可以讓人更容易融入虛實整合？本期的專題主題是元宇宙，希望透過各篇文章的報導，讓大家在想像的空間之外有個現實的考量，知道透過具體規劃去實現未知的想像還有多大的努力空間？例如，使用AR、VR、MR就等同元宇宙嗎？還是僅僅是符合元宇宙其中一個特性--「沉浸式體驗」？那「數位分身」、去中心化的「共識性價值體系」還有哪些可以開發的或是該努力的空間呢？元宇宙融入教學相關議題也有文章討論，元宇宙相關是否列入課綱？仍需考量既有的課綱是否已經扭曲變形（差排，dislocation），或是需要先把造成晶格變形的原子移除，回歸正常晶格，再來討論要插入的原子是否會再造成dislocation？ 臺灣有很多冠軍產業，隱身在許多工業區，可以製作許多世界冠軍級的關鍵性零組件；我們的教學也是可以把許多的機械元件設計、加工教得很透徹，學生考試也得高分；但是動手機會（如實驗課）就是因為加入太多”創新”課程因而受到擠壓而變少。如果把很多最好的機械元件兜在一起，不見得可以組裝出一個最佳的機器設備；主要問題是在小確幸之外缺乏系統整機的概念，缺乏整體宏觀設計的人才，這是需要產業有心、多方嘗試、需要時間培養的。然而，以現在偏移集中特定產業的趨勢、畢業生流動走向，在這韋伯分布下，要實現這個理想恐怕還有得等。再則，AI的高度發展，唬爛產生器或是報告產生器多元發展，恐讓學生在書寫能力上面的發展遲滯，未來的人類會不會如漫畫家筆下的癡肥呆，剩一張嘴就可以過日子？過度依賴科學工具的發展是好還是不好？特別是教育這個議題，有賴更多元的討論。 專題主題：元宇宙 〈元宇宙融入教學的經驗〉本文為元宇宙做了定義，也對軟體操作給了介紹，透過學生回饋也讓大家反思，透過科技工具的協助，讓大家往元宇宙的目標前進靠近；元宇宙相對應尚未發生的許多道德、法律的問題，是重要議題，有待事先思考預防。〈運用以學習者為主體的教學策略探討教育元宇宙特性〉使用AR、VR、MR就等同元宇宙嗎？看看摘錄自內文的文句，這篇文章很值得您詳加閱讀的。 「如何運用「以學習者為主體的教學策略（Human Based Learning, HBL）」，重新定義「教育元宇宙（Education Metaverse）」；讓教育 4.0 能因元宇宙逐步發展的過程，帶來實現的機會，而不只是多了 VR、AR、MR 融入教學，卻沒具體轉化成以學習者為中心的學習模式。…元宇宙邁向蓬勃發展，還有許多未知的可能正在逐步實現中，但許多人卻將虛擬實境、擴增實境、混合實境與元宇宙混在一起，甚至認為只要使用到以上實境（VR, AR, MR）就等於元宇宙。」 〈多．元宇宙的層次與情境〉科技技術的進步，元宇宙的應用也有許多想像，從遊戲延伸到展場、教室、企業與醫療等場域；運用虛擬輔助實體，將實體場域裡的主要元素搬到線上，改善教學或是會議或是其他情境現場因為疫情或是距離的影響而有的問題，例如，無法身歷其境、無互動感等等。戴上頭盔將發光源直接放在眼睛數公分前以獲得虛擬實境的體驗，是否有健康上的疑慮，也有待醫學上的研究及解釋。〈萌發中的元宇宙教育〉報導臺北仁愛科技中心在元宇宙人才培育上的作為，分享教學現場是如何邁開元宇宙教育的第一步。「AR 元宇宙新藝術創作競賽」在教師研習及學生競賽上都有許多經驗可供參考；仁愛科技中心提出許多策略及教學現場可行的作為。 教學現場 〈如何讓中學生認識元宇宙和 NFT 的關係？〉作者在十二年國教科技領域綱要國中資訊科技的學習表現有 「運算思維」和「設計思考」兩個面向的教學內容上加上NFT主題，讓學生能夠額外學習NFT。「體素藝術設計：NFT 項目仿作」以及「NFT 項目的設計與規劃」兩套課程的經驗分享值得讀者參考。〈我的船舶科學旅程〉以船為實體的目標，做為競賽、營隊、工作坊或是研習，不同階段受眾都可以透過知識面及工程規劃以及參與製作的過程，有所成長。吳明德老師分享在模型船活動經驗，讓同好可以學習精進。然而教育現場長期下來的「光說不練」也在製作課程進行過程中讓老師有感；如何在現有的課綱框架中，解決實驗課實習課變少或是都沒上過的窘境，是大家該思考的，畢竟學生時間就只有那麼多。〈學童數位閱讀素養之教學初探〉本文主要在介紹111年度柯華葳線上數位閱讀專題探究競賽，特別是線上探究歷程與相對應閱讀素養指標關係表，很值得閱讀。早期數位閱讀很像姜太公釣魚，願者上鉤；疫情爆炸，改變大家的學習型態及行為，數位閱讀已成常態，數位閱讀素養的能力指標唯有透過搜尋、瀏覽、整合去實踐，如何在眾多資訊中辨別真偽也是重要課題。 科學新知 氣象局掌管國內颱風、地震等重大氣象資訊的量測、模擬及資料庫；這些歷年來累積的龐大資料庫，是全球研究中，國際重要的資訊，也是未來做科學展覽的很重要來源，也是大數據時代非常重要的資料庫之一。〈國際化的地震資料中心〉本文主要在介紹氣象局於2020年開始建置的新一代符合先進國際標準的資料管理系統與服務平臺「臺灣地震與地球物理資料管理系統」（新GDMS），建置歷史及維運情形。透過建置標準化、自動化的資料典藏與服務系統為目標，提供數據具備完整性、通用性、即時性、國際性；使我國能成為國際地震資料中心之一 。〈聖嬰與反聖嬰期間，副高對於颱風路徑的影響探討〉颱風為臺灣帶來雨水，又有機會帶來災難，令人又愛又恨；氣象學家透過數據分析，探討聖嬰及反聖嬰期間，對副熱帶高壓強度以及勢力範圍產生影響，進而影響颱風的路徑；有助於氣象預報的強化。〈後疫情時數位創新時代：歐洲數位教育發展之策略研析〉主要在介紹歐盟於2018年提出的數位教育行動方案，目標於 2030 年前，提高電腦相關技能以及提升識字素養。也特別介紹歐洲數位教育夥伴平臺：European Digital Education Hub 歐盟官方的智庫、EPALE 歐洲成人學習電子平臺、以及Erasmus Mundus Association 網絡論壇平臺。 特約專欄 〈培育永續發展新世代公民的閱讀、教育與行動——簡介Nature Generation與Green Earth Book Award 〉今年是聯合國促進永續發展國際年（IYBSSD），國科會委由台師大邱美虹教授在全台各地有許多大型活動呼應這個嘉年華IYBSSD@TAIWAN。蚊子老師介紹永續主題的Nature Generation 及 Green Earth Book Award 綠色地球圖書獎、Green Earth Book Award 綠色地球圖書獎評選及五類獎項的得獎繪本介紹；透過綠色閱讀的教育與行動是環境保護與解決環境問題的有效途徑之一，也是作者拓展「閱讀、教育與行動」理念的有效作為。 〈森棚教官數學題〉巴斯卡三角形跟六邊形定理有啥關係？熟知的巴斯卡三角形還有其他的演繹形式，不可不知；快來接受挑戰吧！ 科普活動報導 〈直擊Meta 總部~元宇宙高峰會上體驗最新Quest pro,一起前進元宇宙的未來〉作者從報導的角度讓大家看到參加2022 年經濟學人元宇宙高峰會會議進行及報導元宇宙未來的發展。 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：張玉山 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

當一鋁環在一通有交流電的螺線管上時，鋁環會受電磁感應力作用而飛起，而此電磁感應力會因鋁環所在的高度和螺線管內交流電電流大小影響。當一鐵芯受外加磁場（H場）作用時，其所產生的磁場（B場）並不會隨H場線性變化。而鐵芯的磁導率會因外加磁場（H場）震盪頻率的增加而降低。

本實驗以角解析光電子能譜觀察氯鋁化酞菁分子[1]蒸鍍於銀薄膜[2]、銀單晶及金單晶上其氯原子以向上或向下形式排列的變化，再以真空能階[3]進行比較。銀單晶與金單晶同為塊材，卻是不同金屬；銀薄膜與銀單晶為相同金屬，卻有薄膜與塊材的差異，故將實驗分成主要兩個部分進行比較，一是銀薄膜與銀單晶的比較，二則為銀單晶及金單晶的比較。 第一部分中由於銀單晶較為光滑、銀薄膜較為粗糙，故蒸鍍於銀薄膜時，較為穩定不易受光照影響；而第二部分的比較中，蒸鍍於銀單晶時，不論是以慢速率蒸鍍或是快速率蒸鍍皆易受光照影響氯原子的排列。雖然蒸鍍於銀單晶及金單晶上都會受光照影響，但因為不同物質的功函數不相同，所以造成蒸鍍於金單晶較銀單晶穩定。

研究目的有三：（一）探討平行四邊形n切等分點的數量。（二）探討梯形n切等分點的數量。（三）探討任意凸四邊形n切等分點的數量。結果如下： （一）平行四邊形之2n切等分點共有(n+1)2個， （二）若將梯形切成n等分三角形，則令上下兩塊三角形共可切成(αi+βi) 塊，並利用梯形之性質代入後求出其n切等分點為Σ(n-αi-βi+1) 個。 （三）若將任意凸四邊形ABCD切成n等分三角形，則將頂點坐標化並分三種情形： 1. 若X點在四邊形內部時，即p+q+r+s=n，其中p, q, r, s ϵN，若交點(x1, y1)與(x2, y2)相同，則比例成立； 2. 若X點在頂點上時，即AE=CG或BF=DH，由克拉瑪公式可知，若△=△x=△y=0 ，則比例成立； 3. 若X點在邊上時，即q+s+r=n、p+q+s=n、p+q+r=n、p+r+s=n，其中p, q, r, s ϵN，由三點共線可知，若行列式為0時比例成立。

五年級自然課中學到有關磁力的單元，在討論科展題目時，我們討論以「磁力槍」為科展的題目，探討有關強力磁鐵對鋼珠運動條件有甚麼影響，首先我們討論磁鐵的磁力範圍有多大，以及磁鐵可以吸住多少的墊片與重量來計算磁力，接著我們探討磁鐵數量與鋼珠數量之間的關係，接著利用不同的方法觀察並計算鋼珠被撞擊之後的運動速度，接著我們想挑戰鋼珠在圓形軌道的運動條件，最後我們應用前面實驗的結果，製作簡易的防盜裝置，透過以上的實驗觀察，我們發現在磁力的作用下，可以加速鋼珠的運動條件，不必再利用其他的動力來源，在不會受磁場影響的運動條件下，是可以運用的一種能源。

本實驗的目標：比較不同種類及不同添加量的膠體溶液與重金屬離子混合後的差異，以尋求最佳的重金屬離子去除條件。從本實驗中可以得知：對Pb2+而言 ，以養樂多的去除效果最佳；對於Ni2+，則以低脂牛奶效果最佳。 由於不同的重金屬離子所對應的最佳螯合劑不同，所以不同膠體溶液吸附不同重金屬離子的程度也隨之不同，也因此我們可以推測出膠體溶液即為天然的螯合劑。 然而根據本實驗亦可發現動物性蛋白與植物性蛋白間的差異，這可能是造成豆漿與乳製品之間吸附能力差異的原因。 希望藉由本實驗發展出的系統，應用於其他重金屬離子去除率檢測的實驗，並且加深加廣，能普遍用於各種重金屬離子的檢測。

本研究在探討鹽寮陸生寄居蟹生活環境、身體形態及與貝殼間的關係。 研究發現，這裡的寄居蟹喜歡住在溫度27~28度、濕度50%~80%的漂流木、植物下沙地。 約有2/3的寄居蟹貝殼過大、太小；實驗發現，如果有機會選擇，寄居蟹則有60%的機率會 選擇適合大小的貝殼。 在身體形態與貝殼關係方面，寄居蟹頭胸部較硬，能夠在貝殼進進出出。行動時，頭胸 部頂起貝殼，再運用第二、三對胸足帶動身體。此外，我們切開了貝殼，發現寄居蟹使用右 旋腹部牢牢捲住殼軸，並以第四、五對胸足頂住貝殼殼壁。是否為了分散寄居蟹移動過程的 衝撞力道，保護柔軟的腹部？值得後續研究加以證明！ 最後，我們提出寶貝行動計畫，透過補殼與野放的行動，幫寄居蟹製作更多安全的家。

本實驗探究木賊、樹枝牙刷和一般市售牙刷的潔牙效果，並試圖找出木賊最佳的潔牙方式與時機，研究過程中利用BCP試紙觀察以木賊和樹枝牙刷潔牙口腔pH值的變化，發現天然牙刷不同材質的特性的確會影響潔牙後的口腔pH值，再透過牙菌斑顯示劑了解各種牙刷去除牙菌斑的能力，結果歸納出使用中藥行所購買的木賊部泡水進行刷牙40-60下，其潔牙效果較佳。另外，利用總生菌數快檢片測試木賊、市售抗菌牙膏、樹枝牙刷、柳樹枝條對於牙菌斑的抗菌效果，研究發現樹枝牙刷具有抗菌能力，其他皆無。本試驗期待能夠藉由科展的實驗探究，找出最適合人體的潔牙效果，且減少海洋塑膠垃圾，不危害環境、友善大地的潔牙工具和方式。

按壓瓶是生活中用來裝乘液體的常見容器，但我們往往會在被丟棄的瓶子裡發現殘餘液體，實在浪費。故本研究主要是想了解有哪些因素會影響按壓瓶最後剩餘的液體量，並透過比較與改善，做出實用的按壓瓶應用在生活中。我們嘗試從瓶內吸管的種類、口徑大小、長度、切口角度以及瓶底的傾斜情形等方面來探討它們與瓶內剩餘液體量之間的關係。研究結果顯示，軟式吸管最適合用來當作按壓瓶內的吸管種類，當吸管的口徑越小、切面呈現平口且長度大於壓頭到瓶底距離時，瓶內剩餘的液體量會最少。此外，我們也發現瓶底越傾斜，有助於吸管吸取液體，能降低瓶內液體的剩餘比率。因此，只要能在按壓瓶的結構上略作改變，就能有效利用資源、避免浪費。

本次研究主題是以香山濕地的萬歲大眼蟹為研究對象，研究牠的身體構造、樣區是弱酸偏中性的泥地環境、泥地濕度大於58%以上便會出洞活動。研究洞穴長寬比與洞穴和身形的關係，洞口與背甲寬的比值平均為1.55～1.78，螯的長度大於二分之一背甲長度，背甲長對寬的比值為1.54～1.71。 研究大螯的作用、揮舞的頻率及時間；看到鏡中影像會張螯夾取、停留觀望或想要逃走；蟹和蟹的搏鬥方式，體型小的蟹有順從行為而幫忙清潔；為了調節體溫有晒太陽的特殊行為。泥地上的少數雄蟹，大螯在繁殖季節會變成鮮紅色，推論為婚姻色。 影響萬歲大眼蟹入洞的因素為振動，實驗發現牠有固定的洞穴，且一蟹一洞穴，探索新環境能力弱，遇危險會躲在角落及裝死，沒有記憶空間的能力。

比較市售7款品牌防曬乳發現其中3款化學性防曬乳1款混合型防曬乳，可以順利將圖案轉印到布料上，轉印結果有下列幾點關鍵： 1.溶劑：以K品牌化學防曬乳約每4平方公分1.5克並加上75%酒精1毫升，可以溶出最多油墨，且有最佳定色效果；若無酒精，單純使用化學防曬乳也有不錯的轉印效果。 2.布料：以表面平整的彈性纖維-萊卡(Lycra)為最佳載體，泡水後進行熱氣相轉印有最佳效果，光照度可從未轉印前1695 LUX到轉印後371 LUX，含有棉布料的涼爽棉棉次之，府綢棉可從轉印前1540 LUX到轉印後275 LUX。