高中光學用三稜鏡或光柵分光，用肉眼判讀每條光譜對應特定波長，但誤差很大，很難客觀描述光譜顏色。偶然發現，透過光柵，可在夜間看到汽車頭燈為連續光譜、水銀燈為亮點光譜(Pic.1)，從光柵看世界竟是如此奇妙。 我們只使用攝影腳架、相機、凸透鏡、刻度圓盤、1200條/㎜光柵便組裝「攝譜儀」 (Pic.2)，不但成功鑑別鈉雙線，也可靈活拍攝遠方光源的光譜。 天文攝影常使用紅、藍、綠3種濾鏡，利用電腦影像疊合得到彩色的星雲照片，提供我們將「光譜影像數位化」的靈感，因為電腦不但可靈活放大影像，至少可鑑別3 萬 2 千種顏色，將各種顏色的光譜線轉成數位座標，不但可測量未知光源的光譜線所對應的波長、顏色，也成功鑑別5890、5896Å相差6 Å鈉雙線，深具實用價值。

NO.59-06 2020 DEC | 科學研習期刊目錄 本期專題 透過STEM、STEAM提升科技素養與AI素養 工程設計與跨領域教學的課程分享 | 汪殿杰 從科技發展到Maker教育該如何實踐 | 黃信惠 影像AI在自駕車上的模型訓練實作 | 連宏城 教學現場 簡易ROV設計製作於108課綱 | 郭銘哲 從創意到實作-「跨領域的STEAM教育」點亮孩子的學習 | 詹羽菩 結合POE教學法與跨領域美感之小學科技教學活動設計與實施-旋轉舞者_螺旋斜面應用 | 何仁偉 特約專欄 從兒童文學的作品中探索「穩定與改變」的概念 | 劉淑雯 融合STEAM理念，創發「自製扭蛋機」課程 | 黃琴扉 極端天氣下的加州大火 | 吳育雅 森棚教官數學題 - 巧拼 | 游森棚 科普活動報導 2020高中生太空酬載研習營 | 趙吉光 深耕女力科學－「傑出女科學家」桌遊推廣成效初探 | 陳萱、黃真瑱、呂玉環、蘇萬生 能源教育議題課程的發展與實踐－科普素養的向下紮根 | 黃真瑱、陳世文、蘇萬生 總召集人的話 摩爾定律(Moore's law)說，積體電路上可容納的電晶體數目，約每隔兩年便會增加一倍。簡單地說，晶片效能約每18個月，就會成長一倍，接近指數型的成長。例如最近引起注意的「量子電腦」，以不同的邏輯運算，則可能更以雙指數(指數的指數)的倍數成長。屆時，量子電腦應用在各生活層面時，人工智慧(AI)將造就更不同以往的生活形式。跟上科學科技的腳步，發展AI時代的關鍵能力與跨域能力，便成為重要的課題。在尖端科技發展下，STEAM跨域的科學科技教學，成為國際矚目的教育趨勢。就如Georgette Yakman和史丹佛大學所強調，透過STEAM設計思考來引發探究和創新，在設計創新中應用知識，也在設計創新的需求下，探究新的知識，又應用回到設計任務中，STEAM知識在探究求知和設計應用中，相生相長，如同太極一般，如下圖。 圖一.STEAM知識的太極理念 因應科技發展的趨勢，本期聚焦在科技普及、科學探根的核心。本期從專題到教學現場，一脈相承，從AI影像辨識的技術與自駕車上面的應用，深入淺出地介紹AI影像模型的建立與演算法的發展。再把科技發展與科技實作(Maker)，進行教學觀點的解析，告訴科學與科技教師，如何將科技實體引介到課堂中，讓科學與科技教師掌握住科技，並且介紹給學生。然後是以高中的「高壓空氣競速車專題製作的STEAM融入教學」，介紹跨領域的STEAM科技教學實例。在教學現場，「遙控水下載具設計與製作」的教學實務整合工程設計與跨領域的知識，為新課綱科技領綱的工程設計教學提供很具體的實例。接下來在小學階段的結合POE教學與跨領域美感教育，以及跨領域STEAM創意實作的教學現場，透過教學實例的分享，呈現科學探究、科技創新設計、以及人文與美感的整合教學，讓有助於學生建立核心素養。 特約專欄中的繪本跨科以及扭蛋機兩篇文章，延伸STEAM跨科教學的推動經驗，讓科學科技更具人文的關懷。極端天氣的加州大火與森棚教官數學題，提醒我們對環境的關注，也動動數學腦。最後的太空人營隊、科學女力、和能源教育的科普素養扎根，讓我們看到了卓越的未來科學菁英與幼苗。 代理總召編輯委員 - 張玉山 關於本刊 出版單位：國立臺灣科學教育館 發行人：劉火欽 代理總召集人：張玉山 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：張玉山 編輯：佟冠誼 網頁設計編輯：施曉恬 投稿規範請來信詢問：article@mail.ntsec.gov.tw

對數位、光電的初步了解是在小三的科展，當時我是利用一個大型的凸透\r 聚光鏡，匯聚太陽光照射在不同的金屬導線之一端，而另一端接在冰冷的地\r 板上，用不同的金屬材料來做比較。利用微電流計測得不同的材料有不同大\r 小的電流，而且有不同的熱量。到國中的電學時了解到電阻熱功率的關係，\r P=IV 才知道，除非有『超傳導系統』否則任何物體必有電阻。進入國中時，\r 在電工課程中了解了數位的控制，產生了這方面的興趣。\r

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。

自六十二年起大學聯招除作文外均採用電腦來閱卷 ，因此閱卷電腦和我們有了密切的關係，並且也引 發了我們研究動機。今各校為了使學生能適應此種 作答方式，亦仿效大學聯招舉行摹擬考，並偏勞老 師們幫忙批卷，但此種閱卷是項煩瑣的工作，尤其 對於複選題的批改上更是不易。因此我們設計了這 套電腦，其價格低廉（五萬餘元），若能推廣至各 校，想必能減輕學校及老師們的負擔，以達成節省 人力之效。

CAI ( Computer Assisted Instruction ）即電腦輔助教學在歐美先進國家巳實施多年，績效彰著。目前國內的一些教育研究機構亦已開始起步著手研究，預計在不久的將來，在全國的各級中學全面實施，而民間的電腦公司及相關企業也有鑑於 CAI將是使微電腦推廣到每一家庭的利器，某於軟體市場的看好，又有助於硬體之促銷，莫不投入大量之人力、財力專注於此一方面之研究，然而各機構至目前所發展出來的成統，仍極為有限，還有待進一步的努力。CAI 的研究工作大致可分為三個方面。第一，硬體之研究，即發發展出一具專為CAI使用的電腦（在美國 已有若干機種，但均為迷你以上電腦，價格昂貴，購置困難，維修不易，更重要的是，它不是中文系統）。目前國內若想在微電腦上研究設計專為 CAI 使用之中文系統機型，恐怕尚不符經濟效益，事實上也還沒有任何機構，在這一方面投資。第二，課程體（ Courseware ）之研究及編寫，這是 CAI 長久而持續要做的工作，目前公私研究單位均積極在進行。第三，作業系統之研究，即在現有之一般功能微電腦上，以軟體之披巧，使之能為 CAI 所用，它不但要能把－個特定的教學單元課程饅轉化為程式，以利電腦之執行及表現，更重要的是，它要能把任何一個依規定設計出的教學單元課程體，迅速而有效的轉化成電腦程式，別忘了一件事：我們需要以中文表現”本 CAI 作業系統，即是一個十分完善的中文作業系統。

為了測量測量乒乓球彈跳，設計了測量的方法，基本構想是將乒乓球在木板上的彈跳（接觸與離開）視為開關的ON與OFF，將訊號產生器所產生的電訊號接到乒乓球上，木板接到電腦錄音輸入端，當乒乓球與木板接觸時，形成通路訊號進入電腦，由錄音程式加以記錄，反之為斷路，記錄停止。但如何將乒乓球、木板由不能導電的絕緣體轉換成可以導電的導體，而又不能影響乒乓球原本彈跳性質？想出了用2B鉛筆（含石墨）將乒乓球、木板塗黑轉變為導體的方法，解決這個問題後，成功測量出以下乒乓球彈跳時各項的記錄：1.彈跳次數2.碰撞作用力3.接觸時間4.飛行時間。最後以力感測器直接測量碰撞作用力，來驗正此實驗正確性。

五上第三單元「奇妙的水」，讓我們認識水溶液酸鹼性及導電性。當電腦課上網發現「水果能導電也能當電池」的資料時，我們也希望能自製應用在生活中的水溶液電池。我們研究的內容包括：透過實驗找出做水溶液電池最好的方法、選擇適合的電池材料包括水溶液和正、負極材料的各種組合。經過實驗及討論發現：(一)使電力增強的方法有：1.選擇導電性佳、濃度較高（糖水例外）、串聯數目較多、溫度較高的水溶液。2.增加金屬片接觸面積、適合的正、負極材料和水溶液的組合。(二)漂白水和正、負極為（銅、鋁）的組合產生的電壓最高，只要串聯3杯就能使用LED燈、小鬧鐘、Call 機、計算機、電動玩具、小收音機，也是這次研究中的超級來電王。

本研究試圖從三個正三角形所產生Echois三角形的特性，推廣至任意多個正多邊形與相似多邊形所產生的Echois圖形的特性。我們利用電腦進行動態幾何實驗，發現Echois圖形與原圖形之間的關係，並進一步驗證，同時在圖形變換過程中，觀察圖形退化的一些有趣現象，從而對一個三角形的三頂點與其重心的關係，擴增到Echois圖形與其一群圖形之間的關係，對重心的概念產生更深一層的認識。

本文所研發之機器，採用VGA信號產生與信號切換的方式達成時間控制，與設定。通過短接主機板接點達成強制關機功能。其運行模式為世界首見，且為目前世界上第一套無軟體介入之時間管理系統。正因為無軟體的介入，這是目前唯一一套沒有任何破解方法的系統，使用者要做的僅僅只是防止機殼被打開。而本系統之核心採用了廉價的8051構成，成本之低廉為目前產品之最。

本專案探討利用「RFID(無線射頻辨識)」、「手機簡訊」、「3G 行動手機上網」三者結合「校園網路」，建置一「RFID數位簽到系統」應用於學生到校離校管理的可行性。一、專案建置的整合系統功能有：(一)、將「RFID無線射頻辨識技術」應用於數位簽到管理上，自動發出簡訊給家長。(二)、建置3G 查詢系統、資料庫伺服器、Mobile Web Server。二、對受測者進行問卷調查，經分析、統計得到如下結果：(一)、受測者家中電腦普及，都有手機，數位化簽到方式的推行容易，但3G 手機，未如我們預期的普及。(二)、有2/3 的人會擔心簽到的簡訊是詐騙事件，值得系統導入初期的參考。(四)、族群集中於較不守規矩同學認為行蹤會被家長掌握，家長老師則認為可有效掌握孩子行蹤。(五)、多數的受測者對系統皆感到滿意。

點跟點移動產生線、線跟線移動產生面、面跟面移動產生體。我們把柏拉圖多面體的點、線、面換一種方式來表達出不同的幾何性質，並使用木棒來架構另一個全新的多面體。用點線交換以及拼合產生規律的美感；如蜂窩、原子排列等等。在製作模型時、為求詳盡以及徹底了解多面體，在實驗過程中也包含定理的證明與電腦作圖。