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。

創意發想：在學習三角函數的三角測量應用時，由於立體感並非十分容易在平面中呈現，使得解題過程並相當困難。我們希望能透過程式，實際模擬出所看到的樣子，將有利於解決這方面的問題。學習美術者也需要了解一點透視的立體概念，皆可以透過程式來模擬。作品特色：我們的精神主要在於以高中的數學及物理為基礎，來研究其中的方法。除了研究3D 繪圖之基本原理，並著重於如何以程式實作，以達到高繪圖效能。預期效果：1. 讓電腦繪出有立體感(近大遠小)的圖形。2. 可以由不同位置及角度觀察物體。3. 讓立體影像具有光及影的效果。“想像您坐了一部直升機從1 樓向上到達頂端，觀看101 大樓有何不同的景象?!”Motive ：In learning the technique of triangulation, it is hard to show 3D coordinates on 2D graphics so that this kind of math problems is difficult to solve. We hope that we can simulate the 3D surroundings by programming to provide references in dealing the problems. In addition, painting learners also need the simulation to realize the concept of one-point perspective. Feature ：1. We do all the research based on mathematics and physics techniques learned in high school. 2. We not only figure out the method to draw 3D pictures but put some emphasis on how to use programming to run the method. Objective： 1. Let the computer draw 3D pictures, that is, the object looks big when near and small when far. 2. Making it possible to observe the object from different positions and angles. 3. Making the 3D pictures with lighting and shading effect. “Imagine how the sight would change while you are taking a ride on a helicopter from the ground to the top of Taipei 101.”\r

在國中理化中提到，紅、藍、綠三原色光，吸收、混合後可以合成其他顏色的光。但實際上，單波長光的顏色；以及課本實驗中，藍光照在綠色片上所呈現的顏色偏差（藍綠色，非黑色），便無法以此理論解釋。因此本研究計畫藉由 SP20 分光光度計能在可見光範圍偵測樣品對各波長光線吸收度的功能。捨棄光的三原色過於簡化的說法，以實際測量各有色樣品（濾光片、化學藥品、噴墨印表機墨水、實際列印投影片）所得吸收度曲線圖，重新解釋顏色的呈現。了解顏色是人類對光的感覺，而不是光本身的性質。並在完成對彩色噴墨列印樣品吸收度的基本測試後，設計以印表機、軟體、墨水顏色、濃度深淺為變因、交互搭配的 334組實驗，比較印出成品的最大吸收度比例與原先在電腦中設定顏色濃淡比例的偏差值，找出最能真實列印出顏色濃淡的組合，實驗結果顯示：印表機方面：HP 670C、Epson Photo EX表現最佳。軟體方面：CorelDRAW，Photoshop，Photoimpact 表現平分秋色。

本研究主旨在利用可程式控制器(PLC，Programmable Logic Controller)做為停車場控制的主體架構，搭配電子電路完成出入口閘門系統、車位顯示系統、車位偵測系統等三個系統，模擬整個停車場的停車及取車狀況。並設計VB(Visual Basic)圖控軟體與可程式控制器的通訊連線，將整個停車場該樓平面圖顯示畫面中，秀出空位所在及剩餘車位數等，達到在電腦上直接對停車場做監控的工作，為了達到高安全性的目標，在出入口處搭配攝影系統錄影存證，以便備查。

學校、捷運…等公共場所的廁所，雖然都有提醒大家使用完畢後要沖水的標示，但仍然有部分的人有看沒到，造成下位使用者的不便。為了減少環境的髒亂，因此我們針對以上問題以學校所學的專業知識以純機械結構構想出自動沖水裝置，以電腦輔助繪圖預先判斷結構合理性，並進行實驗與測試、記錄其結果。使用者在使用座式馬桶時一定會使用到馬桶蓋，而馬桶蓋是以固定軸心旋轉的座墊，與機械傳遞動力的方式類似，啟發我們連想該部位可以當作是機構啟動的部位。配合合理的機構設計期望能達到當初設定題目的目的，就算方便完後忘記沖水，在下一位使用者來之前，也會自動幫你清理排泄物。而且本設計不需電力即可做用，不但節約能源也為地球盡一份心力。

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

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

The Boolean Satisfiability problem, called SAT for short, is the problem of determining if a set of constraints involving Boolean (True/False) variables can be simultaneously satisfied. SAT solvers have become an integral part in many computations that involve making choices subject to constraints, such as scheduling software, chip design, decision making for robots (and even Sudoku!). Given their practical applications, one question is when SAT problems become hard to solve. The problem difficulty depends on the constrainedness of the SAT instance, which is defined as the ratio of the number of constraints to the number of variables. Research in the early 90’s showed that SAT problems are easy to solve both when the constrainedness is low and when it is high, abruptly transitioning (“boiling over” ) from easy to hard in a very narrow region in the middle. My project is aimed at verifying this surprising finding. I wrote a basic SAT solver in Python and used it to solve a large number of randomly generated 3SAT problems with given level of constrainedness. My experimental results showed that the percentage of problems with satisfying assignment transitions sharply from 100% to 0% as constrainedness varies between 4 and 5. Right at this point, the time taken to solve the problems peaks sharply. Similar behavior also holds for 2SAT and 4SAT. Thus, SAT problems do seem to exhibit phase transition behavior; my experimental data supported my hypothesis.

飛行是門兒很奇妙的學問，它牽涉到力、氣流、飛行器的構造等因素。在這次的科展中，我們想透過紙、吸管等簡單的器具，使飛行器飛起來，看哪種飛行器飛最遠。我們先參照對照組，改良出四種類型的飛行器，再以手試飛，計算各架飛行器的平均飛行距離、觀察飛行狀態，且由各類型飛行器中挑選一飛行距離最遠的優良飛行器並互相比較。事後大家發現，由於每個人的身高不同，加上每次用力的大小、發射的角度不一，造成變因太多，所測得的飛行距離不夠客觀。所以，我們根據虎克定理，設計了一種能控制發射力量及角度的發射器。透過客觀的發射器，我們試飛了對照組飛行器、四優良飛行器，比較其平均飛行距離與飛行速率。再者，試飛時我們發現各類型飛行器的飛行狀態皆不同，所以我們又利用錄影機、電腦動畫技術來了解、模擬各飛行器的飛行狀態。

本研究主要要探討「反泡泡」（antibubble）這個一般不被注意到的有趣物理現象。我們用數位攝影機進行實驗結果的取得，並以電腦進行擷取與分析。實驗結果為：一、反泡泡的生成主要與界面活性劑的性質有關。洗碗精這樣具界面活性劑特性的物質濃度越稀薄，反泡泡的成功越低。二、反泡泡的大小範圍介於 0.35cm 至 0.6cm，不同濃度所產生的反泡泡大小並無明顯之差異。三、反泡泡的內半徑約為外半徑之 3/4。四、反泡泡存活時間大多在 70 秒之內，僅有少數超過 100 秒，平均存活時間為：五、反泡泡自行破滅可以歸納出兩大種類型。其一為：「集中破滅」；另一為「震盪破滅」。「震盪破滅」情形較為特殊少見，其破滅過程較一般反泡泡來得更久，且有 2 至 3 次的來回震盪。

本實驗的目的是探討電磁波對生物生長及活動力的影響，整個實驗分為兩大部分：第一部分的實驗是進行手機電磁波，對綠豆生長的影響；第二部分的實驗是進行電腦主機電磁波，對鬥魚活動力的影響。手機電磁波的實驗包含三個子實驗，分別是探討手機撥打頻率的高低，以及與手機之間隔距離的遠近，對綠豆生長的影響，並嘗試找出能有效隔絕手機電磁波的隔絕物。電腦主機電磁波的實驗亦包含三個子實驗：分別是探討曝露於電磁波環境的時間長短，以及與電腦主機之間隔距離的遠近，對於鬥魚活動力的影響，並嘗試找出能有效隔絕電腦主機電磁波的隔絕物。

在接觸了巧智拼球後，我們想利用「按照同樣的轉法轉幾次後會回到原本的位置」的規律找出和網路上破解法完全不同的公式。為了能夠更快速找出公式，採取了「簡化」策略，從2個盤子與3個盤子開始研究。之後我們發現了從編號1-1開始可以透過「轉法一、二和轉盤子」到達所有的情況。而且轉法一、二所產生的環型圖案與規律就有如巧智拼球上綻放的花朵令人著迷。接下來在電腦的幫助下，我們使用矩陣運算了解了轉法相加的規律，並且透過了位置交換列出所有的狀況，繼而發現可以用4朵花覆蓋全部的3個盤子編號。最後根據我們的研究發現，我們找到了將所有情況回復原位的方法。