「動手學科學/物質科學Ⅱ」的課程內容

一、科學觀念的系統與列表

系統 分類	科學觀念	說明
牛頓力學	慣性、直線運動、作用力等於反作用力	1、力的方向性 2、加速度 3、質量、加速度、牛頓單位
槓桿原理	力矩、重心	1、力、力臂、力矩 2、靜力平衡 3、重心位置
熱力學第一定律	能量流動、能量互換、能量守恆	1、光合作用 2、呼吸作用 3、澱粉種類
熱力學第二定律	熵	1、伽利略、牛頓 2、熱質說、瓦特、焦耳 3、熵的應用
電學、光學	電路串並聯、光的三原色	*電路中兩個以上元件的基本連接方式 *光的三原色(RGB)以及色光合成與分解
磁學	磁懸浮	利用磁的吸力和排斥力來使物件在空中浮動，而不依靠其他外力的方法。透過利用電磁力來對抗重力，可以使物件不受重力束縛，從而自由浮動

二、科學觀念對應的活動

系統分類	科學觀念	活動名稱	設計者
牛頓力學	慣性、直線運動、作用力等於反作用力	1、氣球火箭 2、氣球壓縮	陳亮洲
槓桿原理	力矩、重心	1、殘廢認證 2、椰子的位置	陳亮洲
熱力學第一定律	能量流動、能量互換、能量守恆	1、光之捕捉者 2、澱粉大不同	陳亮洲
熱力學第二定律	熵	1、滾珠實驗 2、牛頓擺 3、撞鐵條	陳亮洲
電學、光學	電路串並聯、光的三原色	彩色影子	彭大立
磁學	磁懸浮	磁浮賽馬	彭大立

三、活動內容與探究問題

活動 名稱	活動內容	探究問題	參考答案
彩色影子	使用紅藍綠各色的LED燈與電池，讓小朋友們練習串並聯，進行實作認識串並聯的優缺點。 了解光的三原色與色光的合成與分解，透過調整各色的LED燈的角度與嘗試黑色紙帶至屏幕的距離，在紙碗內壁上產生各色的彩色影子。	如果牛頓擺失敗，可能的原因有哪些？	*線的長度不同，小球無法互相擊中質心。 *球不夠重，沒有夠大的位能。
		紅藍綠LED次序交換會發生什麼事呢？	投影在碗壁上投影的彩色影子顏色順序改變
		如果三顆紅藍綠燈由並聯改為串聯，會發生什麼？	紅色及綠色LED的工作電壓為1.8V~2.2V，藍色LED的工作電壓為3V-3.2V，若三顆LED改為串聯，則僅提供3V電壓無法讓三顆LED同時發亮。
		在紅色、綠色LED前加電阻的目的是？	紅色及綠色LED工作電壓為1.8V~2.2V，若直接並聯3V電源，容易造成LED燒掉，因此在需分別在紅色及綠色LED前串聯小電阻降壓。
磁浮賽馬	利用手邊易得的材料製作手動磁浮馬達並結合視覺暫留中經典賽馬的圖案，使得轉動中心軸時能夠讓賽馬中的圖如動畫般順滑地播放	塑膠杯蓋上其中一顆磁鐵轉換磁極方向，會發生什麼事？依序增加杯蓋上磁極改變的磁鐵，會有什麼效果？	磁鐵方向不統一，均會造成磁鐵力其中一側不平衡。直到磁鐵方向統一改變至同方向。
		在竹籤上的磁鐵距離杯蓋的最佳位置是？	磁鐵最佳位置為杯蓋上方距離1cm處。
		底部泡棉存在的意義是什麼？泡棉上膠帶的功能是什麼呢？	底部泡棉用作固定中心軸竹籤，泡棉上的膠帶可減少旋轉時的摩擦力。