改變世界的科學定律:與33位知名科學家一起玩實驗
「人類歷史其實就是一部科技發明與發現史。」 & 多位科普專業人士誠心推薦(依首字筆畫排序) & 姚荏富(科普作家) 張東君(科普作家) 陳振威(新北市國小自然科學領域輔導團資深研究員) 鄭國威(泛科學知識長) 重力、浮力、動力、引力、電力、磁力…… 看看科學家們是如何在各種實驗中發現足以改變世界的定律。 & 從歷史入手,讓大家更容易了解此原理的來龍去脈,之後再親手進行實驗,深刻體會原理在現實中的實際運用。 & 阿基米德、伽利略、牛頓、伏打、安培、歐姆、焦耳、愛迪生、愛因斯坦……跟這33位科學家一起,探討理科實驗的魅力所在吧! & ●阿基米德——「給我一個支點,我就可以舉起整個地球」在敘拉古戰爭中,利用製作的投石機擊退羅馬海軍,同時發明了阿基米德式螺旋抽水機。 ●伽利略‧伽利萊——天文學之父、科學之父,科學實驗方法的先驅者之一,發現了單擺的等時性、自由落體定律、加速度的概念、慣性定律。 ●艾薩克・牛頓——自然哲學家、數學家、物理學家、天文學家、神學家。發現萬有引力、二項式定理,之後又發展出微分以及微積分學。完成了世界知名的「牛頓三大定律」。 ●麥可・法拉第——成功使氯氣液化並發現了苯。提出法拉第電解定律。其所最早發現量子尺寸的觀察報告,亦被視為奈米科學的誕生。 & 望遠鏡原來是這樣發明的? 只靠一根吸管就能輕鬆將人抬起? 用鉛筆也能做電池? 從歷史上科學家的故事中,找出的101個實驗方法,實際動手來進行吧! & ◎阿基米德浮體原理 浸在流體中的物體,僅會減輕該物體乘載於流體的重量部分。 ◎自由落體定律 認為物體會都以相同速度落下,即使物體較重,也不會因為重力而加速落下。 ◎慣性定律 一個靜止的物體,只要沒有外力作用於該物體上,該物體就會持續維持靜止。 ◎萬有引力 牛頓發現「克卜勒三大定律」適用於說明繞著太陽公轉的地球運動與木星的衛星運動的方程式,因而發現了「萬有引力定律」。 ◎伏打電池 伏打電池是一種電力為0.76 V的一次電池。正極使用銅板,負極使用鋅板,使用硫酸作為電解液。 ◎安培定律 「安培定律」是一種用來表示電流及其周圍磁場關係的法則。磁場會沿著閉合迴路的路徑補足磁場的積分,補足的積分結果會與貫穿閉合迴路的電流總和成正比。補足磁場則會以線積分的方式進行。 ◎焦耳定律 由電流所產生的熱量Q會與通過電流I的平方以及導體的電阻R成正比(Q = RI 2) ◎廷得耳效應 當光線通過膠體粒子時,光會出現散射現象,因此用肉眼就可以看到光的行走路徑。 ◎光電效應 振動數為V的光固定擁有hv的能量,金屬内的電子會吸收該能量,因此電子所得到的能量為hv,當可以將電子從金屬内側搬運至外側的必要能量W(功函數)較大時,電子就會立刻被釋放出來。 ◎LED的原理 LED是將P型半導體與N型半導體接合而成的物體。稱作PN接面。P型半導體是由電洞(正電)搬運電,N型半導體則是由電子(負電)搬運電。P型的電位比N型的電位來得高時,P型内部的電洞(正孔)會流向負極,N型内部的自由電子則會流向正極。
放學後的理科教室:33個在家就能做的小實驗,玩出理科力!
實驗→思考;思考→實驗,這樣的循環超有趣! & 把肥皂放進微波爐裡微波會變成怎樣? 要怎麼把松果放進小瓶口的瓶子裡? 可以把光徹底分離呈各種顏色嗎? & 多位實驗專門的FB經營者及節目主持人(依首字筆畫排序) & Amy媽媽(FB「小兄弟的玩樂實驗室」版主) 王伯源(金鐘獎兒少節目、try科學節目主持人) 滾媽(滾妹•這一家 親子手作版主) 盧俊良(宜蘭縣岳明國小自然老師、FB「阿魯米玩科學」版主) & 誠心推薦♥ & 在這個「不曉得未來會發生什麼事」的年代,每個人都需要有「能處理未知事物的理科力」! & 準備‧收拾起來都很簡單! 在生活中隨手可做的趣味實驗! 從科學的角度觀察你我周圍的神奇現象! & 每天都會看到的食物、在平價商店就能買到的日用品、道路兩旁常見的植物、彩虹與夕陽等的自然現象……。 & 其實在這些事物之中,有許多連大人都意外不知道的「神奇」之處。 & 本書中,除了提示大家該如何去了解這些事物背後的原理,也透過能在「家中」「短時間」做出的科學實驗進行解說。 & 讓大家可以一邊快樂玩實驗,一邊有條理的思考,培養「理科力」! & Q:能不能直接用手感應溫度? A:人類對溫度的感覺相當模糊,十分容易出錯,因為人會「適應」,所以如果需要精準。用儀器測量才是最好的。 & Q:黑色的簽字筆其實並不是黑色? A:簽字筆的油墨其實是由各種顏色的油墨組合而成的,所以即使都是黑色簽字筆,但顏色會因為種類或是廠牌的不同而有所差異。 Q:有方法可以看到茶葉裡的咖啡因? A:在滿足一定的條件的狀態下烘焙茶葉,可以讓茶葉中的咖啡因昇華成氣體,接著冷卻後就可以看到凝華後的固狀咖啡因。 & Q:有辦法不用嘴巴喝就能分辨鹽水與糖水? A:只要將雙方都拿去加熱,一段時間後就能顯示出差別。 & Q:為什麼松果會自己開闔? A:松果的鱗片有上下兩層,下層在環境乾燥時會收縮,上層則不會隨著溼度變形,所以乾燥的時候松果便會張開,潮濕時則會收縮。 & Q:為什麼蘋果切開後過一段時間會變色呢? A: 蘋果的細胞內有一種叫做「多酚」的物質,接觸到氧氣後會轉變成「醌」,是褐色的物質。多酚本身不會自己和氧氣反應,不過蘋果內有一種叫做「多酚氧化酶」的酵素,可以催化多酚與氧氣反應,只要切開蘋果破壞膜,「多酚」和「多酚氧化酶」兩者就會混在一起,導致蘋果氧化。 & 生活中有趣的理科現象俯拾即是,跟著本書,一起探索身旁的奧祕,一起進行有趣的實驗吧!
螞蟻螞蟻:螞蟻大師威爾森與霍德伯勒的科學探索之旅(特別收錄螞蟻專家林宗岐教授編寫的〈台灣家屋螞
螞蟻雖小,但比你想得更複雜——不只農耕採集,更有外交與戰爭! 讓螞蟻大師帶你看小小世界裡的野蠻與文明。 & ◎當代螞蟻學經典著作,了解螞蟻世界、社會生物學的入門必讀書,普立茲獎得獎作品《The Ants》之精華濃縮版 ◎社會生物學開山祖師威爾森的科普鉅作 ◎中文版獨家收錄彰化師範大學林宗岐教授編寫的台灣家屋螞蟻圖鑑 & 說到螞蟻,就會想到《蟲蟲危機》裡的螞蟻國在螞蟻的世界裡還存在著各種各樣完全不同的種類。光是大顎就各有千秋──有的可以發動空降奇襲、有的可以幫助捕食多刺的獵物。而除了鮮紅的紅火蟻,更有散發翡翠、甚至金黃色澤的螞蟻。 & 螞蟻王朝——外交與戰爭 在螞蟻的大型社會有著各式各樣的分工:負責採集與建造的工蟻、保衛蟻巢的兵蟻還有­肩負繁衍重任的雄蟻。工蟻要完成各自的工作,就必須互相溝通,也因此氣味、動作還有聲音等複雜的溝通方式變得至關重要。 然而,在螞蟻的世界裡,也充滿了戰爭,侵略、征服與屠殺可說是家常便飯。因此,訂定外交與軍事策略也成為了一個螞蟻群落存活的必要之惡。 & 群的智慧——超級有機體 傾巢而出的行軍蟻看起來就像是一隻巨大的變形蟲,迅速而有效率的移動前進,吞食經過的所有生命。在切葉蟻複雜精細的巢穴裡,數百萬隻的工蟻種植著規模龐大的真菌苗圃。一切動作都精確而仔細,很難想像這樣複雜的社會活動是來自一群看似簡單的螞蟻。然而,作為一整個群體,螞蟻所能做到的,遠比我們所想的多。 & 在本書中,螞蟻大師威爾森與霍德伯勒用精彩的筆調描繪了兩人熱情洋溢的研究成果,也向世人展示了螞蟻世界裡的多樣與興衰。
比教科書有趣的14個科學實驗Ⅱ:滿足好奇心!開拓新視界!
眾多老師熱烈推薦, 最佳科學實驗書籍第二彈,隆重登場! 熱心於教學的老師們,要如何運用有限的預算演示出有趣的實驗並進行授課呢? 用周遭就找得到的材料,將光、聲音、超音波、氣味……所產生的現象視覺化, 幫助學生們理解,並引導出學生們對科學的興趣吧! 師生一起做做看! ◆用聲音的力量浮起來!?超音波飄浮 ◆由美麗的三色液體學習溶劑、極性、比重 ◆用光來演奏音樂 ◆沒有馬達也能自己跑起來!神奇的線圈列車 ◆小小鑑識官!用瞬間接著劑採取指紋 本書的作者群為早稻田大學本庄高等學院的實驗開發班,曾獲獎無數,包括「JSEC(高中生科學技術挑戰)」、「PEC青少年科學節 金獎」等。 作者代表影森徹先生於早稻田大學本庄高等學院教授物理,並以「實驗」為基礎進行授課,這種獨特的教育方式深受學生好評。除了指導中小學生教師的實驗以外,亦擔任理科部的顧問,教出許多科學競賽的獲獎者。 科學不該只是死背課本上的知識與公式,讓學生親眼看到、親自動手實驗,才能體會科學的奧妙與有趣之處! ※注意:本書中的部分實驗較具危險性,進行實驗時請務必有老師陪同。 ★14個吸引孩子目光、獨一無二的實驗 ★由理學院老師撰寫!最適合與學生一同實作 ★打破生物、化學、物理等科目的藩籬
比教科書有趣的14個科學實驗I:滿足好奇心!開拓新視界!
高中理科老師必讀! 讓學生驚呼的有趣科學實驗! 比起課本上的死板知識,「這才是真正的科學!」 由曾在許多科學競賽獲獎的理學院老師們撰寫, 用身邊隨手可得的材料,重現「實驗室等級」的實驗。 藉由實際操作,培養學生綜合性理解、思考的能力, 超精彩的實驗內容,絕對會讓學生們瞬間愛上科學的世界! 本書的作者群為早稻田大學本庄高等學院的實驗開發班,曾獲獎無數,包括「JSEC(高中生科學技術挑戰)」、「PEC青少年科學節 金獎」等。 作者代表影森徹先生於早稻田大學本庄高等學院教授物理,並以「實驗」為基礎進行授課,這種獨特的教育方式深受學生好評。除了指導中小學生教師的實驗以外,亦擔任理科部的顧問,教出許多科學競賽的獲獎者。 科學不該只是死背課本上的知識與公式,讓學生親眼看到、親自動手實驗,才能體會科學的奧妙與有趣之處! 師生一起做做看! ◆用微波爐可以製作出寶石!? ◆讓人驚豔的透明骨骼標本 ◆從廢棄家電中居然可以提取出黃金!? ◆親手DIY真正的氮氣雷射 ◆五顏六色!讓學生眼睛閃閃發亮的焰色反應表演 ※注意:本書中的部分實驗較具危險性,進行實驗時請務必有老師陪同。 本書特色 ★14個吸引孩子目光、獨一無二的實驗 ★由理學院老師撰寫!最適合與學生一同實作 ★打破生物、化學、物理等科目的藩籬
火曜日:自然常識知多少!
你知道種子的力量有多大嗎?植物也有嘴巴嗎?植物也有喜、怒、哀、樂的情感嗎?動物眼裡的世界是怎樣的?該如何解讀動物豐富多彩的語言?動物嗅覺裡隱藏著的奧祕?讓我們告訴你更多有關自然界的驚人祕密!在輕鬆的閱讀中增加自然常識,開闊眼界,為未來的健康成長和充分發展奠定良好的基礎……
重力的幽靈:關於實驗室、觀測,以及統計數據在21世紀的科學探險
越多不正確的結果公諸於世越好,只要它們展現出向更好的理解與更好的判斷,緩步前進的過程。 & 自從愛因斯坦在廣義相對論中提出「重力波」的概念,「如何偵測到遙遠宇宙傳來的訊息」成了天文物理學家近百年來念茲在茲的努力方向;而誰能先「看到」重力波,也成了科學界,甚或背後支援的國家機構,競逐資金、技術、學術地位的角力場。2017年,LIGO研究團隊中的三位科學家獲得諾貝爾物理獎,使得「重力波」,這個愛因斯坦最後的預言,成為該年度最夯的物理詞彙。 柯林斯為英國著名的STS(科技與社會研究)及社會學學者,他以重力波實驗室為田野地,從1972年開始對其研究社群進行超過四十年的近身觀察、研究,本書即是他多年田野成果,除了點出這群科學家究竟在努力些什麼、努力的意義為何;也以「科學社會學家」身分對所謂「科學研究」提出觀察與思考。 全書圍繞著2007年著名的「秋分事件」展開,柯林斯以故事性的方式描寫重力波偵測團隊的研究過程、科學家在實驗過程中的掙扎和內心戲,與各小組之間的牽制。同時以淺白方式穿插介紹重力波、重力波偵測、科學研究中的「盲植」概念,以及面對一個完全未知的領域,科學家如何以有限的經驗做出最佳的判斷。 不同於其他天文學觀測,重力波的偵測沒有圖像,只有數字。如何從一堆各種雜訊和意外事件的數字中,提取出重力波信號,需要非常多的統計與詮釋,不同的重力波偵測社群不僅對統計工具有所爭議,他們對於統計結果的主觀假設,也有可能影響研究的結果。這種科學並非是像相對論、量子力學的「精確科學」,而是更偏向氣象學、暖化趨勢這種「不精確的科學」;雖不精確,卻更與一般人日常生活密切相關、更適合進行社會學式的分析,並更有機會從中「發現」科學本質的價值。 科學的社會研究歷經三個階段的轉變。「第一波」將科學視為知識生產的卓越形式,而科學的社會研究就是找出社會能如何夠最適當地培育它。「第二波」使用了各種懷疑論工具,闡明先前位居主導地位的科學模式是錯誤的,那些佐證它的諸多科學成果案例都過於簡化。當涉及知識的形成,科學並沒有明顯的特殊保證。第三波科學的社會研究認可這一點,但認為現代社會進行決策仍須以技術作為基礎。因此,「第三波」旨在尋找建立科學導向思考之價值的另一種方式。 關於自然世界的知識,科學仍舊是我們所擁有最好的工具,科學程序仍是形成技術知識,最有價值的模型,只是重點在於:人在其中扮演了什麼角色。除了科學家的角色,也包括身為普羅大眾的我們該如何看待科學、看待專業。 科學家可能把事情弄錯,科學也一定會繼續向前行。在21世紀的科學,比真理更重要的是展現了一個具有誠信的專家,當他們有所不知時,如何下判斷;這也是科學對社會的指引。
從輪子到諾貝爾:學校沒教的創新發明
如果突破輪子的概念而發明新的移動工具,或許能贏得諾貝爾獎的肯定 如果只是重新發明輪子,可能就只有搞笑諾貝爾獎可以領了 & 便利貼的黏合材料開發出來後好多年都沒被採納使用,直有人修改成便利貼以取代做書籤用的小紙條,此產品才開始廣受歡迎。 & 詹姆斯.瓦特改良蒸氣機之前一百年,已有不少人提出蒸氣機的構想,甚至做出模型,然而直到瓦特發揮巧思,蒸氣機才真正成為穩定的動力,進而促成了重要的工業革命。 & 成功的創新發明,就是要看見別人沒有看到的東西、構想別人沒有想到的地方、做出別人沒有做過的事情。 & 本書著重科學發展、創新思維對文明進步的影響;透過生動的比喻、親切的推演,讓看似艱深的科學理論、科技發展,全都成為貼近生活、啟發想像的階梯。例如,從電子貨幣談到無人駕駛系統,再談及科學家們創意無限的研究,在在讓學術走進你我的生活,是一本不可多得的科普讀物。
科學狂想實驗室
本書曾獲選入2004年科普書最高榮譽「艾凡提斯科學書獎」(Aventis Science Book Prize)決選名單! 複製一個布萊德彼特或卡麥蓉狄亞茲、每天為你整理床鋪的家事機器人、永遠保持苗條體態……這些是幻想嗎?對於基因治療、人工智慧(A.I.)、「仿生形式」(bionic modification),你又了解多少? 得獎記者蘇.尼爾森和李察?胡里漢將為我們呈現出,尖端科學最後將如何使我們最瘋狂的念頭成真。以趣聞和幽默感來介紹生物科技、量子力學、奈米科技、蟲洞 等領域的最新發現,並「指導」我們如何去建造一個機器僕人、如何長生不死、如何讓時間倒流……。 我們將會發現,有許多「幻想」其實就在觸手可及的未來。 就像《星艦迷航記物理學》(The Physics of Star Trek)和《如何建造時光機》(How to Build a Time Machine)這類的暢銷科普書,藉由有趣的文字閱讀來探索科幻小說中的科學,進而證明「沒有不可能的事」!
70個奇妙有趣的科學實驗
你看過不插電也會發光的燈管嗎?你想發射「蔬菜火箭」嗎?為什麼玻璃瓶放入油中便看不見?有顏色的蔬菜麵條可當石蕊試紙?如何清楚看出磁力線?乾冰、傳真紙可變出什麼令人驚訝的魔術?不要懷疑,趕快打開本書,70個奇妙有趣的科學實驗等著你動手!
歷屆奧林匹克數學競賽試題(一上)
歷屆奧林匹克數學競賽試題 數學是生動有趣的,在日常生活中經常應用到它,無論是士、農、工、商在生意方面的往來,皆使用得到,在科學或學術方面的研究更不可缺少,尤其在今日社會發展的趨勢,大家更著重於推理和思考的問題。 因此,高雄市數學研究學會特別編著歷屆奧林匹克數學競賽試題,是根據國內數學課程,加以研發編排,題型多變化,富有創意,對資優兒童使用是相當有助益的。 本書收集奧林匹克數學競賽1~10屆全部試題,以供學生練習,以啟發學生的思考,推理創造的能力,並促動數學試題之創新、研究。
歷屆奧林匹克數學競賽試題(二上)
二年級上學期 數學是生動有趣的,在日常生活中經常應用到它,無論是士、農、工、商在生意方面的往來,皆使用得到,在科學或學術方面的研究更不可缺少,尤其在今日社會發展的趨勢,大家更著重於推理和思考的問題。 因此,高雄市數學研究學會特別編著歷屆奧林匹克數學競賽試題,是根據國內數學課程,加以研發編排,題型多變化,富有創意,對資優兒童使用是相當有助益的。 本書收集奧林匹克數學競賽1~10屆全部試題,以供學生練習,以啟發學生的思考,推理創造的能力,並促動數學試題之創新、研究。
歷屆奧林匹克數學競賽試題(三上)
三年級上學期 數學是生動有趣的,在日常生活中經常應用到它,無論是士、農、工、商在生意方面的往來,皆使用得到,在科學或學術方面的研究更不可缺少,尤其在今日社會發展的趨勢,大家更著重於推理和思考的問題。 因此,高雄市數學研究學會特別編著歷屆奧林匹克數學競賽試題,是根據國內數學課程,加以研發編排,題型多變化,富有創意,對資優兒童使用是相當有助益的。 本書收集奧林匹克數學競賽1~10屆全部試題,以供學生練習,以啟發學生的思考,推理創造的能力,並促動數學試題之創新、研究。
歷屆奧林匹克數學競賽試題(四上)
四年級上學期 數學是生動有趣的,在日常生活中經常應用到它,無論是士、農、工、商在生意方面的往來,皆使用得到,在科學或學術方面的研究更不可缺少,尤其在今日社會發展的趨勢,大家更著重於推理和思考的問題。 因此,高雄市數學研究學會特別編著歷屆奧林匹克數學競賽試題,是根據國內數學課程,加以研發編排,題型多變化,富有創意,對資優兒童使用是相當有助益的。 本書收集奧林匹克數學競賽1~10屆全部試題,以供學生練習,以啟發學生的思考,推理創造的能力,並促動數學試題之創新、研究。
歷屆奧林匹克數學競賽試題(五上)
五年級上學期 數學是生動有趣的,在日常生活中經常應用到它,無論是士、農、工、商在生意方面的往來,皆使用得到,在科學或學術方面的研究更不可缺少,尤其在今日社會發展的趨勢,大家更著重於推理和思考的問題。 因此,高雄市數學研究學會特別編著歷屆奧林匹克數學競賽試題,是根據國內數學課程,加以研發編排,題型多變化,富有創意,對資優兒童使用是相當有助益的。 本書收集奧林匹克數學競賽1~10屆全部試題,以供學生練習,以啟發學生的思考,推理創造的能力,並促動數學試題之創新、研究。
有趣的科學實驗
科學實驗 大多數的科學知識,都是由實驗得來。幾乎每一個科學家的偉大成就都靠靈感,而實際上這些靈感都是由於他們從事廣泛的思考和實驗而產生。牛頓看到蘋果落地、瓦特看到茶壺口冒氣,假如看到後就算了而不去思考和實賒,就發現不了地心引力和發明蒸氣機。 假如嘗試一下作一些簡單而有趣的實驗,那麼就會發現:它不但很好玩,而且可以從這些遊戲中自然而然了解科學的奧妙,然後就會發覺理科是很有趣的一門功課了。 本書介紹一些簡易而有趣的科學實驗,藉以引導同學對科學知識的興趣,使大家不再為理科的功課而傷腦筋。願所有小朋友都能變得既快樂又聰明;這也正是小朋友和父母的願望!