2015年4月21日 星期二

【科展秘笈】科展審查常見問題二: 有人做過

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就跟剛開始決定研究題目一樣,大家都會先問自己:「這個研究題目,之前有沒有其他人做過?」要怎麼樣才能知道以前曾經有哪些作品?以往的作品要到哪邊可以查得到?


只要是有進入到全國比賽的科展作品,不論有沒有在全國比賽中得獎,都會在主辦單位「國立科學教育博物館」的網頁中可以找到。而能夠進入全國比賽的研究,都是在各縣市地方比賽後所選出來的傑出作品,如果你正在做,或是你想要做的研究跟以往的研究太過類似,當
然就盡量避免重複。不過,回歸到「有沒有人做過?」這個問題所代表的真正的意義,其實可以從三個層次來思考:


1.別人已經做過了,我們不可以再做個一樣的
這是非常基本的問題,如果已經有人做過用瓦斯爐與不鏽鋼鍋做了“瓦斯爐加熱效果之研究”,作者們用大火、中火、小火與大鍋、中鍋、小鍋等變因來進行瓦斯爐燒開水時,所需燃燒不同來進行分析。這已經是一個公開的研究結果,那我們再用相同的方式,即使是改成大火、超大火、超級大火與大鍋、超
大鍋、超級大鍋,做出來的作品可能也沒什麼新的發現。與以往的研究作品不同,是做科展研究時最基本的要求。


2.別人做過的題目,有什麼可以再進步的?
從這個方向來思考,就有非常多的空間可以進步。首先,可以從「提升現有作品精確度」著手。現有的作品利用太陽光線與影子的關係,測量出了地球的半徑,而其中包含了部分的誤差,後面的作品就可以改進測量方法,讓測量到的結果更為準確,這個研究idea雖然已經出現過,後面的研究仍然是非常具有
價值。而「進步」這2個字為你的作品所帶來的價值,也與「沒人做過」的價值完全不同。


3. 不能不知道的其他作品
有同學利用輕鋼架的日光燈箱排列方式,來研究讀書時桌面的亮照要怎麼才會夠亮。這個例子本身只與日光燈箱有關,與電燈泡或LED燈基本上沒有關係,但如果作者能同時知道其他人用過電燈泡、或是用LED燈有做出過類似的研究時,不論結果是不是與我們的研究有直接的關係。既然同學做了日光燈的科展研究,就必需要讓自己成為一個「照明專家」。對照明的相關研究
與常識不能夠完全沒有。就像一個用T5日光燈管做研究的人,也不能完完全全不懂T5日光燈管與T9日光燈管有什麼不同。就是這個道理。


身為科展選手,對自己研究題目的歷史,一定不可以不清楚。


 


 


2015年4月20日 星期一

【地震到底可不可以預報?】 2008年中國時報

看這篇報導,請務必保持「科學素養」


1. 感冒會頭痛,頭痛未必是感冒。同樣的,地震有前兆,有前兆未必有地震,地震前兆仍然是一個大家研究中的未知領域。
2. 地震相關資訊,中央氣象局仍然是發佈公告的唯一窗口。每個人可經由任何方式進行研究,成為未來真正地震預警的參考。但讀者們仍然需以「科學相關報導」的態度來閱讀。


(詳細內容可在”新分頁中開啟圖片”看到)


2008福三地震中時報導  


2015年4月19日 星期日

【科展秘笈】科展審查常見問題一: 誤差

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【科展秘笈】科展審查常見問題一: 誤差


不論是什麼實驗,誤差的產生都難以避免
從以下4個方面可以來看看誤差如何產生


1.儀器誤差
這類型的誤差常常發生在電子測量儀器,例如實驗中使用的電子溫度計、分貝計、照度計等等,這些儀器即使把它放著,它所記錄到的數字還是會有變化,這個變化部分可能來自我們背景環境中的擾動或雜訊,也可能是儀器本身的精確度有限。通常這種誤差可以將持續紀錄一段時間的資料,計算它的平均值(或是移動平均)就可以消除,而利用測量數據與平均值(或是移動平均)的比較,就可以推算這個儀器的誤差。 


2.環境誤差
如果我們測量的是將水加熱過程中的溫度變化,那麼周圍環境空氣的溫度,也就是氣溫,很可能會對實驗產生影響。科展實驗常常一做就是好幾個月,每天氣溫也不同,由環境所引起的誤差往往無法控制。我們可以試試在極端的環境,例如在可能碰到的最冷與最熱溫度下各進行幾次相同的實驗,看看對實驗結果的影響大不大,就可以推估環境所產生的誤差。


3.人為誤差
有些實驗會受到「人」很大的影響,例如射飛機、打陀螺、飛竹蜻蜓或是射彈弓等。當然如果可以設計出一個裝置,用機械的方式取代人來操作,當然準確度會提高許多;但如果實在非要用人來操作實驗的話,那就得要盡量「同樣的動作,交給同樣的人來做」,這樣可以避免因為個人操作習慣上的差異,而增加了不必要的誤差。 


4.難以捉摸的誤差
用一個機械裝置來打陀螺、從固定的高度放下降落傘,像這樣的實驗,就算控制的變因做得再嚴謹,出現的結果還是常常都會不一樣。這類的誤差就需要將實驗重複進行,才能得到比較可靠的實驗結果。


仔細觀察你的研究,在哪些部分可能產生誤差?你應該要如何避免?未來又有什麼可以改善的地方?請先把這些問題想過一遍。