科展題目怎麼找?

找科展題目，一直是很多科展選手會碰到的問題。看到別人做了很多有趣的題目，仔細看看研究內容覺得自己好像也做得到，但卻不知道人家是怎麼想出要做這個題目。當然，每一個好的題目當初一定是選手們花了很多心思想出來的。 自己想出適合的題目當然最好，但如果真的一點頭緒都沒有，那該怎麼樣才能找到一個適合自己的題目呢?今天科學X博士將介紹幾個方法，讓選手們可以照著試試看，說不定一個全新的好題目就會誕生了!

   

方法一: 從課本找

自然課本中一定有很多現成的實驗，而這些實驗的結果可以經由學校安排的實驗過程，得到一個理想的答案。當然，課本裡面的實驗是沒有辦法拿來做作為科展競賽所需要的實驗，但大家可以仔細觀察一下課本實驗的整個過程。以熱學的單元來講，熱學教大家溫度，也教大家熱量。熱量1卡的意思，代表的是1公克的水上升1度C所吸收的熱量。在這個章節中老師會安排的實驗，就是讓同學們用燒杯來裝水，再用酒精燈加熱一段時間後，觀察水所上升的溫度來計算酒精燈所給予水的熱量。

 

1卡=1公克水x上升1度C

  

假設我們用100c.c.的水，加熱5分鐘後觀察它的溫度變化這個實驗來看，在整個實驗操作的過程中，通常會在學校的實驗室進行實驗，而實驗過程中所需要用到的實驗器材，也都是學校老師原本就會準備好的。換句話說，這整個過程是同學們拿到已經準備好的酒精燈、三腳架、石棉心網、燒杯，然後就開始動手做實驗了。如果同學們試試看把這個步驟跳過，所有的器材都是自己準備，甚至是自己去買的話，那馬上就會發現一個問題了。同學們買了酒精燈、三腳架、石棉心網，最後要買燒杯時就會發現，燒杯有賣100 c.c.、250 c.c.、500 c.c.，各種大小。那如果我們想要用100 c.c.的水來加熱，要底要買哪一種大小的燒杯呢? 將100 c.c.的水分別裝入100 c.c.、250 c.c.、500 c.c.。的燒杯時，水的形狀會不一樣，與燒杯接觸的面積也會不一樣。這時候，一個屬於自己的科展題目就出來了:「使用不同形狀的容器，會對酒精燈的加熱效果產生怎樣的影響?」從容器形狀與加熱效果的關係出發，就可以延伸出許多的變因。

 

另一方面，如果大家注意看看酒精燈的燈芯，有些燈芯比較「散」，火力會比較大;有些燈芯比較「合」，火力會比較小。火力小時燃料消耗較慢;火力大時燃料消耗較快。這時候反應快的選手們又可以聯想出另一個題目:「消耗同樣多的燃料時，火力的大小會對酒精燈所提供的總熱量有什麼影響?」經由這邊所提到的，容器形狀與火力大小2種變因的組合，就可以設計出一個實驗，來找出最省燃料的加熱方法。

     

方法二: 從現有作品找

在國立臺灣科學教育館網頁中的「科展群傑聽」，可以找到現有的許多優秀作品。仔細看看以往的作品，有機會發想出新的研究方向。從現有作品來找的話，有2個方法可以讓大家參考。

          1. 改善測量方法

舉個例子來說，以前有一個作品，利用車用GPS的定位裝置在同一個經度上，

分別在南台灣、北台灣地方各找了一個地點，分別豎立起一個垂直於地面的裝置，在中午的時候，測量太陽光照射在裝置後在地面所造成的影子長度，利用一些數學與三角的關係，推算出地球的半徑。而這個「測量地球半徑」的題目在過了幾年之後，又有其他選手們重新進行實驗，而後面作品改善了幾個地方。

(1)由於影子會有本影、半影，因此不太容易很精準的測量出影子的長度，因此新的作品中改用透鏡集中太陽光的方式，可以更準確的量出太陽光與裝置的關係。

(2)原有的作品已經是在正中午測量影子長度，新作品更進一步限制測量日期在冬至、夏至這兩天的正中午，可以更確保太陽、地心、測量點三者之間的位置關係。經由測量方法的改進，也可以讓原有的科展作品有更新的研究結果。

 

2. 改變實驗參數

大家都知道，植物的生長會受到光線的影響。曾經有一個科展作品，它的內容是利用紅光、黃光、綠光與藍光照射植物，看看不同顏色的光對植物生長的影響。看完這篇作品，選手們也可以試著想想看，如果光線可以改變顏色，那是不是也可以改變光線強度、光線照射時間或是週期、使用日光燈、電燈泡或是LED等等的變因，對植物會不會也產生不同的影響。藉由思考原有作品實驗參數的設定，也會有機會找到屬於自己的新實驗。

   

三、從生活中找

這是個最理想的找題目方法，每個人都會有自己熟悉的環境，也有會自己的興趣與嗜好，而對自己原有興趣嗜好的事物一定也最為熟悉，從這其中所找出的題目，也肯定是最適合自己，也最有機會是獨一無二的。舉個例子來說，幾年前曾經流行過一個玩具叫做戰鬥陀螺，戰鬥陀螺有許多可以改裝的組件，這些組件分別可以代表像是重量、半徑與高度、轉軸形狀等等參數。如果一位選手原本就已經很喜歡戰鬥陀螺，自己就是戰鬥陀螺專家了，那就很適合對這個研究再進一步的分析。選手可以先自己用實驗室中的工具做出一個實驗用陀螺，再為陀螺的行為訂出幾個像是轉動時間、打陀螺時的力量、轉動行為等測量的基準，最後改變重量、半徑與高度、轉軸形狀等參數，觀察這些參數對測量基準的影響。不過這樣的題目要儘量避免直接買現成的戰鬥陀螺玩具進行實驗，自己設計製作的陀螺，較能表現實驗的重點。

   

再舉一個更生活化的例子。節約能源是現在的全民運動，任何能在生活中節省更多的能源都是值得做的研究。X博士的生活中每天早晚都會喝溫開水，而我家裡的溫開水是用電熱水瓶燒出來的，這時候我就會想到，我需要用到熱開水的時間只有早上和晚上，而中間有很長的一段時間，熱水瓶都是維持在保溫的電力消耗狀態。這時候我們就可以比較一下:

(1)維持熱水瓶的一般使用習慣，也就是早上讓熱水瓶燒好開水後，就一直維持保溫的電子消耗，直到把水喝完。

(2)早上喝完熱水後，就把插頭拔掉不要消耗電力，等到晚上回家後再重新燒一次開水。

這(1)與(2)這兩種方式哪種會消耗比較少的總電能，這個答案一定會隨著熱水瓶的電功率、是否把裡面的水裝滿、中間不插電的時間有多久而有所不同。這又是一個值得研究的好題目了。

   

可以找出科展題目的方法很多，如果真的沒有任何IDEA時，可以試試本文中所提供的方法，相信在這過程中，可以讓選手們產生更多的腦力激盪。

 

【科展秘笈】科學實驗的基礎－測量

「測量」這個步驟，在整個科展的研究過程中，扮演著相當重要的角色。大部分的研究題目，都需要經過許多的測量過程，才能得到所需要的數據資料，進而成為自己研究成果的分析參考。然而，實驗中想要測量的對象，通常都不是那麼容易可以想要量就量得到的，像是「一顆球掉到地上時產生的衝擊力」這樣的測量，雖然我們都知道球的重量越重、或是球從越高的地方掉下來，都會對地面產生較大的衝擊力，但這個力要怎麼測量，絕對不單單只是在地上放一個磅秤，讓球掉到磅秤上就可以測量得到。除了找出測量方法之外，這個測量所產生的數據誤差大不大、要如何避免誤差產生？也是測量過程中不可不注意的問題。本文就要從「想要的數據量得到」這個問題來談。

  

用最適合的測量  清楚描述實驗結果

 實驗中進行測量時，會有許多需要測量的實驗目標物，也會有需要要表達的實驗狀態，這些把往往都需要用數字把它表達出來。這次我們要用三個不同的實驗，說明如何利用適當的測量方法，表達出我們的實驗結果。

 

一、直接測量

比如說，在我們的研究中，需要測量待測物體在水中所受到的浮力，而一個物體在水中所受到的浮力，可以從幾個方法得到：

(1)首先用彈簧秤測量物體在空氣中的重量，接著再測量物體在水中的重量，空氣中的量到的重量減掉水中量到的重量，就等於物體所受到的浮力。

(2)從物理上可以知道，物體在水中所受浮力，會等於這個物體所排開水的重量，所以只要記錄物體放入水中前後的水位高度，經由水位高度變化推算物體所排開水的體積，再乘上水的密度，就可以知道物體排開水的重量。

 

這兩種方式，第一種是用測量工具直接對「力」來測量，量到的數字，直接就能代表我們想要得到的物理量；另一種是對「水位」進行測量，雖然我們測量的是水位的變化，可能是水位上升了多少公分，但這個數字有物理上的定律可以直接轉換成我們想知道的浮力。這些方式所得到的結果可以直接用到實驗中，這就是本文所說的直接測量。

 

 

二、間接測量

海綿、保麗龍這兩種材料常常用來提供物體保護，我們想要知道物體受到一個力量衝擊的時候，哪一種材料吸收衝擊力量的效果比較好？當我們準備好兩塊一樣大小的海綿和保麗龍時，馬上碰到的問題就是

1.要如何測量衝擊力量的大小?
2.要如何測量吸收力量的大小?

 

一個衝擊就是一個碰撞，其實可以再細分為碰撞開始到結束的時間、碰撞過程的形變、碰撞速率大小與角度等等。設想一個實驗設計的出發點，還沒有對衝擊與碰撞想得這麼仔細時，一開始想到的，以白話來講大概就是「撞得大不大力」。而「撞得大不大力」就需要我們找出具體且合理的數字來表示。

 

我們可以用一個重物，比如說一個用鋼珠，從不同的高度以自由落體的方式掉落在我們的待測材料上，我們想要看看我們的待測材質，對不同的衝擊力大小的反應時，只需要改變鋼珠落下的高度，從越高的地方掉下來所代表的，就是用越大的力量來衝擊。換句話說，如果原本的設定是希望在實驗中，用小鋼珠、中鋼珠、大鋼珠產生100克重、200克重、300克重等不同的力量，如果這三個數字只是用來當做「小力」、「中力」、「大力」，而沒有一定要是100、200、300的話，那這個變數，就可以改用同一個鋼珠，分別從10公分、20公分、30公分等不同高等掉落，同樣可以有「小力」、「中力」、「大力」這樣的效果。

 

而材料所吸收的衝擊力，則可以用鋼珠反彈的高度來測量。鋼珠直接掉落在堅硬的地面上時，會向上彈起一個高度。將海綿或是保麗龍墊在地上時，鋼珠所彈起的高度一定會比較低。我們只要比較鋼珠從堅硬地面上彈起的高度，以及從待測材料上彈起高度的不同，中間反彈高度的差異，就可以代表被待測材料所吸收的力量了。以圖上的例子來說，原本沒有待測材料的保護，鋼珠從距地150公分落下時，會彈起120公分高；現在放了待測材料後，鋼珠從距離材料150公分上方落下時，彈起了40公分高。也就是說，中間反彈相差的80公分所需要的力量，被待測材料吸收掉了。

簡單來講，這個實驗中直接測量到的是「撞擊到不同的待測材料時，鋼珠落下高度與反彈高度的關係」。也就是，我們把整個實驗中對「力量」的測量，用「高度」來代表。

  

 

三、替代測量

玻璃做的燒杯是實驗室中最常用來加熱的容器，但日常生活中我們會有各種不同的加熱容器像是水壼、炒菜鍋、湯鍋等不同材料、不同形狀的容器來加熱。要找到不同材料、相同形狀與大小的鍋子很難；但要找到相同材料、但不同形狀與大小的鍋子，通常只要買同一個牌子的就有了。如果我們設計了一個實驗，想要知道哪一種容器拿來燒開水的效果比較好，可以較有效率的把水煮沸到100度C的話，我們可以採用前述間接測量的方式，測量把水加熱到沸騰所需要的時間，來表示不同容器加熱的效果。這樣的實驗聽起來很合理，但在實驗操作過程卻會有一些小問題。首先第一個問題，每天打開水龍頭，出來的水溫就未必相同。另一方面，在整個加熱過程中，一開始溫度上升較快，但到了接近沸騰時，溫度會上升的非常慢。實驗可能從25度C加熱到95度C花了約15分鐘，但95度到100度C的時間卻花了20分鐘。將實驗再重覆做一次的結果，25度C加熱到95度C還是花了約15分鐘，但95度到100度C只花了10分鐘，很顯然在加熱到接近沸騰時，會因為一些難以控制的因素而影響到實驗，像是實驗進行中周圍環境的改變等。這個問題就好像英文考試考600分的人，英文能力未必真的比考598分的人好一樣。雖然把水燒到沸騰是把自來水變成飲用水的一個條件，回頭看看我們實驗的重點，我們想要討論的是不同容器的加熱效果，結果發現實驗在接近100度C時會有很大的差異產生，而這個差異的產生並不是由我們想要討論因為容器的不同所引起。這個時候我們可以再實驗設計成用「從30度上升到90度C的加熱時間」來替代我們原本的實驗。一方面可以避開每天水龍頭水溫不同的問題，同時也可以減少在水溫接近100度C時，每次實驗所產生的差異。利用「從30度上升加熱到90度C所需要時間」來替代「加熱到沸騰所需要的時間」。這就是所謂的「替代測量」。

 

 

科展研究的主題包羅萬象，其中充滿了同學們的科學夢想與創意。在整個研究進行過程中，運用合理且方便的測量方法，將同學們具體的idea 變成一個可以量得出來的數字，除了可以讓實驗更順利的進行，更可以清楚的表達同學們想要呈現的研究結果。

【科展秘笈】做科展的10個理由(上)

   

大家都對科展競賽都有基本的認識，每一個參加科展的同學也都有不同的原因。除了可以在科展研究過程中學習科學知識、有機會為學習生涯增加一個獎項之外，科展比賽還能帶給同學們什麼樣的收獲？課本中沒有的辦法教你的10項珍貴能力，將可以透過參與科展研究的過程，讓同學們有深刻的親身體驗。

1、選定目標
科展研究的第一步就是決定研究題目，這絕對不是一件容易的事。決定一個研究題目首先會想到與自己的興趣是否相符？自己對這個領域是否有足夠的能力與知識可以進行研究？未來會不會碰到什麼困難？遇到相關理論不懂的時候有沒有人可以讓我諮詢？找出題目所會碰到的問題，其實跟找工作會碰到的問題很接近。經由找出研究題目過程中，可以訓練同學們認清客觀環境、訂定未來目標的能力。

 

2、進度規劃
就像每年畢業季要投履歷找工作一樣，科展每年都會有報名與收件的時間。如果同學們是在暑假過後開始想到要參加該屆的科展，科展作品通常會在寒假過後兩個月左右收件，如果再扣掉寒假組員們不會到學校，能夠進行研究的時間可能頭尾只有6個月左右。在這段時間之內需要想出研究題目、採購實驗器材、規劃並執行實驗、實驗數據整理、圖表繪製、撰寫作品說明書與製作海報。在有限的時間中要完成這些工作，任務規劃的能力絕對是不可或缺。

 
3、時間分配
這個部分要從生活上與實驗上來談：
從生活上來講，學生的本份還是念書，科展研究是利用課餘的時間來進行。同學如何將自己有限的時間，分配在學校課程與科展研究，甚至是其他補習與才藝的課程上，將是科展選手在時間分配上的重要課題。
從實驗上來講，買材料、製作實驗所需裝置、進行實驗等等都需要花時間，等家長帶同學去買材料、等廠商材料到貨、等某位老師指導同學做出實驗裝置、等實驗結果出來…整個過程中有太多時間花在「等」。而「等」也常常成為學生進度落後最常見的理由。能否做好時間分配，將是科展是否能夠如期完成的重要關鍵。

 

【科展秘笈】做科展的10個理由(中)

【科展秘笈】做科展的10個理由(下)

【科展秘笈】做科展的10個理由(中)

4、團隊合作

一個人10天可以完成的一項工作，兩個人絕對不會是5天可以完成。「人多手雜」的情形常常在科展組隊中常常可以看到。較多組員固然可以有較多人力來分工，但相對的出錯的機會也會增加。即使沒有出錯，實驗記錄格式不統一、檔案修改版本不同等，都可能需要額外的時間來做修正。再者如果實驗是利用課後時間來進行，每位組員補習時間未必相同，A同學一三補習、B同學二四補習、C同學五六補習，所以大家每週只有利用週日來做實驗。要湊到大家共同可以出席實驗的過程中常常就已經浪費很多時間了。

 
5、經費配置
不論科展實驗所需要的器材是由學校提供、或是由同學家長出資購買，經費絕對不可能是無上限的。學校最有可能的是提供「現有器材與設備」，像是一般實驗室裡的溫度計酒精燈、或是影印機與大圖輸出等等。如果實驗過程中需要用到「照度計」、「推拉力計」或是「加速度計」等不常見的儀器時，同學們就需要考慮經費的配置。尤其是這些儀器買來常常不是立刻可以進行實驗，有時候還需要把它裝設在其他設備上，而這過程可能還需要去訂做其他的實驗器材，所需要的費用絕對需要經過仔細的規劃，而不是想到什麼再去買什麼。

 
6、責任分工
假設整個科展需要完成A、B、C這三個實驗。這時候要考慮一下：A、B、C三個實驗是可以同時進行？還是需要做完A實驗，看到結果後才可以進行B實驗，最後才能做C實驗？如果可以三個實驗同時進行，那這三個實驗需不需要在相同的環境下進行(比方說固定使用學校的某一個水龍頭)？適不適合給不同的同學分頭在各自有空的時間來做？把一個實驗分配給組員們時，責任分工做得好，將可為整個科展實驗省下許多時間。

 

【科展秘笈】做科展的10個理由(上)

【科展秘笈】做科展的10個理由(下)

【科展秘笈】做科展的10個理由(下)

7、風險管理
科展實驗研究的是一個未知的結果，所以過程中會有失敗也是常見的事。大部分的實驗失敗後只要同學不要放棄，努力重新再來過就可以，不過有很多實驗是無法在短時間內100%重來的。例如植物生長的實驗，假設同學在暑假後開始實驗，從9月開始種了一些植物種到11月花了兩個月，結果某一組實驗結果不理想，可能需要重做，但9月是夏末秋初，11月再花兩個月到隔年1月，這兩個月的溫度已經和9月到11月不一樣了。如果在實驗規劃初期沒有考慮到這點，很可能實驗就無法繼續進行。再舉一個例子，有個作品需要在冬至(12/21)與夏至(6/21)這兩天正中午12點測量影子的長度，如果進行到冬至那天剛好下雨沒太陽，那整個實驗要如何做下去？沒做好風險評估非常可能會對實驗造成無法挽回的衝擊。

 

 

8、數據分析
測量出了一堆數據，最重要的是要從這一堆實驗數據中，找出彼此之間的相關性。實驗過程中所得到數字，最重要的，就是要找出與想要探討的現象做出連結。比如說大家都知道光線會影響植物的生長，有什麼樣的測量結果可以用來代表植物「長得好」？是植物的高矮胖瘦，還是植物的生長速度？前者測量的是長度，後者測量的是時間。又如果量出來的結果看起來雜亂無章，如何從資料中找出實驗的結果，將是整個科展實驗過程中最吸引人的部分。

 
9、口語表達
科展最後需要用口頭發表來呈現自己的作品。表達原本就是我國學生生涯中，相對較少被訓練到的一部分。有別於演講比賽與說故事比賽，科展口試時所進行的口語表達著重的是「有系統的將研究成果，清楚的表達給想要了解的對象」。每一個評審與聽眾的背景不同，對作品有興趣的角度也不同。整個作品發表的過程，常常在講者與評審與聽眾互動的過程中，發現它與事前的練習完全不同。臨場的表達能力、對自己的實驗是否有真正的了解，將會完全反映在介紹作品的過程中。

 

10、應用知識的能力
學校與課本教給我們的是「知識」，科展的研究就是利用我們已有的知識，進行一個未知結果的研究，而過程中還會再為了解決問題而主動學習更多的知識。常常聽到有同學會說學校教的知識都用不到。科展研究過程就是訓練同學「解決問題的能力」。同學為自己訂下研究目標，靠著自己的力量，尋找解決問題所需要的知識，同時也得到應用知識的能力，這個過程其實就是科學教育最終要帶給大家的訓練。

 

做科展的10個理由中，每一項都是在訓練一位成功領導人所需要的特質，誰說不想當科學家、工程師的人就與科展無關？

 

 

【科展秘笈】做科展的10個理由(上) 

【科展秘笈】做科展的10個理由(中)

 

【科展秘笈】尋找科展題目[方法一：參考既有作品]

【科展秘笈】尋找科展題目的方法一：參考既有作品

   

要想出一個全新的科展題目其實並不容易。要找出一個適合的題目還是有方法，從本文開始陸續做介紹。

方法一：參考既有作品

 

步驟1：找出自己的興趣

在科展的主辦單位「國立自然科學教育館」的官方網站中，可以找到各屆全國科展的作品電子檔。如果自己要做什麼題目一點概念都沒有的話，先不要急著從網站上把電子檔抓下來，這樣太花時間。在科展群傑廳的頁面中會有作品名稱的列表，很快的把列出來的題目看過一遍，然後可以不要留戀直接跳下一頁，看到第10頁左右，回想一下印象中看過哪些作品名稱？這個時候記得住的，應該就是同學會有興趣的研究方向。在科展群傑廳頁面中會有既有作品列表。

  

步驟2：擬定研究方向

找出自己覺得喜歡的研究方向，就開始要自己細分要把這個題目朝哪個方向來做。比方說同學在步驟一中決定要做跟植物有關的研究，下一步就要把這個題目研究方向再集中一點。例如植物生長與溫度的關係、植物生長與水份的關係，或是植物生長與光線的關係。而要決定哪一個研究方向，可以從自己身邊的資源來思考。如果自己家人剛好從事是照明設備相關工作，那選擇植物生長與光線的關係來做研究，在器材的取得就可以得到較多的支援。

   

步驟3：整理既有作品

假設Google是一個非常好的搜尋工具，以植物生長與光線的關係為例，可以直接搜尋「科展 植物 光線」，這時候就會看到很多既有的作品可以參考。或許會有人問為什麼不直接在科教館的科展群傑廳中做搜尋？因為科展群傑廳中所儲存的只有參加全國科展的作品，而搜尋引擎找到的可能有些是各校站內的作品，而該作品並未參加全國科展。而且搜尋引擎也可能找出類似的文章或報導，都可以成為參考。

     

結語：

找出科展題目只是開始研究的第一步，對題目完全沒有頭緒時，可以先從以往參賽選口的優秀作品開始發想，進而找到符合自己興趣、又擁有自己特色的研究題目。

 

【科展秘笈】科展評審常見問題三:相關時事

  

【科展秘笈】科展評審常見問題三:相關時事

 

科展選手在進行口試審查時，會將大部分注意力集中在「如何完整表達自己的研究作品」，將口試流程一再演練直到滾瓜爛熟。這時候選手們就很容易忽略，自己所講的，到底是不是評審想要聽的。要了解這個問題，選手們可以試著跳脫選手的身份，從旁人的角度來看看這個研究中，有哪一點是會讓人覺得有趣的?其中與研究所相關的「時事」就是一件常被問到的問題。

舉個例子來說，2013年的全國科展中，國中地球科學組有一個有趣的作品「太空船的百慕達三角洲－南大西洋磁力異常區之模擬」，這個題目主要是利用磁力與磁力計，配合鐵磁性物質的排列，來推測造成南大西洋磁力異常區(South Atlantic Anomaly, SAA)的原因。

    

2013年的全國科展在宜蘭舉行，時間點為該年7月，而同3月發生了「馬來西亞航空370號班機失蹤事件」，當時各方對馬航失蹤原因有各種不同的揣測，各台評論性節目也持續的關注此一話題。而當時就有一種說法是「磁場異常的干擾可能是導致飛機失事的原因」

 

此一「太空船的百慕達三角洲－南大西洋磁力異常區之模擬」作品的研究重點，是利用強力磁鐵模擬地球的磁場，配合不同的螺絲帽組合，來分析地球內部的鐵磁性物質可能如何分佈而形成南大西洋磁力異常區。此一研究最主要是與經過這個區域的人造衛星、太空梭或是太空站，比較沒有辦法受到地球磁場的保護，而容易受到太陽風的侵襲有關，基本上與馬航失蹤事件關係並非那麼直接。但在進行這個作品審查時，選手是以「地球磁場專家」的角色來進行報告，既然是地球磁場專長，那就不可以對地球磁場相關新聞議題不了解。當時還沒有報告針對馬失蹤原因提出結論，如果在口試現場被問到這個問題時，科展選手若能用研究中所學到的相關知識，對此馬航事件指出自己的看法，絕對會比「不知道」、「與本研究無關」、「本研究只針對…」，或是「我回去再研究看看」等答案，讓評審留下更好的印象。

或許選手們會覺得時事問題是「超出範圍」，做了一個科展題目，選手就必須以這個研究領域的專家身份來接受審查，與作品相關的新聞時事，絕對不可以不知道。

 

 

 

 

 

 

【科展秘笈】科展審查常見問題二: 有人做過

  

 

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。

 

 

【科展秘笈】科展審查常見問題一: 誤差

  

【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。

 

 

【科展秘笈】哪一科最容易得獎?

  

 

 

本文統計了2010年至2014年,全國科展國中與國小,各科目參展作品總件數與前三名得獎比率

 

參加全國科展名額,是依據各地區在籍學生人數佔總人數百分比決定,國中小合併計算
各科得獎名額亦依各科參展件數分配

圖表中仔細探究,仍然有耐人尋味的地方

  

   

 

【科展秘笈】口試發表時的4個重大缺失

  

科展競賽的過程中，在評審時的口頭發表是非常多同學的一項大障礙，科學研究做得再精準、再深入，如果無法清楚地表達給評審委員們，那這項作品的成績將會大打折扣。進行口頭發表練習時，要如何精確掌握重點，避免因為表達的缺失而造成缺憾，以下幾點大家可以注意：

 

 

1.不要背稿、要記重點

許多同學把科展的口頭發表當作是「演講比賽」，會把每一字每一句練得精準到位、滾瓜爛熟。但口頭發表的重點不是把稿子「念完」，而是把評審委員「教懂」。科展的作品說明書可以當做是一個論文來寫作，但口頭發表並不是把作品說明書裡面的字念出來；而是把說明書中想要表達的內容，利用口語的方式告訴大家。這個毛病就像是常常會聽到同學抱怨「某某老師上課都是照著課本念」一樣。同學練習時不應該是拿著作品說明書；而是把說明書中的重點寫在一張一張的便條紙上，便條紙的目的是在提醒同學們作品的重點與順序，同學們要看著便條紙，用自己的話把重點依照順序講出來。

  

2. 自顧自講、如入無人之地

在台上的發表或是演講，主講人可以掌握所有的演講順序與內容；但口頭發表是評審委員站在同學們的身邊聽講，這個過程是一場「與聽者的互動」。許多同學們常常練習的太過充分，確實熟記了每一個要表達的細節與步驟，但請同學們注意一點，「你想講的，未必是評審想聽的」。同學很想告訴大家實驗過程中某個非常值得一提的重點、或是牢記了學校指導老師交代一定要講的部分，但這些同學們覺得「非講不可」的內容，有可能評審已經覺得同學應該已經了解，不用講那麼多也沒關係、又或者評審想把有限的時間拿來問評審自己最有興趣的部分。同學們要切記，近距離的溝通與互動，聽者們的反應千萬不能忽略。

   

3. 分工太精準、這段是他負責

組隊參加的科展同學們，通常會把口頭發表的比重平均分散在每一個同學的身上。這是很好的安排，但往往也會出現一種情形，就是A同學負責第一段、B同學負責第二段、C同學負責第三段。在完全沒人打斷時，這樣的組合或許沒有問題，但口頭發表時，評審可能在任何一個瞬間打斷發表提出問題，我們假設評審在B同學發表第二段時提出問題，但這個問題的答案可能與A同學的第一段有關。如果A同學對第二段的內容沒有清楚的了解；或是B同學在發表的時候，A同學覺得自己已經講完，沒有自己的事而開始鬆懈的話，失去的不正是出手相救同學的時機，更重要的，A同學會失去一個「表現團隊精神」的好機會。正確的練習方式，應該是A、B、C三位同學都可以獨立完從自始至終的完整發表之後，再依照個人專長或習慣，將發表內容平均分配。

   

4. 器材過多、有用沒有都帶去

口頭發表時，發表台上有一個梯型的空間，可以讓同學們把實驗過程中的成品或是器材帶到發表現場。很多同學會不知不覺想要把「能帶的東西都帶去」。現場展示品的目的是要讓評審「更了解這個作品」。如果這個作品中做了染出不同顏色的花、或是組合出了吸收衝擊的材料，這些物品可以幫助同學讓評審對作品有更深的感受，也可以讓評審更進一步了解實驗。而在發表的過程中，也要盡量讓這些物品讓整達的過程更為生動。當同學講到「我們用到一個U型管，在一端橡皮塞塞起來…」時，請不要只是用講的，記得把這個器材拿在手上，讓評審更清楚的了解你在講什麼。

 

 

口試時還有許多無法掌握的變因，開始練習時，可以先從以上幾項重點開始著手。

 

【科展秘笈】科展組隊的5個先天缺點

 

基於學校的推動，通常會讓參賽的同學選擇以多人組隊的形式參加科展比賽，然而雖然表面上看來多人參賽有其好處，但實際上所暗藏的缺點卻很可能會影響到整體科展的製作品質與進度，這常常是許多人所忽略到的重要部分。組隊參賽，在還沒有開始進行研究之前，就有5個先天上的問題需要面對。

1. 時間配合不易

科展實驗進行的時間，除了同學在學校的時間裡，利用午休、社團活動等正課以外的時間來進行之外，有時也會為了特殊的實驗需求，而需要利用到課餘時間。例如需要到戶外才能做的實驗，可能會用到同學們的休假、或者有些實驗必須要在夜間進行，在放學後可能都需要留下來。而同學們除了學校課程外，常常還有補習班課程或是各項才藝課程的安排，而除了常態的學校與補習生活外，為了科展實驗衍生出的交通，也可能受到家長接送能力而受到限制。

 科展組員人數越多，要找出大家共同有空的時間就越不容易。

 

2. 專長與興趣不合

由興趣與嗜好出發，是找出科展題目的好方法。同學們對自己有興趣的事物，一定會有較多的了解與認識，也較能看出其中值得進行研究的部分。喜歡戰鬥陀螺可以從轉動與力的方向來進行、喜歡四驅車可以從輪胎或是速度來著手、喜歡甲蟲的則可以研究甲蟲生長與環境的關係。但團隊進行研究時，如果題目是需要組員們共同討論的而產生的，因為每位同學的專長、興趣皆不相同，要找出「大家都有興趣的題目」則會相對比較困難。

科展組員人數越多，要找出大家都喜歡的題目就越不容易。

 

3. 工作合配不均

科展實驗是一個研究工作，不像是勞作或是打掃，可以清楚的把工作平均分配到每一位組員身上。材料的採買、實驗器材的製作、實驗的進行、資料紀錄與處理、科展說明書的撰寫與最後發表時所需要用的大圖輸出製作，每一項工作所需要消耗的時間與精神都不太一樣。組員或許會介意彼此分配到的工作量不同，也或許會有組員沒有在訂好的時程內依進度完成自己的工作，這些都有可能影響科展研究的進行。

科展組員人數越多，要平均的分配工作就越不容易。

 

 4. 發表整合不易

科展進行到最後一步，就是要所有組員一同進行口頭發表。在發表的會場上，同組的同學們將站在自己設計的海報前，對著評審老師介紹自己的作品。發表的過程，通常會避免將發表的重心放在少部分的同學身上，讓每位同學都能有平均的表現是較佳的安排。雖然科學內容才是評審老師打分數的重點，但是同學們的台風、口才以及自信心，也或多或少對評分結果產生影響。尤其是有些同學台下一條龍，上台連大聲講話都沒辦法，或是碰到「科學內容明明都懂，但就是講不出來」這樣的同學，都可能影響成果發表的完整性。

科展組員人數越多，要呈現出完美的發表就越不容易。

 

 5. 組員越多、參與的家長也越多

參加科展的同學，通常他們的家長對同學的研究內容也會很關心，科展研究在有些時候，或多或少也會有家長的參與，至少在同學們沒有解決交通問題的能力時，家長依照科展實驗進度的安排，為同學接送是無法避免的。而部分科展實驗工作，有時候也需要把實驗帶回家做，這時候熱心的家長很可能開始「關心」實驗。尤其理工相關專長的爸爸，有時候會對實驗的內容進行挑戰，對科展內容加入過多自己的意見。當同學在家中熬夜，熱血地進行科展研究時，媽媽也會心疼自己小朋友，難免對團隊工作的分配產生質疑，覺得整個實驗都是自己的小朋友在做的。這些都可能潛在對科展研究產生些許的擾動。

科展組員人數越多，背後參與意見的家長也越多。

 

基於以上各點，大家在找組員時可以多做些考慮。

【科展秘笈】科展組隊的優點

 

多少人合作一個科展作品是最適當的？如果只有一個人單打獨鬥，是不是會因為負擔太重而無法顧及所有的面向？如果多人一起參與，是不是就能夠分工合作，將科展題目做得更加完整？

 

依照科展主辦單位「國立台灣科學教育館」規定，國小同學組隊人數為四到六年級，人為一組，國中與高中則為1~4人(有幾屆是1~3人)為一組。也就是說，只有1個人想要報名參加也可以。多人組隊常常是參加科展同學一開始的優先選擇，主要的原因是，參與科展比賽經常是由學校指派同學參加，而這時候，學校通常會鼓勵學生多人組隊報名，我們來看看組隊的優缺點

 

人多優點1、分工較細

當多人一起合作製作一個科展題目時，因為人數優勢，因此能夠將一個題目分作好幾個部分討論，這樣一來，就能夠將整個科展研究分得更細微，能夠做到的研究可能也就更加全面跟完整。

   

人多優點2、彼此支持增加勇氣

參加科展比賽不僅僅是要親手做實驗、分析實驗與製作結果報告，更重要的是要在比賽當時面對眾多評審委員，並且清楚的表達出本次實驗的目的以及結果內容。這對很多同學來說無疑是一個很大的挑戰，而如果是一位同學隻身前往，難免因為人生地不熟而影響表現。因此，若是能夠有隊友相伴，更能夠彼此加油打氣，相互支持鼓勵，也更能有勇氣去面對這一連串的挑戰。

   

人多優點3、分擔風險

科展實驗都是利用同學課餘時間進行研究，而實驗進行的時間可能會長達幾個禮拜或是幾個月，而現代同學都有相當多的補習與才藝課程，需要利用學校課餘進行。在實驗進行過程中，如果有組員經常因為補習課程調整而影響實驗進度、或是組員因為學校成績退步，家長希望同學退出科展研究團隊等情形發生的話，都會影響科展進行。

 

   基於以上的優點以及學校的推動，通常會讓參賽的同學選擇以多人組隊的形式參加科展比賽。

【科展秘笈】科展題目怎麼找

 

很多人想到要做科展的時候，第一個碰到的問題，就是「不知道要做什麼題目？」然後，就一直停在這個地方。其實，「找題目」之前，還有一步是「找題目的方法」。有些同學聯想能力強但需要針對研究補充知識、有些同學學枓能力強但缺乏創意，需要有些idea的刺激、又有些同學非常有主見，不是自己有興趣的題目就不想做。不同個性的同學都可以做科展，只是「找題目的方法」可能就會不一樣。

研究題目的產生，不外乎是以下三種方式：

一、自己想出來，原創的題目
二、老師已經設計完成，再告訴同學的題目
三、參考以往的作品，聯想出來的新題目

 

這三種題目的產生各有其特點

一、自己想出來，原創的題目

決定科展作品品質的重點，還是在參賽同學本身，自己想出來的題目，往往是讓同學最有動力，也最有感情的題目。舉個例子來說，大部分男同學都會對賽車、飛機或太空船等交通工作有興趣，如果一個喜歡賽車的同學，來研究「車子輪胎與地面摩擦力」這樣的題目時，因為是真心喜歡賽車，為了真的想要知道賽車輪胎與地面摩擦力的關係而來做這個題目時，就像在打電動玩具一樣，即使同學已經累了，也會心甘情願的主動繼續解決問題進行研究。而這樣的動力，往往是決定一個科展作品深度的重要因素。

另一方面，既然題目是同學自己想出來的，那表示同學本身對這個題目可能有基本的了解與認識，甚至於有部分專業知識可能會超過指導老師。一個喜歡賽車的同學可能會對賽車的外型、重量或輪胎尺寸等資訊相當熟悉，但指導老師只了解摩擦力的公式，連賽車的賽道大概有多長都沒有概念。同學本身對自己想出來的題目已經具有相當的基礎知識，絕對可以補足指導老師在這方面專業領域較為不足的部分。同學中常常看到有很多火車迷、陀螺迷、軍事迷，都可以在這些領域中，找出自己喜歡又適合的題目。

這種方式適合課外知識豐富，積極主動且可以投入研究較多時間的同學來採用。

 

二、老師已經設計完成，再告訴同學的題目

通常在學校負責科展的老師都是自然老師，而老師的專長有可能是物理、化學、生物或地球科學等相關科目，當然數學也是科展的項目之一。老師所想到的題目，通常與老師自己的專長較為接近，而既然是老師想到的題目，實驗通常也比較不會天馬行空，大部分都可以在合理的時間進度、合理的經費預算、還有合理的科學基礎之中完成。這時候同學必須與老師進行充分的溝通，因為題目不是同學自己想到的，同學如果沒有徹底了解題目，老師在對同學說明研究內容時，就常常會只會聽到實驗「表面的步驟」，而沒有了解真正的「研究目的」。比方說，老師想要做的是「相同材料，不同大小的鍋子對瓦斯爐加熱效果的影響」，但同學對這個題目的感受，很可能只有「老師叫我拿不同的鍋子來燒開水，看哪一個燒得快」，進一步問同學「為什麼要這樣做時？」同學可能就會無法回答。

這種方式適合服從性比較強、做事按步就班的同學來做。這種方式一定要確實與老師做好研究目的的溝通。

 

三、參考以往的作品，聯想出來的新題目

        這個方式是對一個完全沒有任何想法的同學，最容易入門的方法。在參考以前其他選手的研究作品時，常常會有一種感覺，就是「那如果把這個實驗…，說不定就可以…。」從以往成功的研究題目當中，加入自己熟悉的元素、或是自己比較有興趣的變數，再把研究做延伸。比方說，曾經有同學對貓空纜車做過研究，因為貓空纜車沒有冷氣，而車廂有很多片的窗戶，同學的研究內容是看看把纜車不同的幾扇窗戶打開來、不同的幾扇窗戶關起來時，纜車車廂內的溫度會變化成怎麼樣。看了這份研究，同學們就有可能會想到「汽車在行進間或是停止時，各個窗戶要怎麼開才會最涼？」、「窗戶可以打開的火車，不同的窗戶開關組合，溫度會變化成怎麼樣？」如果覺得題目有趣又適合，就可以開始針對個題目來開始設計研究的步驟了。

這種方式適合能夠靜心仔細收集資料、聯想能力強的同學來嘗試。

科展雖然測驗的是研究的精神與能力，但參賽同學個性也會對題目挑選方式有所影響。你想用什麼樣的方式，找出屬於你的研究題目呢？