2015年9月17日 星期四

【科展解析】格不格,差很多!

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寫作業的時候,發現有格子的作業本寫字比較整齊,但沒有格子的作業簿,寫字忽大忽小又不整齊,而什麼樣的方式才能讓寫字漂亮又工整呢?


 


X博士摘要說明】


借助輔助線的版本來了解線條對字體有何幫助?


 


45 國小生活應用科作品


題目:格不格,差很多!


作者:臺中縣大甲鎮文昌國民小學的同學們


 


【摘要(原文)


本研究在探討不同的輔助線對學生的寫字工整有沒有幫助,我們設計了:一直線、二直線、置中正方格、四宮格、六宮格、九宮格等六種格式,讓三十位學生寫字。邀請八位在字體上有研究的教師評比,並對四位學生作訪談深入了解。


 


X博士步驟說明】


●紙張格式各版本(一直線、二直線、置中正方格、四宮格、六宮格、九宮格)的探究?


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數據分析與結論


有輔助線讓學生拿到乙、丙成績的比率降低,所以輔助線可以幫助學生寫字變得工整,而『置中正方格』在評比當中,幫助學生寫字得優等的最多,寫字寫得又快又漂亮,視覺最清晰,讓學生最滿意!


 


以下是評審給的評語


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X博士評語】


書寫書法時候用得是九宮格,可以讓寫字工整又漂亮,但因為作業本的格子並不大,所以作業本的九宮格效果就沒有比較好,反而是置中正方格讓寫字變漂亮了!所以如果能將格子的大小考慮進去,統計資料會更完整唷!


2015年9月15日 星期二

【科展解析】探究達文西之藏密筒

投影片1    


暢銷現代小說──「達文西密碼」,內容提到藏有聖杯下落的「拱心石」,由於「拱心石」是指一個藏密筒,帶著無窮的神秘感,值得思考的結構,有了它,也供人們藏密的去處。


 


X博士摘要說明】



  1. 實驗出何種不傷皮膚的溶液,有最好溶解字跡的效果。

  2. 設計出藏密筒的解碼構造,以達到保密的最佳效果。


 


45 國小生活應用科作品


題目:探究達文西之藏密筒


作者:宜蘭縣宜蘭市宜蘭國民小學的同學們


 


【摘要(原文)


我們的研究目標是達文西密碼一書中藏密筒"的構造與功能,並期望製作出書中所說──具備藏密與結合智慧的筒子。當有人故意去破壞藏密筒時,能讓裡面的玻璃瓶破掉,使醋酸溶解字跡,所以,我們將藏密筒構造重新設計了一番,以更準確的達到效果。研究的重點包括:一、內軸之玻璃瓶內溶液種類、筆跡種類、紙張種類的選定,以達到最佳溶解字跡的效率,又不傷害人體皮膚。二、內、外軸與密碼輪之間的設計,以達到有人故意把藏密筒摔破,或是密碼錯誤卻強力拉開時,玻璃瓶會破裂,使得玻璃瓶內的醋酸將紙張上的字跡溶解。


 


X博士步驟說明】


●玻璃瓶內溶液的選擇:


() 氫氧化鈉溶液: 經過比較後,氫氧化鈉對於字跡的溶解速度較慢,但是對於紙張的溶解卻很明顯,所以我們將這溶液列入進行幾項實驗。


() 醋酸: 醋酸對於字跡的溶解速度較快,但是對紙張並不溶解,氣味酸、刺鼻,可是效果佳。


綜合結果:以醋酸做為溶液,並以一般的原子筆做為字跡之下,衛生紙的溶解效


果最好。


 


●藏密筒的構想


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在內軸的醋瓶外,每相隔同樣長度的地方做一排突出的「釘」,共做五個釘,簡


稱為釘軸。再將寫上秘密的紙張,放在醋瓶旁,.最後再套上外軸。達到一


種目的:當密碼錯誤而用力拉開內軸時,會使得玻璃瓶破裂,溶液流出來


 


●利用生活中手可得的材料製作藏密筒


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投影片4  


製作缺口的目的:配合內軸與密碼輪間的設計,才可以讓釘軸突出來,卡住密碼輪。


缺口的寬度:等於釘軸的寬度。


下部分的箭頭方向要對準缺口:


因為箭頭表示要將正確密碼排列在這排,所以當密碼排對時,正確密碼的側面有小缺口,讓釘軸順利通過,以分開內外軸拿出密紙


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像輪胎一樣的密碼輪,也就是除了裡面的圓挖空,輪內部也必須是空心,才能通過釘軸而自由轉動。


正確密碼的數字上側必須有缺口,才能讓內軸拔出。


密碼輪外面平分成十份,書寫上 0~9 的數


 


數據分析與結論


    醋酸作為「藏密筒」內軸的溶液,因為它是三個溶液中效果最好、不傷手的溶劑,可以馬上把字跡溶掉。爲了配合醋酸融解的速度,用來寫「秘密」的紙用衛生紙,筆跡則使用原子筆,這樣的組合之下效果最佳。


    藏密筒可以隱藏自己的秘密,也可以讓朋友以猜密碼作為遊戲,在設定密碼以及相關線索時,同樣需要結合很多的智慧,既能動腦又好玩。


 


以下是評審給的評語


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X博士評語】


本作品的研究動機是取材自達文西密碼一書,密碼的設置通常是為了保護自己的隱私而不被人看到,而達文西藏密筒最特別的地方就是當有人故意摔破玻璃瓶或是輸入錯誤的密碼時,就會使得玻璃瓶裡面的醋酸將字跡溶掉,如此一來,藏在玻璃瓶裡面的秘密只有知道密碼的人才打得開,而製作的材料是生活中隨處可得的東西,很有推廣的價值!


2015年9月13日 星期日

【科展解析】測量因你而容易,數學因此而有趣

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要測量建築物的高度,除了直接丈量以外,如何利用簡單的測量工具也可以輕鬆量出建築物的高度呢?就讓我們一起來測量看看吧!


 


X博士摘要說明】



  1. 探討各種直角三角形對邊長與鄰邊長的關係

  2. 自製可調整角度的高度測量器,以克服測量時地面空間狹窄及測高建築物的困擾。

  3. 自製可測量空間距離的簡易測量器,以克服不易丈量的空間距離、不規則物體及深度。


 


45國小生活應用科作品


題目:測量因你而容易,數學因此而有趣


作者:臺北市文山區武功國民小學的同學們


 


【摘要(原文)


先畫出各種直角三角形並比較發現當某角度相同時,不論對邊、鄰邊或斜邊長固定,其對邊除鄰邊的比值皆相近成正比,我們可以鄰邊長× 鄰邊長對邊長的比值,求出所要測量的高度。再配合雷射光束導向性佳的特性製作可調角度的測量器,不僅較以往省時省力,也克服測量時地面空間狹窄及測高建築物的困擾。又自製可測空間距離測量器,透過兩端雷射光源的交會,順利測得不易丈量的空間距離、不規則物體的高度、深度,無需皮尺作為底部丈量工具。且運用在測量河面寬度、樹的最大直徑、觀測月亮高度、水平検測上。並利用拆下聚光凸透鏡片的雷射筆可將物體清楚呈像的特性,配合一根頭髮,加裝在測具上後,可明顯觀察到 0. 1 度的刻度,提高了精確性。


 


X博士步驟說明】


探討各種直角三角形對邊長與鄰邊長的關係


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出當角度大於 85 度時,所求出的倍率差距越大,相同的誤差也將提高,較不宜 使用。除非操作時更謹慎,故我們覺得 45~85 度之間的度數較適合用來測量


 


●自製可調整角度的高度測量器,克服測量時地面空間狹窄及測高建築物的困擾


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當測具底部固定,角度大於 45 度時可順利測得大於底邊長的高度,且與實測結果相近


 


●自製可測量空間距離的簡易測量器,以克服不易丈量的空間距離、不規則物體及深度


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左右雷射光源幾乎可交會在一起並接近重疊,形成一個大的直角三角形以底長×角度換算倍率後,求出直角三角形的對邊長,就是所要測的距離


 


數據分析與結論


我們利用小小的雷射筆光束直線前進導向性佳的特性,加裝在自製的各種測量器上,用它來替代直角三角形邊長的延長線,又運用了三角的概念,順利測得以往不易測量的物體,使得測量變容易了,也因為參與此次的科展學到很多數學的運用,更讓我們覺得學數學是如此生活化、有用且有趣的


 


以下是評審給的評語


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X博士評語】


此作品利用雷射筆來對準要瞄準的建築物,可以克服在河水中,不平坦道路,這些不容易測量距離的地方,輕輕鬆鬆用兩隻雷射筆就可以算出彼此的距離,可以說是相當的實用,而實驗數據的結果也相當準確,省時、省力,無空間障礙的自製測量工具,讓數學變得更有趣了!


2015年9月10日 星期四

【科展解析】果凍多色?我知道!--探討光在不同型態介質下的反應

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QQ 軟軟、透明可愛的果凍當介質,加上果凍顏色可均勻分布的特點,以此來探討透光與折射等變化,或許會有意想不到的火花產生,於是我們就開始一段「果凍大變身的愛麗絲夢幻之旅」!


 


X博士摘要說明】



  1. 不同硬度的果凍對透光的影響

  2. 不同厚度的果凍對透光的影響

  3. 果凍顏色對不同色光穿透的影響

  4. 不同色光對同色系不同深淺濃度果凍蠟燭折射的影響


 


51生活與應用科學科科作品


題目:果凍多色?我知道!探討光在不同型態介質下的反應


作者:臺北市士林區天母國民小學的同學們


 


【摘要(原文)


五年級學到透鏡單元時,知道光經過透鏡折射可以矯正視力。為何透鏡能讓光線偏折?實在讓我們想不透!如果要製作各形式玻璃實驗,這技術實在困難。後來看到透明果凍,突然想到,如果用來代替透鏡,不就能控制厚薄、濃度、顏色及透光度。於是便開始設計實驗,解決想知道的疑問,而從實驗中我們發現: 1.紅、綠、藍、白光對各硬度、厚度、顏色、濃度、密度果凍的透光與折射程度都不同 2.利用三色光,對各顏色果凍的透光度,發明了全彩色光分析儀與全彩比色器 3.利用三色光,對各顏色果凍的折射率,發明了光折射率測量器、雷射測距與校準台沒想到小小的果凍,竟然解決了我們對光的疑惑,實驗中還意外設計出許多有趣的發明,真可說是小兵立大功呢!


 


X博士步驟說明】


●製作果凍蠟燭


A UV 粉加入白臘油中(1:10 的比例)


B 用瓦斯爐加熱至 120


C 倒入玻璃容器中直到冷卻後取出便完成


調配不同的比例可以做出不同硬度的果凍蠟燭


 


不同硬度的果凍對透光的影響


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為避免果凍蠟燭硬度不足,影響日後的實驗與應用,決定以 1:6 UV 粉與白蠟比例, 做為後續果凍蠟燭實驗的標準硬度。


 


不同厚度的果凍對透光的影響


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1:6 硬度比例的果凍,在 4.1cm 厚度的透光率(75%),換成 2.6cm 厚度時,透光率至少可提高到 90%,以此做為後續果凍蠟燭實驗的標準厚度。


 


果凍顏色對不同色光穿透的影響


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果凍顏色濃度對色光折射的影響


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利用顏色的濃度與同色光的照射角度,能改變光的折射,這種色塊(果凍)濃度與色光 折射的交互作用,似乎可以發展一種:利用測量各色光的折射率,來分析透明物體顏色濃度的工具。


 


數據分析與結論


利用透明果凍蠟燭代替玻璃,方便製作各種果凍透鏡,才能進行光的穿透與折射實驗, 還看到意外的驚喜與發現。透過實驗證明:紅、綠、藍、白光對各硬度、厚度、顏色、 濃度、密度果凍的透光與折射程度,都有一定的規律。


 


未來發展


()光折射式色彩濃度計----當三色光柵照射有顏色的物體,從測到的折射與反射率,來推 算出顏色的成分和深淺濃度


()光折射式比重計----當三色光柵照射透明物體,從測到的折射率,來推算透明物的密度


 


以下是評審給的評語


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X博士評語】


沒想到一顆小小的果凍蠟燭可以做出這麼多組的實驗,還能設計出可以利用三原色的光算出顏色的濃度,實在是很有創意!一般作實驗的時候都是利用透明玻璃看到光的折射效果,但是如果要設計不同厚度的玻璃,是一件不容易的事情,而此科展作品用簡單的果凍蠟燭就可以輕鬆做出不同厚度的果凍,讓實驗更輕鬆,可以觀察到更多的東西。


2015年9月8日 星期二

【科展解析】紙上玄機-衛生紙的秘密

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衛生紙是每天生活的必需品,但我們對衛生紙的一切可能沒有這麼了解,看似簡單的一張紙,其實暗藏了許多玄機,就讓我們一起來了解吧!


 


X博士摘要說明】



  1. 衛生紙的花紋有哪些差異?

  2. 衛生紙張力是否有差異?

  3. 衛生紙吸水力是否有差異?

  4. 衛生紙承載重量是否有差異?


 


52 生活與應用科學科作品


題目:紙上玄機-衛生紙的秘密


作者:國立臺東大學附屬實驗國民小學的同學們


 


【摘要(原文)


衛生紙看似簡單,內容卻不簡單,我們發現平版式衛生紙與抽取式衛生紙的花紋類型、張力、吸水性和承載重量都不相同。我們以實作方式統計小朋友適當手掌長/寬度的測量,分析一元所能購買的衛生紙數量,透過訪問方式進行購買動機的行為調查,讓我們發現生活必需-衛生紙,充滿了有趣的學問。希望大家檢視自己的行為習慣,為節能減碳盡一份心力。


 


X博士步驟說明】


●衛生紙有花紋的好處?


衛生紙上的花紋可以增加紙張間的空氣量,空氣量的多寡會造成衛生紙膨鬆程度的差異,進而影響消費者的購買行為(因為大部分的人都喜歡蓬鬆的衛生紙);此外,花紋也有助於拿取的便利性,因為有空氣存在衛生紙間,抽取時比較不容易破損;最特別的是抽取式衛生紙兩端有壓痕,有時只有單一邊有壓痕,壓痕約 5mm 寬,其作用如同夾鏈袋的功能,避免抽取式衛生紙因抽取的動作而分離。


 


●衛生紙有不同的張力


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衛生紙上的長/短邊的張力比值,就是所謂的「抗張強度」。當數據差太大,衛生紙會變得比較硬,使用上會有紙易破的現象,與實驗符合。


 


●不同牌子的衛生紙吸水力


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不同品牌的抽取式凹/凸面吸水力也有差異,衛生紙凹面的吸水力比凸面的吸水力好。


 


●不同牌子的衛生紙乘載重量有什麼不同?


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實驗過程中發現,風品牌的平版式承載力最好,在凹/凸面進行實驗過程中,承載重量超過 4000 克以上都未破裂。


●小朋友適合多大的衛生紙?


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小朋友的手掌平均長度為 14.7cm 寬度為 13.1cm 平均面積為 192.23cm 2。市售的衛生紙大小都比小朋友的手掌大很多,如果能將擦手紙的長寬縮短一點,可以省下可觀的資源,而市面上只有一種抽取式的吉輕巧包,寬度和小朋友手掌寬度相近。


 


數據分析與結論


不同品牌衛生紙間的張力差異很大。薄薄一抽的衛生紙能懸掛超過 3000 克的砝碼重量,比實驗前的預測重量多很多,這樣的發現超乎我們想像,真是不能小看衛生紙!而有些平板式的衛生紙放了4000克以上都不會破! 小朋友的手掌面積與市面上的衛生紙面積小很多,建議廠商是否改變製作的方式,出產小朋友專用的衛生紙型號,並與一般的衛生紙採取母子包裝的方式,供有小朋友的家庭進行 選購,無形中也節省資源,同時也是一種愛地球的表現。


 


以下是評審給的評語


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X博士評語】


沒想到隨手一抽的衛生紙可以有這麼多秘密!不同廠牌的衛生紙有不同的吸水性、厚實度、破裂強度,所以有些衛生紙一抽就破,有些不會。另外,此作品從許多角度分析了平板式衛生紙的優點,雖然抽取式衛生紙比較好用,但無形中因為方便反而浪費了更多紙,假如我們能扣除時間成本,平板式衛生紙便宜吸水性也不錯,可以說是一舉兩得!


2015年9月7日 星期一

【科展解析】Eureka!!!我分辨得出來了!~找出假東西的新方法~

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敲水瓶與敲油瓶的聲音不同,不同的液體敲起來的聲音應該都不同,這意味著可以用這簡單方法來鑑定還沒開瓶昂貴酒類的真假。


 


X博士摘要說明】



  1. 能利用敲打液體瓶身的聲音來鑑定不同液體嗎?

  2. 能鑑定出不同內含物的酒類嗎?


 


53國小生活與應用科學科作品


題目:Eureka!!!我分辨得出來了! ~找出假東西的新方法~


作者:臺北市中山區永安國民小學的同學們


 


【摘要(原文)


敲水瓶與敲油瓶的聲音不同,不同的液體敲起來的聲音應該都不同。我們由這個想法開始,花費許多時間心力設計設備,成功的鑑定出各種液體。這是一個全新的想法,第一次有人利用敲擊聲來做鑑定液體。長期的研究證實了我們的想法,讓我們十分高興。要每一次的敲擊液體的狀況一樣,才能達到我們的研究目的。我們想盡辦法逐步的改良實驗器材。最後做出的可攜式液體鑑定儀成功的達到了這個目標。這個新方法成功能辨別出不同的液體。比較重要的有: 1 汽油中有無被摻入便宜的甲醇 2.金門高粱酒與他牌高粱酒 3.紅標米酒與他牌米酒 4.不同品牌的紅葡萄酒。更重要的是這個方法能鑑定裝在玻璃瓶中的液體,這意味著可以用這簡單方法來鑑定還沒開瓶昂貴酒類的真假。


 


X博士步驟說明】


●設計固定敲擊力道的裝置


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●能用敲打分辨不同的液體嗎?


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從圖上來看會發現不同的液體會有不同的特色


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乙醇會隨著濃度的升高而穩頂的增加數值,很適合拿來估量乙醇溶液濃度的指標


 


●如何分辨假酒?


先觀察甲醇與乙醇水溶液敲擊聲音不同的地方,這樣未來就可以檢查買來的酒在這個「不同處」表現比較像甲醇還是乙醇。


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特徵 : 甲醇在 40Hz 多出現一個特色峰。


買真正的高梁酒,來觀察高梁酒的表現會不會因為裡面成分的不同,使它的聲音像甲醇,不像乙醇。


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原本之前的甲醇特徵,在兩種真酒中都沒有看到(見紅箭頭),所以不能用聲音鑑定法鑑定是否含有甲醇,但是可以用比對法來判斷兩種液體是不是同一個液體,因為不同的液體表現不同就像是指紋一樣,如果能建造一個真酒資料庫,就可以把所有的假酒一網打盡。


 


數據分析與結論


不同的液體會有不同的表現,可以用聲音檢驗法分辨是什麼液體。檢驗的時候1每次敲擊的狀況要盡量相同2被測量的體積要精準地控制在一定的量3分析敲擊聲的頻譜圖時,分析範圍會影響結果4若與本實驗的條件相同時,可以使用自己建檔的資料。


 


以下是評審給的評語


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X博士評語】


一開始覺得只用敲擊就能知道是什麼液體是一件不可思議的事情,因為液體有各式各樣的成分,有不同的組合,但是沒有試過真的不知道,就像科學家要發現一件事情會經過不斷的嘗試。而本作品可以應用在分辨真假酒,也可以應用在分辨好汽油或是黑心汽油,不論從精神還是創新都是值得鼓勵的。


2015年9月3日 星期四

這3個常識你一定懂 但就是有八年級生不懂

時代的快速進步,不要說五、六年級老,七年級與八年級之間也會出現一些不同的特質。很多社會上的人看似理所當然的事,不是說大學生沒常識,是大學生的生活環境讓他們沒有機會學習到這些「老一輩的常識」。知識與常識的背景不同,以致於五六七八年級共事時產生一些誤會總是無免。這篇文章沒有半點要怪年輕人的意思,只是要讓大家知道世代的不同,很多的冏境真的會讓人無言。我今天要與大家分享我碰過的,最讓我覺得驚呆的3件真人真事。


 


1.     桌上型電話的使用


不論是智慧型手機或是智障型手機(傳統手機),有許多年輕人已經是一懂事就是手機時代了。甚至是許多在外租屋者根本沒有裝設家用電話,而全家人都是用手機來溝通的狀況也越來越普遍。也因此,「用按鍵撥號」這個動作已經漸漸不需要了。有一次我麻煩一位年輕朋友幫我用電話聯絡幾個人,之後這位朋友告訴我我給他的很多號碼根本都是空號,我再三確認過電話號碼是正確的。後來才發現,我給他的電話號碼中有部分是市內電話號碼,而他不知道「用市內電話撥給市內電話時,不可以加區域號碼」。也就是他不知道,用新竹的市內電話撥給另一個新竹的市內電話時,加了03在前面是會撥不通的。在他的手機人生裡,不管撥給誰,都是一串完整的數字,是不是區域號碼,他已經完全不需要知道了。


PHONE  


2.     發票需打統編


幫公司或單位買東西或支付任何款項時,由於需要跟所在單位申請經費,所以除了要收據或是發票之外,還會需要「打統編」這件事。打統編的目的是讓單位在進行帳務與稅務工作時,可以有一個款項支付的證明。有一位年輕朋友幫他打工的單位買東西,同樣也被交代要打統編。年輕朋友也很負責,東西買回來,記得要發票,而發票上也打了統編了。只是那張發票上打的是「他學校的統編」。這位朋友的生活只有學校,打統編的經驗來自學校撥發社團經費的使用,因此在他的環境中,沒機會了解統編真正的意義是什麼,而或許讓他誤以為統編的意義是「買的人念哪間學校」


發票  


3.     為什麼要蓋章


有一次到一個學校單位洽公,聯絡人是位同學。因為我是開車過去,所以特別交待同學需要洽公證明,好讓我可以經過警衛室時可以抵免入校停車費。同學也非常盡責,沒有忘記這件事。洽公結束同學給我證明時,真的當場就驚呆了。洽公證明是一張影印出來的紙沒錯,但上面的系所蓋章也是用影印出來的。一問我才知道同學要拿洽公證明時系所秘書不在,同學細心的找了一張準備「給別人的洽公證明(蓋好章了)」,影印後小心的用立可白把其他人名字塗掉,再影印一次拿來給我。所以我拿到的是有章沒錯,只是那個章是影印的。這事也真的不能怪同學。很多人都有自己的卡通姓名章。這個章的意義除了可愛之外,還有偷懶的功能。也就是說有些非正式的文件中,如果要寫很多次自己的名字時,因為寫多了手會酸,所以有一個工具,讓自己的手可以休息一下。不過印章還有一個重要功能是「認證」。同學的觀念中,蓋章的意義只是代替用手寫,要讓警衛知道這個訪客剛剛去哪裡而已,所以影印為什麼不行


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這篇文章沒有半點要怪年輕人的意思,不同世代有不同的成長背景,共事時不要覺得「對方應該懂」,雖然很多事沒辦法交代到那麼細,但也要有心裡準備接受世代差異產生的新問題。