2015年2月27日 星期五

【科展秘笈】口試發表時的4個重大缺失

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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。


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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。


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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ABC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。


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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。


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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。


 


2015年2月18日 星期三

【科展秘笈】科展組隊的5個先天缺點

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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。


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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。


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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。


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 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。


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 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。


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基於以上各點,大家在找組員時可以多做些考慮。


2015年2月11日 星期三

【科展秘笈】科展組隊的優點

科展組隊的好處  


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。


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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。


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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。


2015年2月10日 星期二

[科展解析]黑色吸熱快、白色吸熱慢,那黑白條紋呢?

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你是否也曾想過,斑馬的顏色為什麼是黑白相間的條紋?為了作為保護色?還是為了能在炎熱的熱帶地區生存?深色容易吸熱、淺色不容易吸熱,那條紋色呢?今天的題目就是來探討條紋相間對溫度的影響。


 


【X博士摘要說明】



  1. 黑色易吸光,溫度上升快,白色易反光,溫度較不易升高,那不同組合的黑白條紋會是怎樣呢?

  2. 用黑、白以及黑白條紋交替組合,配合條紋粗細與方向,來做升溫與降溫的討論


 


第53屆物理科學科作品
題目:黑與白的邂逅--探討黑條紋與白條紋升溫降溫的變化
作者:南投縣立大成國民中學同學


 


【摘要(原文)】


斑馬的黑白條紋被認為可能會降低溫度,由實驗發現,黑白條紋組的上升速度較黑組與白組慢,白組又比黑組慢,接著測量表面溫度,黑白條紋組外部的白條上升速度比黑條快,內部黑條比白條上升速度快。溫度上升時,大瓶升溫的速度較小瓶快;下降時,大瓶與小瓶的降溫速度無顯著差異。改變黑白條紋的方向、粗細,不會影響上升與下降的溫度變化。另外將白條紋換成銀色,升溫時,銀組速度最慢,銀黑組次之,黑白組最快,降溫時亦相同。最後,觀察煙的對流實驗發現黑白條紋組表面空氣具有對流的存在,並推測造成黑白條紋組升溫較緩慢有四種對流可能性。


 


【X博士步驟說明】


首先設定實驗環境。


熱源:作者們實驗後發現,以橫條石英加熱器模擬熱源最適當。


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經實驗後的最佳測量時間:15分鐘。


比較三組測溫瓶:黑白瓶、黑瓶與白瓶的升降溫速度,發現內外部都是黑白瓶升降溫最慢。


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再以黑白瓶細分為黑條紋與白條紋,以及內外部表面溫度升降的速度,驗證了黑白條紋升降速度不同,所以可以互補,也較能做到溫度調節的效果。


那體積大小對溫度升降的變化又是如何呢?
用兩個大小不同的測溫瓶,重複上述實驗後,發現大瓶升溫較小瓶快,降溫則無太大差異,全白瓶會降溫最快。


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試著改變黑白條紋方向、粗細,發現對溫度的影響並無明顯差異。


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最後再將白色條紋換成反射材質的銀色條紋,發現升溫比黑白組慢,降溫則無明顯差異。


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最後作者們以煙來測試黑白條紋是否存在對流,發現黑白條紋間有緩慢對流,因此對溫度調節真的具有作用。


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以下是評審評語(原文)


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【X博士評語】


大家常常都會講熱能會用輻射、對流、傳導這三種方式來傳播,黑色與白色直接反映了輻射傳遞熱能的快慢,但如果把對流考慮進去,就會有不同的結果。本作品發現黑白條紋組的上升溫度較黑組與白組慢,白組又比黑組慢,結論也提出黑白條紋組中具有熱對流的存在,並推測造成黑白條紋組升溫比較慢的4種對流可能性。這個實驗的設計非常有條有理,而且是從一個大家原本就已經很熟悉的現象「黑色吸熱快、白色吸熱慢」去做延伸。Idea不難,但夠做出這樣的實驗設計與變化則是非常具有創意。


2015年1月3日 星期六

【科展秘笈】科展題目怎麼找

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?


 


2014年12月25日 星期四

除了要結婚的新人,還有誰在12月27日補班日受到影響?

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今年10月宣布,為了配合104年元旦4連休,將1227日星期六改為補班日。首當其衝的除了準備在當天舉行婚宴的新人們外,還有哪些人會受到影響?


1. 就診病患
原本預定於當日掛號就醫,或是固定每週六要到醫院接受復健、病情追縱,或是其他長期治療的民眾,將會因為1227日補班而影響療程。而同時元旦4連休的週六,醫療單位並不是全都都和平時的週六一樣正常服務。部分的人將會因為這個政策而連續兩週無法進行治療。


2. 各類課程的學員與主辦單位
原本在週六的瑜伽課、游泳課、學生們參加的補習班與才藝班,也會因為1227日補班而暫定,元旦4連休也可能造成學習連續兩週的中斷。尤其是為了各項檢定或是考試的課程,各種考試日期並不會因為1227日的補班而改變;但原本因應考試的課程進度將會受到嚴重影響,補課時間也會造成學員困擾。另外,當日辦理收費課程,尤其是知名講師所辦的大型收費講座,也可能因此接到退費要求。


3. 工讀生與工讀生的老闆
固定週六打工的在學工讀生,1227日因為要上課而無法到職工作。如果學生經濟狀況不佳,缺少了1227日的工讀薪資將會影響下個月的生計,所以只好選擇當天翹課,或是下個月少吃幾餐。同樣的,週六聘用工讀生的老闆們,也沒辦法因為當日補班而停止營業,當天缺的人力也將對公司造成影響。


 4. 1227日沒有請特休假的人
為了維持原本週六的假期安排,相信很多人都會在1227日請特休假,許多單位雖然有上班,但1227日當天的工作情緒一定會受到影響,尤其是考慮到當天會有較多人請特休,許多會議與討論都會避免在當天舉行。最後當天公司形同空城,平白浪費一天的人力。最慘的是,公司隔壁的自助餐照樣週休二日,來上班的人只好啃乾糧吃泡麵。


 


元旦4連休並「不是多放一天」,而是強迫大家用1227日的假期來換4連休。原本如果真正想要元旦4連休的人,可以用自己的特休假來自由安排。現在是為了配合這個政策,使得某些人非要在1227日用掉一天特休假。


元旦4連休對大多數的人都是好事,但改變原本既定的行事例,如果為了給大家4連休的小確幸而出爾反爾,反而會變成某些人的大麻煩。


2014年12月15日 星期一

[科展解析] 光知我的輕!

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體重機、天秤、電子秤,這些都是很容易能夠測量出重量的器具,但測量範圍也有限,太小的東西量不到,像是一滴酒精或是一根頭髮。這個時候,我們可以利用光來測量,重量的秘密,光都知道!


 


 


X博士摘要說明】


 


這個作品的研究方式非常特別。大部分的科展作品研究目的,都是要經由一些實驗步驟,來找出一個結果。像是找出燒開水最省瓦斯的方法、找出老鼠是不是有智力與辦色力等等。這個作品的目的很特別,它利用一個原本就存在的科學原理「反射」,配合槓桿的概念設計出一系列的「重量測量儀器」,整個作品的重點不是在「找出一個結果」,而是「如何讓這個儀器更準」。是一個非常特別的研究方向。


 


 


51屆科展生活與應用科學科作品
題目:光知我的輕!
作者:臺中市立豐東國民中學同學


 


【摘要(原文)


我們利用反光貼紙黏貼在紙槓桿上,以雷射光筆將入射光投射在反光紙,反光貼紙將入射光線反射至其上方的平面鏡上,平面鏡將入射光線反射至桌上的方眼紙,我們從方眼紙上光點的位移,就可以測量到極微細小物質的質量,甚至可測得 1mg 以下細微物質的質量。


 


X博士步驟說明】


首先,瞭解光槓桿的反射原理。


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若入射線的方向不變,當平面鏡旋轉某一角度θ時,反射線的方向將會旋轉2θ的角度


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作出第一代測量儀器,如下圖:


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第一代的實驗結果,位移距離不夠明顯,因此改進作出第二代:


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第二代裝置成功的增加了位移的距離,但要能量出100mg以下的物質還需再改進。所以有了第三代:


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經過多面平面鏡反射後;光點的投影位置差距也會更加明顯。


先紀錄沒有放砝碼的方眼紙上光點位置後,在秤盤上依序放上不同重量的砝碼,再紀錄光點在法眼紙上的位置。


下圖為各裝置的位移比較圖:


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再以公式計算。


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【評語(原文)


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X博士評語】


利用光的原理來作質量測量,可以用在較細微的物質上,像是頭髮或酒精(但要注意酒精揮發)等,此組同學經過多次改良實驗器材,校正實驗精確度,X博士選出改良好的儀器來作說明,比起市售的天秤,價格比較便宜且體積較小,補足市售天枰的不足,有興趣的朋友可以在家試試看。