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。


 


 


2015年3月26日 星期四

【科展秘笈】哪一科最容易得獎?

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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


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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。