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資優班物理與化學專題課程網 [回數理資優班的實驗室手冊]

數理資優班專題課程的目標是希望能夠引發學生對科學研究的熱情. 從中發掘自己感興趣的題目來鑽研, 進一步正面幫助數理資優生積極參與奧林匹亞科學競賽、科學展覽. 因為沒有人規定對科學有天分的數理資優生同時必須對科學有熱情. 那需要不斷地提醒、引發、喚起.

負責幾年的數理資優生入學測驗, 發現台灣學生的動手能力實在極待改進, 尤其學生數與理的能力是一起被評量的, 所以如何成就一個實驗這種科學教育常常強調的過程性技能, 不一定會在評量結果中看出來. 筆者曾經看著一位學生化學實驗時做評量過程中, 不知道如何做實驗, 索性把所有的藥品器材通通倒在一起, 接著對著我傻笑, 最後還是錄取數理資優班, 因為他的數學滿分.

單元設計的目標
1. 利用生活經驗引發科學熱情
2. 概念連結實作
3. 培養實驗技巧
4. 導入分析技術
5. 介紹研究工具
6. 傳遞知識

基礎物理與化學專題研究課程(一)
1. 理論家與實驗家的差距[內容講義]
自由落體測量101大樓高度、相對論質量隨速度改變、一顆石頭算出喜馬拉雅山的重量、人類撐竿跳的極限

2. 十月的天空(October Sky)-科展專題[內容講義]
科學熱情與火箭落點分析

3. CSI常用的證據分析法
色層分析

4. 兩種常見打火機的物理、化學
熱學分析與材料特性

5. 畫破流體的那一刻
穩定流體的條件分析

6. 白努力原理定性分析[內容講義]
史上飛最久的飛機

基礎物理與化學專題研究課程(二)
1. 量綱與尺度分析
多啦A夢的放大燈不管用? 材料力學模擬參數分析計算

2. 白努力原理定量計算
迴力鏢飛回的條件

3. 樂器與波動聲學物理
長號把位與小號指法間的二進位關係
電話鈴聲成為情報判讀資料
高腳杯發聲的原理與頻率
吉他的駐波共振把位與頻率

4. 印度理工學院的天才訓練
三個傻瓜

5. 靜電場的觀察方法之一
電漿球

6. 均勻重力場中的壓力場分布與密度關係
浮沉子中壓力場與密度變化的可能性分析

7. 視覺藝術物理學
眼睛視覺物理、埃雪的經典畫與麥比烏士帶

8. 鄒族風笛
白努力原理與虎克定律與楊氏係數[Young' modulus]

基礎物理與化學專題研究課程(三)
1. 伽利略溫度計的原理與輻射計(光風車)可能原理探究
均勻重力場中的壓力場分布
氣體動力論與光壓

2. 刻卜勒定律如何發現
最小方差法與火星及水星公轉軌道探尋
如何由克普勒行星定律得到牛頓萬有引力定律

3. 金屬鋁的酸鹼兩性
搖滾口香糖包裝

4. 石墨黑體輻射研究
維恩位移律、史帝芬波茲曼定律與歐姆定律

5. 偏振光性質
利用偏振片逆推投影機的三原色

6. 酒精受熱狀態與體積變化

7. LED半導體特性
三原色(RGB)LED製造光譜

8. 單極馬達

9. 簡易小馬達

10. 翻滾吧！紙翼

11. 加鹽後燃燒的方塊

12. 食鹽與明礬結晶群論

基礎物理與化學專題研究課程(四)
1. 萊頓瓶
2. 高速閃頻器
3. 蒙地卡羅法
4. 水龍頭水柱寬度變化研究
5. 定南北與太陽運行
6. 佛柯擺
7. 月食分析與月球公轉軌道
8.白努力原理測量火焰結構流速

9.雷射光通訊[連結]

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