2011年2月10日 星期四

壓電喇叭變身術

壓電喇叭變身術
壹、前言
筆者曾在科學研習雜誌 45 卷第 2 期發表了一篇「發電高手」的文章,內容主要
介紹許多利用身邊隨手可得的材料來製作發電機的方法。其中有一種方法是將音樂
卡片內的壓電喇叭敲擊振動後產生電流,再利用四個二極體排成橋式整流器,將壓
電喇叭發出的交流電整流成直流電之後點亮 LED 燈;筆者更進一步將二個壓電喇叭
並聯以增加發電量(電流);然後再加裝在響板上方便做敲擊的動作,如此便成了一
個有趣又實用的教具—「發光響板」。
雖然已經利用這個小玩意兒完成了一樣教具,然而這個「薄薄的一片」卻讓我
一直忘不了它的存在!這樣一片小小的金屬片就可以發出如此大的電流,而且隨著
振動的力量大小不同;產生的電流也跟著忽大忽小!真是太神奇了,我心裡暗自盤
算著,「這個便宜的小傢伙如果能好好利用,將來前(錢)途將是不可限量!」
就是這樣天馬行空的一個想法,讓筆者甘願利用許多課餘的時間,經過了無數
次的試驗,終於讓我將這小子的利用價值再度發揮到極限!或許沒什麼「錢」途可
言,但卻啟發了我們許多從不一樣角度的思考方法,何事如此?且聽我娓娓道來。
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2011年1月28日 星期五

自製龍捲風

自製龍捲風
一、前言
「龍捲風」,這個對台灣民眾暨熟悉卻又感覺莫生的名詞,卻給許多孩子帶來了奇妙的
吸引力!龍捲風主要是發生在內陸地區(除南極洲外,幾乎所有大陸地區均發生過,其中有將
近四分之三發生在美國內陸)的劇烈天氣現象,對於海島地區的台灣,能看到龍捲風大概也都
是極小規模的氣旋(應該還不夠可以稱為龍捲風吧!),不至於造成什麼威脅,或許也正是如
此,才會讓我們的孩子對龍捲風有著許多的好奇與想像。
一般我們在教學上若要演示龍捲風的氣旋現象,通常都是利用兩個寶特瓶裝水後,口對
口接起來,再快速旋轉造成內部的水產生如龍捲風似的氣旋(如圖1)。當然,老師都知道,這
樣的演示教具和真正龍捲風的形成方式是完全不相關的,充其量只是表現出「螺旋狀的水
流」,真正要利用氣流產生龍捲風,在臺中的科博館以及士林的天文館就有一個展示品,只
是……難道非得進博物館才能看到嗎?筆者在此設計了一個可以讓大家DIY 帶回真正「氣旋
式龍捲風」的教具,希望可以幫助老師們在課堂上的教學。
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2011年1月22日 星期六

初衷

物理教學及示範研討會一直是我每年一定要去練功的地方,也因此認識了許多好朋友和各方高手,去年蒙朱慶琪老師不棄,希望我能說說自己的感想,原本以為要花上一段時間整理,沒想到半小時就完成!也許是心裡太多感觸吧!願和大家一同分享。

初衷
    2010年全國物理教學及示範研討會在掌聲中完美落幕,心中充飽了滿滿的能量,卻又有著一絲絲的不捨。在每次的研討會中,總會有老師來問我:「林宣安,你是怎麼開始想要做這些教具,並且用這樣演示實驗的方法來教書呢?」是啊!教書十多年來,一開始我也是一支粉筆、一個黑板就想打遍天下,那我是從什麼時候開始調整自己的教學方式的?我很認真的思考這個問題,應該就是從2003年高雄海軍官校的那場全國物理教學及示範研討會開始說起吧。
    許多老師和我的經歷應該很像,從一開始初出社會的新鮮老師,對科學充滿興趣,對教育懷抱熱情,總希望教出的學生不是中一中,就是中女中(筆者當時任教於台中縣的偏遠學校),塞了滿滿的東西給孩子們,以為這樣他們就可以得到我的真傳,我也可以順理成章的因為最多學生上第一志願,而成為「名師」(天啊~~太可笑了!)。但事實是,當你經過了四五年的失敗後,開始放棄了,開始對這個曾經是你夢想的工作失去熱忱了,一但「老師」這個頭銜逐漸變成只是一個賺錢的工作時,是一件多麼可怕的事!
    2003年,高雄。我試著沉澱自己的心情,決定和老婆南下讓自己休息一下,就這樣順道參加了海官的研習,當時其實也不知道這是個研討會,只是當作一次免費的研習,順便去度假。但,兩天的活動下來,幾乎讓我在第一時間內心激動到說不出話來!「原來在臺灣的教育圈,還有這麼多老師是對教學充滿了熱忱與希望,原來物理可以不是只有公式和計算,原來我已經忘記了自己喜歡科學的那份最原始的初衷!」
    我問自己,如果老師自己都已經不喜歡自然科學了,要如何教導我們的孩子接受它?當天晚上我輾轉難眠,反覆想著我自己喜歡科學的那份最原始的初衷是什麼?答案其實馬上就浮現,卻讓我自己震撼許久~~~那就是「馬蓋先」(MacGyver)
    在研討會上,我看到了臺灣原來有這麼多馬蓋先,科學是可以被應用與被活化的,當我們真正將物理帶入生活中,才能真正讓我們的孩子接受物理,也才能真正體會科學的力量,當初我也是因為喜歡馬蓋先而選擇念科學,卻被一些無謂的瑣事忘了自己最原始的初衷,我開始找出那把幾乎已經鏽到亂七八糟的電烙鐵,試著開始製作一些可以輔助孩子們觀察與學習的教具,沒想到就這麼一頭栽下去,完全無法自拔!
    2005年,高雄。我帶著戰戰兢兢的心情,試著也分享自己的作品_三原色手電筒。當自己真正站在台上和大家分享自己的成長時,那種收穫和在台下只是接收訊息,真的讓自己更加瘋狂愛上這個研討會。在那樣的場域中,不管是大學教授、中學老師、小學老師甚至只是一個在學的學生,大家都是互相敞開心胸的學習與切磋,沒有保留,沒有藏私,只單純為了我們更優質的物理教育而努力,我開始重新熱愛科學、熱愛教書,也從學生的眼中得到了真正的回饋。
2005年,新竹,上帝的神劍。
2006年,台北,馬蓋先的炸彈。
2007年,台中,水銀開關的應用。
2008年,彰化,王建民的秘密。
2009年,台北,另類發電機。
2010年,桃園,眼球光學教具。
    歷年的研討會幾乎記錄了我自己的成長歷程,也因此認識了一群瘋狂又可愛的教授,林泰生老師、周建和老師、陳秋民老師、邱韻如老師、朱慶琪老師等等有太多太多原本我們以為會是不苟言笑、一板一眼的大學教授,原來是如此的平易近人,也因為有這些教授無私的付出,才能有這個國內最大研討會的誕生。
    現在,每年最期待的就是在暑假可以讓這群對教育充滿能量的老師,大家藉由這個研討會凝聚在一起,一起華山論劍,一起分享感動,這種內心的悸動只怕沒有到現場的人是完全無法體會的。如今,我不再只是塞了滿滿的東西給我班上的孩子,而是希望他們可以體會物理之美,如同馬蓋先說的,「我需要的不是包包裡面有什麼,而是我一路上能撿到什麼。」細細思量,這不就是研討會中一直以來的信念,與希望傳達出來的精神。
    很榮幸,我曾經參與過!

2011年1月18日 星期二

學校老師與駕訓班教練有什麼不同?



學校老師與駕訓班教練有什麼不同?

一次偶然的情況下在上加速度運動時,和學生聊起自己開車的情境,忽然心生一念,問了學生一個問題:「駕訓班教練的功能是什麼?」學生的回答讓我不意外,「當然是教我們開車啊!」

早已經有了駕照的老師們,您們的答案是什麼?

我回想 起自己十多年前在駕訓班「學習開車」時的經驗,直線加速、上坡起步、倒車入庫、路邊停車,當然還有讓許多初學者聞之色變的 S 型。當時的教練以讓人不可思議的「高超技巧」瞬間就高速通過了 S 型,當時的我真的佩服得五體投地,馬上投以偶像式的眼光。只是當自己開始練習後,才發現這對初學者而言真的不是件容易的事,當然接下來的數個星期中,「學 習開車」的主要工作就成了「練習 S 型」,甚至我那「優秀的教練」還開發了一套獨門口訣,「左半圈、回正、對準旗桿、右半圈……」認真的我也真的努力背了下來,終於到了考駕照那天,我在口訣 的帶領下,順利通過了殺手鐧 S 型,當然也就考上了駕照!當時對我的教練真是感激涕零!

有 照駕駛的感覺真爽!但台灣的道路似乎不是考上駕照就可以安心上路的,有一次不知怎麼的開進了一條單行的小巷道,就這麼湊巧遇到一輛來車,我只得暫時倒車先 進入左邊與小巷道垂直的一條更小的防火巷,天啊!我這隻菜鳥就這麼左偏右轉的怎麼就是倒不進去防火巷內,對面來車的司機終於忍不住下車,很不耐煩的指著我 的鼻子,「你到底會不會開車!」

「我到底會不會開車?」我不 是上過駕訓班,考過了駕照嗎?我回想起駕訓班的課程,我的教練似乎沒教過我如何在小巷道中直角倒車,這是在台灣很容易出現的道路,為什麼我的教練不曾教過 我,我最「引以為傲」的 S 型道路卻在離開路考試場的當天就從此消失在我的生命中……,我忽然覺醒了,因為駕照路考不考巷道直角倒車!

我斬釘截鐵的回答學生:「錯!至少我的駕訓班教練只是在教我們如何考上駕照!」我又問一次學生,「那你們認為學校老師的功能是什麼?」當然,沒人敢回答!

學校老師與駕訓班教練有什麼不同?

有多少老師只教我們的孩子練習 S 型,只因為考駕照的時候需要,卻忘了最重要的事情「學會開車,學會在真實的道路上應付所有可能的路況」。

但,我們必須承認的,考駕照重不重要?當然重要!那學會這輩子只會出現在路考場的 S 型重不重要?當然重要!因為只要 S 型過不了,你就別想拿到駕照!

這 是許多在國中第一教學現場老師的無奈! S 型重要還是學會開車重要?不可否認的,只要路考方式不改變,兩個都很重要!對一個普通的初學者而言,沒有充份練習過 S 型是很難通過這個關卡的,過不了就沒有駕照,沒有駕照的你駕駛技術再高明,在現實生活中依然還是無用武之地!

您是學校老師?還是駕訓場教練?

(以上言論對駕訓場教練絕無輕蔑之意,只是一個比喻而已)

林宣安 2009.09

動物園裡的老虎

在整理資料時發現這一段在 2006年時的短文,很有感觸!尤其在現在書商作的這麼多這麼好(?)的情況之下,讓人不得不開始擔心這到底是不是一件好事?或許有人可以提供資源,讓老 師有更多的後勤補給,可以讓老師們更放心在前線與學生搏鬥,但,如果哪一天這些資源都不見了,是否就像是在動物園長大的老虎,只會吃別人餵食的食物,失去 的覓食的能力!你可以說我是杞人憂天吧!但,如果你可以練就一身好功夫,這些是否就可以迎刃而解?然而,這些功夫是必須在現在安逸的環境就要開始鍛鍊的, 大俠不都是如此嗎?
林宣安 2009.04
四年的設備組長讓我有了許多管理實驗室的經驗,也被迫練就了一身「無中生有」的好功夫!這一切都要感謝某些老師的磨鍊。
「林組長,實驗室怎麼沒有石灰水?」,我準備了氧化鈣和氫氧化鈣在藥品櫃,怎麼會有這樣的問題?
「林組長,單槍怎麼接?電腦怎麼打不開?」延長線上的開關都沒開,怎麼會有這樣的問題?
「林組長,三用電錶怎麼用?」這不是最基本的,怎麼會有這樣的問題?
「林組長,沒有打火機怎麼點酒精燈?」只有打火機可以點酒精燈嗎?怎麼會有這樣的問題?
「林組長,學校教具那麼爛,怎麼做實驗?乾脆不要做了!」不好用不能自己設計嗎?怎麼會有這樣的問題?
你問過這些問題嗎?
十年前有學生問起我,「老師!我們幹嘛要學理化,一天到晚都是計算,以後又用不到!」,當時的我回答了他們「最標準」的答案:為了讓你們可以考上好高中;讓你們有一個好學歷;讓你們將來出社會之後有和別人競爭的本錢。我沒說錯!
十年後經歷了許多事,學生又問起我相同的問題,我回答了他們「最基本」卻也是「最終目標」的答案:為了讓你們可以解決生活中的問題!我沒說錯?
「解決生活中的問題」,這樣「最基本」的答案相信有許多老師在課堂上不只一次耳提面命的告誡學生,「不要死讀書!要會活用!」只是,這樣的告誡從某些老師口中說出卻更顯諷刺!
「解決生活中的問題」,這樣「最終目標」的答案,你做到了嗎?
知識不是力量,運用知識才是力量。
還記得馬蓋先嗎?這就是以上問題的答案!
林宣安 2006.10

小愛與老爸的科學實驗

這一系列的文章說來是很有趣的,內容主要是我和女兒作實驗的點點滴滴,只是.........女兒現在其實才三歲!
也許是為人父的期 許與希望吧,文章內容根本都是我的想像!(完了!有了孩子之後就變神經病了!)藉由女兒的好奇心,並利用實際的科學實驗來說明日常生活的自然現象,這應該 才是學習自然科學的主要目的吧,可以真正融入生活中。很有趣的是,第一篇「現代煉丹師」完成的時間女兒才剛出生一個星期左右吧,我就已經「幻想」她在跟我 作實驗了,那時連她的名字都還沒取好,所以文章中的名字就以當時叫她的小名「小愛」來稱呼了,雖然最後她的名字叫「忻嬡」還是有一個「ㄞˋ」字,不過是令 嬡的「嬡」,因為我們希望她是個「永遠快樂的女兒」,所以算是一個紀念吧!我還是將標題取為「小愛與老爸的科學實驗」。
到目前為止已經完成了三篇,我希望可以一直寫下去,寫到女兒長大後讓她看看這個愛作夢的老爸有多麼愛她!也許以後可以集結出書,應該不會賣錢,甚至還會虧,不過.........又如何?我就是愛作夢的老爸啊!
2008.03

瓦斯與用電安全

電視連續兩三天撥放了以下的新聞(2010 年 4 月 5 日);在彰化發生了一件震驚
社會的瓦斯氣爆事件,一位小妹妹因為家裡瓦斯外洩,再加上不小心開啟了電器用
品,竟引爆了充滿客廳的瓦斯,瞬間產生的氣爆威力使得這位小妹妹身受重傷,甚
至最後送醫不治。
我和老婆在電視前相對望了一眼,無需太多言語,我們兩個很多事就這樣的眼
神交會就可以傳遞許多訊息。這件令人難過的新聞不但給了大家許多反省居家安全
的省思,站在老師的立場更是讓人感到惋惜,難道小妹妹對瓦斯外洩的臭味都沒有
警覺嗎?難道學校師長都沒有提到用電安全嗎?就一個自然老師的立場而言,這絕
對不只是一個社會事件,更重要的是背後的教育問題與科學素養。
我看著在一旁做功課的可愛女兒,心中更是對這些因為大人的疏失而喪失性命
的孩子感到不捨與難過!
「這樣的一個事件或許讓人難過,但也是一個機會教育的最好契機。」我心想
著。
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電子元件的包裝袋秘密

很多電子模組都會用這種黑色半透明的包裝袋 為什麼要用這種特殊的包裝袋呢? 用一般的PE袋或PVC袋不行嗎? 這就要回到電子電路的工作原理來說了 傳統電路主要靠電流來控制電路 電子電路則是靠電壓來控制 (這麼粗略的說法一定會被罵,但無法在三千字內說清楚就乾脆不說了,有興趣研究的可以...