認識科展的第一本書：科展完全攻略(4版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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你是否曾疑慮
　　－製作科展會影響課業？
　　－蒐集題材、擬定研究議題毫無頭緒？
　　－科展隻是為推甄及申請入學的跳闆？
　　－實際操作後總是處處碰壁、不知資源何處尋？

　　閱讀本書後
　　－從無到有，初期後期流程皆替你瞻前顧後。
　　－議題選定、研究設計及企劃書撰寫，助你一臂之力！

　　全方位科展實踐手冊，帶你動手趣味玩科學！

　　本書為實用性科展入門指南，主要架構為兩部分：

　　1.第一部分「科展麵麵觀」針對製作科展時，傢長及學生容易産生疑慮之處，採一問一答方式，以不同層麵切入、探討現今國中小教育對科展活動的影響，及製作科展麵臨各種問題的解決之道。在部分篇章文末並搭配「老師的話」和「學生的話」等小單元，依筆者多年指導科展經驗，所匯整齣有關傢長或學生對科展問題所提齣的各種大哉問，做進一步釐清及解答。

　　2.最後以「前人智慧做中學」精選齣化學、生物、地球科學、物理、數學和應用科學六大領域之完整科展製作範例，期能供欲投入科展的學生參考，並激發更無限精采的想像力與創造力，亦將科學研究的精神普遍推廣至我國中小學基礎教育。
 

《探索奧秘：科學與工程實踐指南》 深入淺齣的科學探索與動手實踐的百科全書 本書旨在為所有對科學、技術、工程和數學（STEM）領域抱有濃厚興趣的讀者提供一個全麵、係統的入門和進階指導。它並非僅僅關注某一個特定主題的競賽準備，而是緻力於構建一種科學思維模式，激發創新精神，並教授如何將理論知識轉化為實際可操作的項目。全書內容緊密圍繞“發現問題—設計方案—動手實踐—分析結果—展示交流”這一完整的科學探究流程展開，力求覆蓋從基礎概念構建到高級項目實施的各個關鍵環節。 第一部分：科學思維的基石與研究方法的建立 本部分著重於培養讀者進行嚴謹、批判性科學思考的能力。 科學精神的溯源與當代價值： 探討科學方法的曆史演變，從伽利略到現代科學範式的轉變，強調好奇心、懷疑精神和實證主義在現代社會中的重要性。 問題識彆與界定： 如何從日常現象中發現有價值的研究問題？詳細介紹如何將一個宏大、模糊的興趣點轉化為一個具體、可測量的研究課題。涵蓋“為什麼”和“怎麼樣”問題的區彆與聯係。 文獻綜述的藝術： 教授如何高效、係統地檢索、閱讀和批判性評估現有的科學文獻和技術報告。強調如何避免重復研究，並將現有知識整閤到自己的項目中。 假設的構建與檢驗： 深入講解可證僞性（Falsifiability）原則，指導讀者如何提齣清晰、具有預測性的科學假設，並設計初步的實驗框架來驗證或推翻這些假設。 第二部分：實驗設計、數據采集與分析的嚴謹性 本部分是實踐科學的骨架，強調實驗操作的規範性、數據的可靠性以及分析的準確性。 實驗設計原理（Design of Experiments, DOE）： 詳細介紹控製變量法、隨機化、重復和阻塞等核心實驗設計技術。特彆針對工程類項目，探討因子設計和響應麵法的基礎應用。 測量與誤差分析： 涵蓋常用物理、化學和生物測量工具的使用規範，重點講解係統誤差與隨機誤差的區分、不確定度的量化與傳播。教會讀者如何誠實地報告實驗的精度和可靠性。 數據處理與統計基礎： 介紹描述性統計（均值、標準差、分布）和推論性統計（t檢驗、方差分析ANOVA、相關性分析）的基礎知識。重點講解在不同類型數據下應選擇何種統計工具，以及如何解讀P值。 模型構建與可視化： 講解如何使用迴歸分析（綫性與非綫性）來擬閤實驗數據，建立預測模型。指導讀者利用專業圖錶工具（如Excel、OriginLab或Python庫）創建清晰、信息豐富的圖錶，實現“一圖勝韆言”。 第三部分：工程實踐、技術實現與原型開發 本部分側重於工程思維的應用，將科學原理轉化為可操作的係統或設備。 工程設計流程（The Engineering Design Process）： 詳細闡述從概念生成（Ideation）、約束分析（Constraints）、原型製作（Prototyping）到測試與迭代的完整閉環。 材料科學基礎與選擇： 介紹常見工程材料（金屬、聚閤物、復閤材料）的機械、熱學和電學特性，指導讀者根據項目需求進行最優材料選擇。 電子與微控製器入門： 提供瞭基於Arduino/樹莓派等平颱的入門級教程，教授傳感器接口、信號采集、基礎電路設計以及編寫控製邏輯的代碼能力。重點講解如何將傳感器數據無縫集成到數據采集係統中。 機械結構與動力學初步： 涉及簡單機械設計、負載計算和運動控製的基礎知識。強調結構穩定性和運動效率的優化。 第四部分：知識的整閤、報告撰寫與有效展示 一項成功的科學探索，其價值的實現依賴於有效的溝通。本部分緻力於提升讀者的書麵和口頭錶達能力。 科學報告的結構與規範： 深入解析標準科學論文的結構（引言、材料與方法、結果與討論、結論），指導讀者以客觀、簡潔、精確的語言撰寫研究成果。 技術插圖與圖錶繪製規範： 強調圖錶和流程圖在報告中的核心作用，教授如何創建符閤學術標準的專業級視覺材料，包括標注規範、坐標軸標簽的清晰度要求等。 口頭報告的技巧與演示設計： 提供瞭構建引人入勝的口頭報告的策略，包括時間管理、聽眾分析和高影響力幻燈片（Slides）的設計原則。重點訓練邏輯連貫性和應對提問的應變能力。 倫理考量與知識産權： 探討科學研究中的誠信問題，包括數據造假、引用規範（避免抄襲），以及初步瞭解專利和知識産權的基礎概念，為未來的創新保護打下基礎。 本書的特色在於其跨學科的整閤性，它不局限於某一門學科的特定考核要求，而是緻力於培養一個獨立思考、動手能力強、並能係統性解決復雜問題的未來探索者。通過大量的案例分析和貫穿始終的“動手做”環節，讀者將真正掌握科學探究的方法論，為任何形式的深入研究或工程實踐做好充分的準備。

作者簡介

梅期光

　　颱北市立中正國中自然領域退休教師
　　國立颱灣科學教育館創意科學實作演示講師
　　國立颱灣科學教育館館務發展諮詢委員
　　颱灣拜耳公司誌工日科學教育顧問講師
　　小天下「未來少年」月刊梅老師科學教室專欄編寫
　　國中小教師、學生創意科學實作課程講師及科學研究(科展)指導
 

推薦序
序
再版序
三版序
基礎篇
科展
麵麵觀

Q　何謂中小學學生科學展覽？中小學學生科學展覽是什麼性質的活動？
Q　辦理中小學學生科學展覽的宗旨是什麼？為何要辦理中小學學生科學展覽？
Q　中小學科學展覽的組彆與類彆有哪些？
Q　哪些單位會辦理「中小學科學展覽」活動？
Q　辦理中小學科學展覽的原則是什麼？
Q　除瞭科學科展覽，還有其他激發學生科學創意的管道嗎？
Q　教師的教學與科學展覽的關係？
Q　學生科學課程的學習與科學展覽的關係？
Q　誰適閤參加科學展覽？
Q　學生隻為瞭增加升學比序的優勢而參加科學展覽嗎？
Q　參加科學展覽是否是提供學習科學的有效途徑？
Q　參加科學展覽會排擠學生課業學習的時間嗎？
Q　參加科學展覽需要投資很多經費嗎？
Q　參加科學展覽會影響學生的課業成績嗎？
Q　教師、傢長為何應該「鼓勵」學生參加科學展覽？
Q　參加科學展覽對學生學習科學有何益處？
Q　參加科學展覽可以培養學生哪些能力？
Q　鄧火土博士曾經說過一段發人深省的話
Q　諾貝爾奬得主楊振寜院士怎麼說？
Q　諾貝爾奬得主李政道院士對求學問正確態度的建
Q　結閤課程教學與科展的教學，科學活化教學的最佳範
Q　如何進行科學展覽研究的準備工作？
Q　如何跨齣進行科展研究的第一步？
Q　如何分析科學研究議題的相關變因？
Q　如何取得進行科學研究所需資源？
Q　如何設計觀察實驗紀錄錶格？
Q　如何設計符閤科學研究議題的相關科學實驗儀器？
Q　如何擬定科學展覽實驗計畫的5W2H法？
Q　如何取得科學研究器材設備資源？
Q　如何規劃進行科學研究的時間？
Q　如何進行科學實驗觀察與記錄？
Q　如何紀錄實驗觀察資料？
Q　如何分析討論實驗紀錄？
Q　如何以圖錶匯整相關實驗紀錄？
Q　如何匯整相關實驗觀察資料編寫科學展覽作品說明書？
Q　如何製作科展展覽闆（如何匯整展闆資料）？
Q　如何進行模擬口試及操作演示說明？
Q　養成詳實紀錄科學展覽科學研究實驗曆程（實驗日誌）的習慣
Q　科學展覽難不難？
Q　現階段國中小科展活動所碰到的瓶頸為何？
Q　2012年PISA國際評比的成績代錶的意義為何？
Q　科學實作能力的培養對科學研究能力的影響為何？
Q　科學展覽應用的科學方法？
Q　教學實驗與科學實驗的區彆為何？
Q　麵對103年推動12年國教國中小自然科教學方式的轉變？

實踐篇
前人智慧
做中學

1.化學
2.生物
3.地球科學科
4.物理
5.數學
6.應用科學

後記
 

序

為什麼寫這本書

　　本人在2003年前擔任行政工作的曆程中，一直被「國中教育的本質是什麼？」的疑問睏擾，因為在國中教學活動中看到的幾乎都是以「講義、測驗、評量」為唯一的教與學的方式。至於如何激發學生的多元能力錶現？好像隻是在教育理論教科書的文字陳述而已！因此，心裏就有一種疑問：為什麼現在的教師不能將師資培育養成的教育理念，原汁原味的在教育職場中落實？反而以「講義重點解說、多做題目、能考試得高分」的速食化教學方式能大行其道的被學生與傢長接受！

　　因此我毅然在2003年從行政工作退下迴歸教職，嘗試著跳脫齣以「講義重點解說、多做題目、能考試得高分」的速食化教學方式，並規劃瞭從「課程教學、科學實作與科展研究三步驟」的自然與生活科技領域的教與學的模式。

　　在2005年應國立颱灣科學教育館錢康偉主任的邀約在星期三下午擔任「創意科學實作教師研習」講師，從科學實作的操作、科學實作融入教學的意義、科學實作與科學研究（科展）的關係…等，希望參加研習的國中小教師能將科學實作在教學現場中帶著孩子從操作中認識科學現象，進而在課程學習中瞭解科學的內涵，而不是用死記死背的方式記一大堆公式和解題技巧。在與科教館閤作推廣「用操作體驗的方式認識科學」期間接續辦創意科學Easy Go！進入社區、學校，以最近距離的方式與孩子麵對麵，在操作互動中讓孩子從不畏接觸而認識科學，從親身體驗而愛上科學。在與孩子麵對麵的經驗中發現：孩子是那麼喜愛用手親近科學，但卻又手足無措！深入瞭解卻發現，孩子在科學學習的重心幾乎都隻是知識層麵的記憶，在體驗操作的經驗纍積卻貧乏至極，而國小教師對於科學實作的經驗也幾乎是零（國中的情形則更為嚴重！）。至於科學研究（科展）活動，對於大部分國中小教師都是以能避則必、能免則免的態度去迴避瞭！因此，我積極與許多學校閤作辦理科學實作教師研習及學生科學營隊的活動，甚至首創開辦以「參加科展教師及學生團隊為對象」的師生科學實作與科學研究研習活動，邀請有意願參加科展的教師及遴選參加科展的學生，從科學實作的操作中，學習科學研究（科展）的方法。這幾年的教學經驗中發現，還是有許多的老師、傢長和學生對於科學研究（科展）仍有一份努力嘗試的企圖心，因此纔將在科學實作與科學研究（科展）的經驗付諸文字與有意願參加科學研究（科展）的教師參考、或希望能啓發孩子多元能力的傢長分享。麵對未來「平的世界」的競爭，希望教師、傢長您的學生與孩子能在學習的曆程中跳脫「講義重點解說、多做題目、能考試得高分」的速食化教學方式，很抱歉，我實在看不齣這種教學方式能教育齣什麼優秀的學生？讓您的學生與孩子從科學研究（科展）活動的學習體驗中，從小就養成麵對問題、分析問題與解決問題的能力。
 

問題6：
教師的教學與科學展覽的關係？
 
問題6解答：
 
這個問題可以從兩個層麵來看：
 
第一個層麵是，將科學展覽看作是科學領域教師在課程教學的活動中，從學生學習科學知識的理解上以實驗能力的方式來發揮學生的創意與自主學習的纔能錶現。因此，可以將科學展覽看成是教師在教學活動過程中，連結學生學習科學知識的輔助活動。亦即，教師可以利用科學展覽與課程教學結閤的方式，將科學課程從「認知、情意與技能」三方麵整閤的具體錶現。在這個層麵上教師的角色是科學創意的啓濛者、指導者甚至是閤作者，學生藉由參加科學展覽的活動中，瞭解自我的創意想法、實驗設計操作能力、觀察記錄資料整閤能力等各方麵在課程教學中不容易獲得訓練與錶現機會的自我學習錶現的能力。因此，能夠善用課程教學與科學展覽這兩種活動微妙的聯結，可以讓教師的教學內容活化，亦可使學生在學習科學的過程中，不會流於「死讀書、背死書」的情形，每一次的科學展覽活動都能讓學生獲得不同的學習經驗，對於原有科學課程的認識不僅是知識的理解，亦包括瞭延伸知識廣度與深度的內容都有影響。
 
第二個層麵則是，科學展覽活動與課程教學是分道揚鑣的運作模式，這是非常可惜的，主要原因是現階段的升學模式，不論是國中升高中的基本學力測驗，或是高中升大學的學測都是以強調紙筆測驗分數來作為選擇誌願的依據，因此，基於擔心影響所謂「現實立即式的學習效果」的考量，大部分的學校、教師、傢長與學生對於科學展覽就不是這麼重視，為什麼有許多學校、教師、傢長與學生都抱持著能不參加就不參加，能躲就躲的心態就不足為怪瞭。但是，這種觀點在現階段學生學習能力的訓練與啓發上，真是大錯特錯的！為什麼呢？因為學習是一項從小到大的長期工程，不從國小、國中將這個人生偉大的工程建構堅實的基礎，如何開創孩子璀璨的未來，我常在演講中提到颱北101大樓，沒有101大樓堅實的地基，如何能構建齣這棟舉世震撼的偉大建築，從教育的觀點而言，這個堅實的地基就是中小學教育，尤其更應著重在國小與國中教育。

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哇，拿到這本《認識科展的第一本書：科展完全攻略(4版)》真的像是撿到寶一樣！我當初就是抱著姑且一試的心態買的，因為我孩子對科展一直很好奇，但又完全不知道從何下手。平常看網路上那些資訊，東拼西湊的，很多都零零散散，要麼太專業，要麼就是講得雲裏霧裏的，讓人看瞭就頭痛。這本封麵看起來很親切，我翻開目錄，就看到從“認識科展是什麼”到“如何選題”、“實驗設計”、“報告撰寫”等等，簡直就是一條龍服務！尤其是“如何選題”那部分，真的是太貼心瞭！裏麵有很多實際的例子，舉的都是我們生活中很常見的東西，比如說為什麼會有“靜電效應”、“如何觀察植物的生長規律”之類的，不是那種遙不可及的理論。我孩子看瞭之後，眼睛都亮瞭，一直問我：“媽媽，這個我們也可以做嗎？”讓我感覺科展好像不再是那種高不可攀的事情，而是我們生活中可以探索的樂趣。而且，它還特彆強調瞭“科展的意義”，不是為瞭得奬，而是為瞭培養孩子的觀察力、邏輯思考能力和解決問題的能力，這點我非常認同。這本書真的讓我對科展有瞭全新的認識，感覺它不隻是一個比賽，更是一個讓孩子學習和成長的絕佳平颱。

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老實說，我拿到這本《認識科展的第一本書：科展完全攻略(4版)》的時候，我帶著一種“看看就好，也許用處不大”的心態。畢竟，科展聽起來就很高大上，感覺是那種需要很多專業知識纔能玩轉的活動。我兒子平時對科學很有興趣，但總覺得他的點子都比較天馬行空，不知道怎麼把它變成一個有條理的科展作品。這本書一翻開，我就被它的“接地氣”給吸引住瞭。它沒有一開始就講復雜的理論，而是從“什麼是科展”開始，用非常淺顯易懂的語言來解釋，還配瞭很多插畫，讓我兒子一點都不覺得枯燥。最讓我驚喜的是，它裏麵有專門講“如何與評審溝通”的章節！這部分我之前完全沒想過，覺得評審什麼的都是專業人士，我們小孩怎麼溝通得瞭？但這本書就教你怎麼樣用清楚、簡潔的方式錶達你的研究過程和成果，甚至還教你如何迴答評審可能提齣的問題。這真的是太實用瞭！它讓我意識到，一個好的科展作品，除瞭內容本身，錶達能力和溝通技巧也是非常重要的。我兒子看瞭之後，現在已經開始思考怎麼把他的想法講給彆人聽瞭，比以前自信多瞭。

评分☆☆☆☆☆

我當初買《認識科展的第一本書：科展完全攻略(4版)》是因為我身邊很多朋友的孩子都在參加科展，而且都做得有模有樣，搞得我有點焦慮。我自己的孩子對科學也不是特彆排斥，但從來沒有接觸過科展這種東西，我擔心他會跟不上。這本書真的讓我對科展有瞭顛覆性的認識。它不僅僅是教你“怎麼做科展”，更重要的是它在強調“科展的精神”。裏麵有一章節是關於“培養科學素養”的，講到要鼓勵孩子保持好奇心，勇於提問，不怕失敗，以及如何培養批判性思維。這一點我特彆贊賞！它沒有把科展變成一個純粹的“得奬工具”，而是把它看作一個培養孩子科學探究能力和創新精神的過程。我兒子現在看瞭這本書，對科展的興趣比以前濃厚多瞭，他不再隻是想“做個東西齣來”，而是開始思考“為什麼會這樣？”、“有沒有更好的方法？”。這本書真的讓我看到，科展可以是孩子學習和成長的絕佳契機，而不是一個給孩子增加壓力的負擔。

评分☆☆☆☆☆

這本《認識科展的第一本書：科展完全攻略(4版)》簡直是傢長們的福音！我兒子平時對身邊的事物總是有很多為什麼，但總不知道怎麼把這些問題變成一個有意義的科展項目。我之前也嘗試給他看一些科展的介紹，但很多都太專業瞭，看得他一臉茫然。這本的語言風格真的太友好瞭，就好像一個經驗豐富的老師在跟你聊天一樣。它從最基礎的“科展的準備工作”講起，包括時間和精力的分配，如何與隊友閤作（如果組隊的話），甚至還有如何剋服“拖延癥”！這部分我真的太需要瞭！我兒子有時候做事情很容易虎頭蛇尾，這本書就教瞭很多實用的小技巧，讓他能夠堅持下去。而且，它裏麵還提到瞭“如何撰寫科展報告”的技巧，包括標題、摘要、目錄、正文、結論、參考文獻等等，每一個部分都有詳細的指導和範例。我以前看到報告就頭大，這本書讓我覺得，寫一份條理清晰的報告，其實也沒有那麼難。我兒子現在自己就能參考書裏的範例，一步一步地完成他的報告，真的讓我省心不少！

评分☆☆☆☆☆

買這本《認識科展的第一本書：科展完全攻略(4版)》純粹是朋友推薦的，我當時對科展的概念其實很模糊，隻知道是學校裏的一種活動。我傢裏有兩個小孩，一個上小學，一個上國中，我總覺得他們應該接觸一些課外的東西，拓展一下視野。這本書的設計真的蠻用心的，它不是一本厚厚的教科書，排版很活潑，字體大小也適中，不像有些專業書籍那麼壓抑。我特彆喜歡它關於“實驗設計”的部分，裏麵詳細列齣瞭幾種常見的實驗設計方法，並且舉瞭很多小例子，比如“控製變量法”、“分組比較法”等等，都有詳細的圖示和說明。我以前總覺得科學實驗就是亂做一通，這本書讓我明白，一個好的實驗是有嚴謹的設計的。它還教我們怎麼記錄實驗數據，怎麼分析數據，怎麼得齣結論。這些內容對我這個對科學不太懂的傢長來說，簡直就是及時雨！我兒子現在有時候就會拿著書來問我：“媽媽，這個實驗我應該怎麼設計？”我都能在他旁邊指導幾句，感覺自己也跟著一起學習瞭不少科學知識。