2014年12月24日 星期三

D期課程的六個主題





高興班是一個「四學期」的課程,每期有五~六個主題;
ABCD各期之間並無一定的修習順序,孩子可以任選一個學期來報名。
   
月亮為什麼不掉下來?──【速度、加速度、與牛頓第一、二定律】

l  為什麼是距離除以時間,而不是時間除以距離?(描寫快與慢的方法)
l  時速錶上所顯示的,是哪段距離除以哪段時間?(避開「微分」,解析「直觀」的「瞬時速度」概念)
l  「快」和「越來越快」有什麼差別?(加速度的基本概念)
l  靜者恆靜,動者恆動,那怎麼會由靜到動?(第二定律是第一定律的自然補充)
l  力若不被另一力抵消,會產生什麼效果?(力的另一種操作型定義:力=質量x 加速度)
l  上抛至最高點時,此物受力為何?(簡單抛體運動)
l  到底是向心力,還是離心力?(等速圓周運動)
l  轉彎時踩油門,會更容易滑出去嗎?(速度和加速度的差異)
l  「天行健」的秘密(萬有引力定律) 


雄兔腳撲朔,雌兔眼迷離──【兩性生殖的奧秘】

l  「生命」為什麼要生殖?(達爾文論證的再次應用)
l  自體複製,有何不可?異體結合,有何好處?(從演化的觀點討論「兩性生殖」的必然性)
l  異體結合為什麼要分不同的「性」?(雌雄在本質上的差異,在細胞層次上分辨雌雄)
l  聽過雌蕊雄蕊,怎麼沒聽過雌樹雄樹?(雌雄異株較為少見,背後也有理由)
l  同一株樹上的花有雌有雄,如何避免同株受精?(植物的一種聰明)
l  自體受精和自體複製有什麼差別?(即使自體受精也比自體複製在演化上更有意義)
l  性細胞和一般細胞有什麼差異?(減數分裂vs.複製分裂)
l  植物,動物生殖方式的多樣性(美麗的生物界)


物質為什麼有三態、而不是兩或四態?──【相變與潛熱】

l  為什麼是三態?因為大自然本來就如此; 這個回答有什麼盲點?(認識的哲學:應該先檢視所使用的語言---態的概念決定了它的數量)
l  如果月球上有一種智慧生物,雖然一輩子沒有看過水和空氣,也能想像出物質有三態嗎?(科學的精神:思想可以超越經驗的侷限)
l  為什麼三態的變化和溫度有關?(簡易分子結構學說)
l  如果水在室溫也沸騰,那可能是什麼因素造成的?(壓力因素的作用)
l  如果室溫中的水沸騰之後又結冰,那可能是什麼因素造成的?(潛熱既能造成沸騰,沸騰理當吸取潛熱)
l  真的沒有其它的「態」?(近代物理的發現,打破了古典關於態的觀念)


不必親臨,居然可以達到?──【波的詭異行為】

l  靜止湖面上的落葉只「隨波」起伏,但並不隨波「逐流」,為什麼?(波動是傳遞能量的一種特殊方式)
l  抖快一點,或幅度大一點,可以讓繩子上的一個「脈衝波」跑快一點嗎?(決定波速的是介質)
l  光波在真空中行進,無須介質,它的速度是怎麼決定的?(光速是宇宙常數)
l  兩個「脈衝波」相遇,為什麼能擦身而過,若無其事?(波的疊合原理)
l  「週期波」的頻率加大,如果不能改變波速,那會改變什麼?(波速、波長、與頻率的數學關係)
l  波撞到牆壁,會發生什麼事情?(波的反射,惠更斯原理)
l  隔牆可以有耳,偷光何必鑿洞?(波長與繞射)



為什麼是異性相吸?──【電與磁的交互作用】

l  電極的正負,磁極的南北,最初都是怎麼定下來的?(重溯發現的過程)
l  磁鐵的極和它的形狀之間,有什麼關係?(推測磁鐵的內部構造)
l  帶電導體的極和它的形狀之間,有什麼關係?(建立導體帶電的微觀解釋)
l  如果電流(移動的電)可以生磁,那麼,怎麼樣讓磁也能生電?(再現法拉第十年苦思的心路歷程)
l  電動生磁,磁動生電,這樣完美的對稱現象,背後的哲學是什麼?(場的概念與電磁場理論)
l  無線電波的預言與發現(理論與實驗,思想與行動,馬克思威爾與赫茲)


既有室,何有房?──【心臟的構造與運作】

l  一顆心臟,除了包含兩個「泵浦」之外,和一般的水泵浦,有什麼差異?(從解剖學走向生理學;從解剖的證據推測運作的機制)
l  心房心室的「設計」,只是演化的遺跡,還是有其必然性?(在封閉循環系統中以雙泵浦解決單泵浦面臨的困境)
l  聽診器傳來的心音,和心房、心室、瓣膜的動態運作有何關係?(由間接證據推測真實情境的科學精神)
l  不進到血管內部,如何量出血壓?(量血壓的儀器,方法,原理,及其物理)
l  心血管的維護與健康的生活方式(智者見機於先,年輕人須愛護自己,科學的真正意義在於預見未來)
 

如何報名,請見:招生資訊

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