科展題目如何找-2

找科展題目，一直是很多科展選手會碰到的問題。看到別人做了很多有趣的題目，仔細看看研究內容覺得自己好像也做得到，但卻不知道人家是怎麼想出要做這個題目。當然，每一個好的題目當初一定是選手們花了很多心思想出來的。 自己想出適合的題目當然最好，但如果真的一點頭緒都沒有，那該怎麼樣才能找到一個適合自己的題目呢?今天科學X博士將介紹幾個方法，讓選手們可以照著試試看，說不定一個全新的好題目就會誕生了!

方法一: 從課本找
自然課本中一定有很多現成的實驗，而這些實驗的結果可以經由學校安排的實驗過程，得到一個理想的答案。當然，課本裡面的實驗是沒有辦法拿來做作為科展競賽所需要的實驗，但大家可以仔細觀察一下課本實驗的整個過程。以熱學的單元來講，熱學教大家溫度，也教大家熱量。熱量1卡的意思，代表的是1公克的水上升1度C所吸收的熱量。在這個章節中老師會安排的實驗，就是讓同學們用燒杯來裝水，再用酒精燈加熱一段時間後，觀察水所上升的溫度來計算酒精燈所給予水的熱量。



1卡=1公克水x上升1度C

假設我們用100c.c.的水，加熱5分鐘後觀察它的溫度變化這個實驗來看，在整個實驗操作的過程中，通常會在學校的實驗室進行實驗，而實驗過程中所需要用到的實驗器材，也都是學校老師原本就會準備好的。換句話說，這整個過程是同學們拿到已經準備好的酒精燈、三腳架、石棉心網、燒杯，然後就開始動手做實驗了。如果同學們試試看把這個步驟跳過，所有的器材都是自己準備，甚至是自己去買的話，那馬上就會發現一個問題了。同學們買了酒精燈、三腳架、石棉心網，最後要買燒杯時就會發現，燒杯有賣100 c.c.、250 c.c.、500 c.c.，各種大小。那如果我們想要用100 c.c.的水來加熱，要底要買哪一種大小的燒杯呢? 將100 c.c.的水分別裝入100 c.c.、250 c.c.、500 c.c.。的燒杯時，水的形狀會不一樣，與燒杯接觸的面積也會不一樣。這時候，一個屬於自己的科展題目就出來了:「使用不同形狀的容器，會對酒精燈的加熱效果產生怎樣的影響?」從容器形狀與加熱效果的關係出發，就可以延伸出許多的變因。

另一方面，如果大家注意看看酒精燈的燈芯，有些燈芯比較「散」，火力會比較大;有些燈芯比較「合」，火力會比較小。火力小時燃料消耗較慢;火力大時燃料消耗較快。這時候反應快的選手們又可以聯想出另一個題目:「消耗同樣多的燃料時，火力的大小會對酒精燈所提供的總熱量有什麼影響?」經由這邊所提到的，容器形狀與火力大小2種變因的組合，就可以設計出一個實驗，來找出最省燃料的加熱方法。



方法二: 從現有作品找
在國立臺灣科學教育館網頁中的「科展群傑聽」，可以找到現有的許多優秀作品。仔細看看以往的作品，有機會發想出新的研究方向。從現有作品來找的話，有2個方法可以讓大家參考。

1. 改善測量方法
舉個例子來說，以前有一個作品，利用車用GPS的定位裝置在同一個經度上，

分別在南台灣、北台灣地方各找了一個地點，分別豎立起一個垂直於地面的裝置，在中午的時候，測量太陽光照射在裝置後在地面所造成的影子長度，利用一些數學與三角的關係，推算出地球的半徑。而這個「測量地球半徑」的題目在過了幾年之後，又有其他選手們重新進行實驗，而後面作品改善了幾個地方。

(1)由於影子會有本影、半影，因此不太容易很精準的測量出影子的長度，因此新的作品中改用透鏡集中太陽光的方式，可以更準確的量出太陽光與裝置的關係。

(2)原有的作品已經是在正中午測量影子長度，新作品更進一步限制測量日期在冬至、夏至這兩天的正中午，可以更確保太陽、地心、測量點三者之間的位置關係。經由測量方法的改進，也可以讓原有的科展作品有更新的研究結果。

2. 改變實驗參數
大家都知道，植物的生長會受到光線的影響。曾經有一個科展作品，它的內容是利用紅光、黃光、綠光與藍光照射植物，看看不同顏色的光對植物生長的影響。看完這篇作品，選手們也可以試著想想看，如果光線可以改變顏色，那是不是也可以改變光線強度、光線照射時間或是週期、使用日光燈、電燈泡或是LED等等的變因，對植物會不會也產生不同的影響。藉由思考原有作品實驗參數的設定，也會有機會找到屬於自己的新實驗。


三、從生活中找

這是個最理想的找題目方法，每個人都會有自己熟悉的環境，也有會自己的興趣與嗜好，而對自己原有興趣嗜好的事物一定也最為熟悉，從這其中所找出的題目，也肯定是最適合自己，也最有機會是獨一無二的。舉個例子來說，幾年前曾經流行過一個玩具叫做戰鬥陀螺，戰鬥陀螺有許多可以改裝的組件，這些組件分別可以代表像是重量、半徑與高度、轉軸形狀等等參數。如果一位選手原本就已經很喜歡戰鬥陀螺，自己就是戰鬥陀螺專家了，那就很適合對這個研究再進一步的分析。選手可以先自己用實驗室中的工具做出一個實驗用陀螺，再為陀螺的行為訂出幾個像是轉動時間、打陀螺時的力量、轉動行為等測量的基準，最後改變重量、半徑與高度、轉軸形狀等參數，觀察這些參數對測量基準的影響。不過這樣的題目要儘量避免直接買現成的戰鬥陀螺玩具進行實驗，自己設計製作的陀螺，較能表現實驗的重點。

再舉一個更生活化的例子。節約能源是現在的全民運動，任何能在生活中節省更多的能源都是值得做的研究。X博士的生活中每天早晚都會喝溫開水，而我家裡的溫開水是用電熱水瓶燒出來的，這時候我就會想到，我需要用到熱開水的時間只有早上和晚上，而中間有很長的一段時間，熱水瓶都是維持在保溫的電力消耗狀態。這時候我們就可以比較一下:

(1)維持熱水瓶的一般使用習慣，也就是早上讓熱水瓶燒好開水後，就一直維持保溫的電子消耗，直到把水喝完。

(2)早上喝完熱水後，就把插頭拔掉不要消耗電力，等到晚上回家後再重新燒一次開水。

這(1)與(2)這兩種方式哪種會消耗比較少的總電能，這個答案一定會隨著熱水瓶的電功率、是否把裡面的水裝滿、中間不插電的時間有多久而有所不同。這又是一個值得研究的好題目了。

可以找出科展題目的方法很多，如果真的沒有任何IDEA時，可以試試本文中所提供的方法，相信在這過程中，可以讓選手們產生更多的腦力激盪。


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蕭俊傑科展秘笈2015-11-09
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