上周五又是愉悅的一天，因為早上有個研習，是謝迺岳老師的魔術科學研習。
我是第五次參加謝老師的研習了(這樣可以發會員卡嗎？)，上次的主題是風車家族，每次都是聽到不同的主題。他說他們已經有一個二十人的教師團隊，針對各項主題做研發，所以大大小小的主題有數十種，每個主題都可以帶個三小時到六小時，太了不起了！
退休並沒有讓他退出科學教育的舞台，反而讓他有更多的時間和空間在全台做推廣。甚至去年已經在原住民電視台開節目：科學小原子，能夠參加他的課程真是幸福啊！2008年還會在客家電視台開節目耶。
謝老師的課程特色：道具多，滿桌都是，而且都是很普通的道具。紙杯、橡皮筋...。越是普通的道具，越能玩出科學的樂趣。
謝老師說他在準備道具的時候，務求多彩多姿。所以連蠟燭也要找各種顏色的。這個蠟燭不僅提供科學活動所需，還可以講解燃燒三要素。只要減少一個要素就可以滅火。
例如用杯子蓋起來滅火，那扣掉哪種？
用手指沾溼滅火，扣哪個要素？
那衛生紙快速蓋下滅火呢？
拿剪刀靠近滅火(不是剪芯喔)，是哪種？
有火有杯子，再順便拿個吸油面紙蓋在杯口當紙屏，玩玩針孔成像。
試試看，刺一個洞、刺五個洞、刺一百個洞。影像會變模糊一團還是一個像，或是多個像。只有自己親身實驗才能體會。在這個活動前，老師要我們先猜猜看，再實際做。猜測是一種學習方法，如果猜對了，那符合舊經驗，增強了學習效果。猜錯了，重建學習，也是學習。
比如說這個刺一百個洞的，到底成像會怎樣，雖然我猜錯了，不過實驗結果卻讓我印象深刻，一輩子不忘記。
其實這就是操作的好處。前一陣子，意外得知有學校老師居然都不讓學生操作實驗，而都是用黑板說說而已，這實在讓我很驚訝。雖然黑板實驗或操作實驗。學生都能寫考卷答題目，但是哪個才能真正學到知識，大家都知道。
另外謝老師也很強調一人一套實驗器材。在課本裡的實驗操作都是一組一套，說穿了其實是實驗器材貴、不足，以至於沒辦法讓大家一人一套。不過這些可以透過重新設計實驗去著手，用更簡單方便的器材來操作，科學不是一定要在實驗室器材裡才能活出來。
在新竹高中，謝老師還籌設了兩間科學探索館，利用舊教室改裝，配合上簡單的實驗器材，展示光學和文化特色以及原住民的科學。這樣的教室不需要太多經費，謝老師說只要一間只要十萬元就可以達成。他的未來目標是在民國一百年前在全台籌設一百間科學探索館。
回到剛才的活動內容，剛剛拿來當紙屏的吸油面紙還有用途，把它捲成圓筒之後，立在撲克牌上，由上到下點火，燒到最後，會因為熱對流而使得灰燼向上飛。在一開始的這個活動設計是利用茶包，不過改用了吸油面紙效果一樣好，而且老師還推薦用屈臣氏的自有品牌，因為
今天的主題是「魔術科學」，其實魔術也是科學原理的運用，當然還有一些障眼法。
比如說這個遊戲，套在食指中指的橡皮筋
只要張開手之後就會移到後兩指
其實秘密就在橡皮筋套的位置。
在這些活動裡除了用橡皮筋玩，還包括用膠帶紙捲、綿繩等材料。像這個就是在對方手上套一個綿繩圈，圈上穿了一個膠帶圈。綿繩圈不離開對方的手，卻可以把膠帶圈取出。
如何讓兩杯裝滿水的杯子互相疊在一起？
水杯先裝滿
在其中一杯蓋上撲克牌，然後倒立。因為大氣壓力的關係，所以撲克牌不會掉落。將這杯放到另外一杯上面，然後把撲克牌抽走就可以了。
類似的好玩活動太多了，讓我都來不及拍照。只好用文字的方式記下：
- 寶特瓶裝半瓶水，如何用一條綿繩，讓水像摩西過紅海一樣，被分成兩邊？利用綿繩繫在瓶口和瓶底，利用綿繩把水平寶特瓶提起旋轉即可。
- 氣球裡頭裝了一枚硬幣，可以當毽子踢，但是為何一碰到地面就會爆破？因為硬幣撞擊地面使橡膠分子快速運動，提高溫度，所以氣球其實是被燒破的。類似的方式還有利用橡皮筋層層包裹硬幣變成一個球，從高樓丟下，這個球著地後會炸開。
- 把硬幣放在左手中，右手蓋在左手背上，為何將手左三圈右三圈繞圈之後，硬幣會移到左手手背？因為利用圓周運動讓硬幣從虎口空隙逃出到右手，再從右手滑到左手手背。
- 將硬幣高高丟起，再以雙手交叉接住硬幣，為何會無法看出實際硬幣落入哪隻手？因為距離遠，我們無法正確判斷距離，因此容易錯誤判斷。這個遊戲利用到了雙眼視覺，難得會聽到和生物有關的，所以我應該努力練習這招。後來我去找謝老師討論其他的視差法遊戲，謝老師還分享一個：A伸手做出杯子的樣子，B閉單眼，用手指去插A的手指杯。以前我是用原子筆去插筆蓋，不過這個比我之前的好用，學起來！
- 綿繩兩端打結，繞成繩圈，把繩圈掛在左手食指中指懸垂，膠帶圈由下而上套入，一放開，居然會自動打結卡在繩圈上？關鍵在於讓膠帶圈在上端偷偷轉圈，可以利用膠帶偷敲擊左手中指，或是持於右手邊緣，只要膠帶掉落時有轉圈就可以了。
- 手上一疊撲克牌，如何看出對手實際抽的是哪張牌？關鍵在於選擇有不對稱花樣的撲克牌做材料。
- 將潮溼的寶特瓶瓶蓋緊閉，用力壓縮瓶身之後再放開，快速打開瓶蓋，瓶口會冒出白煙，那些是凝結的小水滴，這就是造雲
- 造雲還可以添加凝結核，協助水滴凝結，只要用燃燒的香在瓶中繞一下，照上面的步驟做，白煙會冒更多。甚至在未開瓶蓋前，壓縮放鬆瓶身，也能看見白煙在瓶中出現消失。這些造雲活動，利用了絕熱膨脹和凝結核的原理。
其實參加研習，還是很想能從其中找到運用在生物上的例子。在活動中有一個做空氣炮的例子，寶特瓶底部開口後，套上氣球膜，只要拉動氣球膜就會變成空氣炮。生物老師對這個活動不陌生，因為只要在瓶口內套進一個氣球，就可以變成肺臟模型。而空氣炮也可以用來說明咳嗽或是打嗝。
在做這個空氣炮或呼吸模型時，我們和學生都有一個困擾，那就是一般寶特瓶都是軟的，不容易套上底部氣球膜，不過後來我們改用剪開的塑膠袋套住，然後用橡皮筋圈著，雖然不比氣球膜有彈性，但是依舊能拿來玩空氣炮，
當然，拿來做呼吸模型也綽綽有餘，不過在我的測試當中，拿來當肺臟的氣球小一點，效果比較明顯。這就是我一直想做的改良課本實驗。
大家快樂的用空氣炮打滅蠟燭，或是拿香在裡頭灌煙，輕拍塑膠袋讓瓶口吐出煙圈，而我拿著切開底部的寶特瓶發呆，在想還有沒有什麼可以玩的，於是我直接拿寶特瓶套在嘴上吹氣，這樣吹氣的方式，挺像吹生日蛋糕蠟燭的方式。我們會把嘴縮成小洞吹氣，卻不會張開大口吹蠟燭，這是帕斯卡原理嗎？
會後我也跑去和謝老師分享我想到的幾個活動，不過忘記問這個是不是帕斯卡原理了。好心有好報，因為我告訴謝老師，我們生物課會用這個裝置做呼吸模型，所以謝老師又告訴我一個同樣用寶特瓶和氣球做的活動。
拿一個完整沒切開的寶特瓶，瓶口打開，先略壓迫瓶身，然後在瓶口套入氣球，手放開瓶身不再壓迫。對著瓶口氣球吹氣，氣球會脹起，卻不會萎縮，明明氣球是開口的，為什麼不會變小，關鍵在於「負壓」。
我還是想用這來說「呼吸」。我們利用胸腔體積的變化，使胸腔壓力低於大氣壓力，進行負壓式的呼吸。咱們哺乳類和鳥類都是這種負壓式呼吸，但是兩棲類的青蛙就不同了，他們是「正壓式」的呼吸。
青蛙沒有橫膈膜，牠利用口腔下部的肌肉運動來進行呼吸運動。肌肉向下使空氣從鼻孔吸入口腔，肌肉向上運動再把空氣壓進肺臟。所以牠們的呼吸方式屬於正壓式的呼吸。那我們有沒有機會變成正壓式的呼吸呢？有的，被人工呼吸的時候，或是被插氣管內管的時候，都是不太舒服的機會。所以我們還是安份地負壓呼吸吧。
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