波新聞─陳穎／高雄
「2022全國科學探究競賽－這樣教我就懂」今（11）日在科工館進行視訊決賽評比，各組第一名分別由國小組台北市士林區三玉國小、國中組高雄市佛光山普門高級中學、高中職組新竹市國立新竹科學園區實驗高級中等學校、教師組新竹縣立關西高級中學及桃園市立壽山高級中學共同獲得、海洋科學組台中市私立新民高級中學、大專/社會組安策性能設計公司黃泓升獲得。
以看似脆弱的香蕉假莖，探討如何撐起整株結實累累的香蕉，普門中學在「2022全國科學探究競賽－這樣教我就懂」競賽奪得全國國中組冠軍；另明華國中學生由水黽的腳下光影，探討水面表面的張力？以及探討紙張承載負重力？二項作品包辦二、三名，均是從生活上發現有趣的事物，吸引學生從多面向進行探討，在此次競賽贏得好成績。
今年是普門中學首次參加【全國科學探究競賽-這樣教我就懂】，由專題探究指導教師徐秉鴻老師，及國三忠班導師胡馨方老師帶領班上王言名、李霽和、林建霖同學，在努力準備國中會考之際，為發揮科學實踐精神，更利用課後與社團時間，進行完整的科學探究過程，並討論出這次作品—香蕉假莖結構的探究及在生活應用上的創作。
研究基於學生好奇心，探究「為什麼看似脆弱的香蕉假莖，可以支撐起結實纍纍的香蕉呢？」，學生為了瞭解其原因，便採集香蕉假莖進行觀察，探究其內部結構究竟有何特別之處，搜尋並統整相關資料，將觀察結果轉化為實驗操作變因，並以3D列印模型，科技建模的方式，模擬「香蕉假莖結構」進行探究實驗，最後將實驗成果加以應用，並測試出堅固又省材的滑板模型。
明華國中今年有「浮」光掠「影」-由水黽的腳下光影，探討表面張力對微小物體漂浮的重要性、「三浦摺疊~探討摺數與負重量之關係~」兩作品進入決賽後包辦國中組二、三名。我們對常在水面上行走的水黽感到好奇，為何不會掉入水裡？黃暐哲、楊承諺與楊雅筑同學說，水面曲折會導致光線無法直線前進，表面張力的存在使水面產生弧度，造成光線偏折，產生影子和光圈，
所以在水黽腳下，會有被光圈圍繞的深色影子。學生設計出三種不同尺寸的圓片， 以點滴穩定加入水滴，探討圓片沉沒之前，表面張力、水面曲度與光影面積之間的關聯。
結果顯示，接觸角隨著重量增加而增加，達 150 度便容易沉入水中，且以小圓片的接觸角變化最劇烈，另水底形成的光影也隨重量增加而擴大，沉沒前一刻的面積為圓片本身的2~3 倍。最後，隨著圓片尺寸縮小，有限的體積能提供的浮力已無法支撐物重，表面張力提供的支撐力占整體物重的比例大幅增加，也驗證了表面張力對微小物體浮在水面上的重要性。
另外獲得第三名的作品「三浦摺疊~探討摺數與負重量之關係~」，陳葆光、朱柏旭與朱竣驛、陳品翰同學說，有關三浦摺疊（由日本東京大學構造工學名譽教授三浦公亮所發明的摺疊技術），因為社團課觀賞摺紙與負重力的關係，大家對「三浦摺疊」負重感到興趣，也進行多次實驗，發現同面積下，摺數越大，負重量越大，但摺數與負重量並沒有呈現線性關係，反而摺數越大，負重量有趨於穩定的狀態。其次，三浦摺疊的「形變」與「毀損」負重量的差距，經由同學們多次研究，也證實紙張隨著摺數越多，差距越大，負重承載量愈大。
為提升國人對科學的興趣，由教育部國民及學前教育署、科技部國家實驗研究院共同指導，國家實驗研究院國家高速網路與計算中心（國研院國網中心）、國立自然科學博物館、國立海洋生物博物館、國立海洋科技博物館、國立臺灣科學教育館、國立科學工藝博物館共同主辦的「2022全國科學探究競賽－這樣教我就懂」，今年已邁入第九屆。在疫情嚴重的情形下，報名隊數仍微幅成長，最後從1,085隊報名繳交的作品中，選出國小組、國中組、高中職組、教師組及海洋科學組共30組隊伍晉級決賽。
「2022全國科學探究競賽－這樣教我就懂」題目由參賽者自行發揮，但需與生活議題結合，國小組作品為漫畫，國中、高中職、海洋科學組為研究報告，大專/社會組為科普文章，教師組為教案，國小、國中、高中職及海洋科學組並須繳交3-5分鐘影片。進入決賽之各組前6強作品，其所涉獵生活領域五花八門，所拍攝的影片也相當吸睛。
教育部蔡清華政務次長表示，科學探究是要用「系統性思考」的方式來解決問題，也可能是生活上、工作上所面對的問題。如何系統化地面對問題所在，蒐集資料，以對問題的各個面向有全面的了解，就如同108課綱裡所提到解決問題的能力，包括觀察收集資料，形成假設，設計方法加以驗證，這就是科學探究，以實作為手段，探究為目標。
國研院國網中心張朝亮主任指出，國網中心近年來積極協助科技部與教育部推廣科普教育，期許科學素養能向下扎根。從2014年起已連續舉辦9年「全國科學探究競賽－這樣教我就懂」，今年報名件數再創新高，總計293所學校、1,085隊、2,173人報名，顯示這項競賽已逐漸帶動科學探究的風氣。為鼓勵女性、原住民及新二代參與科學探究，也設置額外加分機制。現在女性參與比例已與男性比例相近（47%：53%），顯示其對鼓勵女性參與科學探究有不錯的成效。此外，今年海外有18隊報名，代表此項競賽經過多年努力，已經逐漸推廣到國外地區。
國立自然科學博物館焦傳金館長表示，科博館30多年來，持續推廣科普教育，期許全國國民的科學素養能向下扎根。科博館從2016年開始共同主辦「全國科學探究競賽－這樣教我就懂」，希望提升我國各級學校學生、教師及社會人士對於科學的興趣。科博館擁有豐富館藏、優質常設展與特展，館內匯聚生物、地質、人類學等各學界研究人員，這些自然科學領域都能提供科學探究的素材。大眾透過參訪科博館、與研究人員相互交流，將能探索更多有趣的自然科學現象。
國立海洋生物博物館陳啟祥館長指出，海生館長年致力於帶領社會大眾認識並理解海洋，也支援「全國科學探究競賽－這樣教我就懂」，並特別承辦海洋科學組之競賽，將海洋元素帶入青年學子心中，激發其對海洋的熱情。
國立臺灣科學教育館劉火欽館長表示，「全國科學探究競賽－這樣教我就懂」的珍貴之處，是從生活中的事件觀察現象，用好奇心探索，再用淺顯易懂的敘事或實際操作來演繹探究的成果，並運用於現實生活。科教館參與主辦期間，也陸續發現許多有趣又極具創意性的研究作品，期待參賽的學生們能持續精進專研並深化研究內容，報名由科教館主辦的中華民國中小學科學展覽會或臺灣國際科學展覽會，與來自世界各國的優秀青少年科學家共同切磋學習，展現學生們多元創新的科學力。
國立科學工藝博物館陳訓祥館長指出，科工館長年致力於推廣科普教育，以「科技生活化、生活科技化」、「科學體驗、體驗科學」之理念，以及培養人人都是科學人的目標，從生活中去體驗探索科學，可說是與「全國科學探究競賽－這樣教我就懂」的理念不謀而合。雖然受到疫情的影響，各選手無法親臨科工館來參加實體競賽，但是相信只要作好充分的準備，一定能在這次競賽中獲得滿滿的收穫。
國立海洋科技博物館陳素芬館長表示，探究能力是12年國教中重要的素養之一，利用探究來親近且認識海洋，並以多元的活動來推廣海洋教育，是海科館的首要目標。希望以這種探索式的競賽活動，讓全國學子對於海洋有更深層的認識。
競賽詳細資訊請洽官網http://sciexplore.colife.org.tw/查詢。
圖／以看似脆弱的香蕉假莖，探討如何撐起整株結實累累的香蕉，普門中學在「2022全國科學探究競賽－這樣教我就懂」競賽奪得國中組冠軍
