比教科書有趣的14個科學實驗Ｉ：滿足好奇心！開拓新視界！

名人推薦：老師熱烈推薦

佑來了／佑來了生活科學頻道YouTuber

周芳妃／北一女中化學科老師

林柏青／復興實驗高級中學自然科老師

張瑞／A.S.K 愛思考自然科學實驗創辦人

楊國珠／北一女中化學科老師

鄭永銘／前建國中學物理老師‧跟著鄭大師玩科學部落客

賴奕帆／建國中學物理科老師

（前言）

小孩子提出的「為何？」「為什麼？」

「為什麼一定要學習理科呢？」

「那麼難的數學有什麼用呢？」

當學習者提出一個個疑問時，就是讓我們教育者反思教育方式的大好時機。

如果對這些疑問想都不想就回答「不要想那麼多，讀下去就對了」「別再抱怨了快讀書」之類的話，對事情也不會有任何幫助。藉由過去的經驗及許多研究結果、實驗，我們深深體會到了這點。那麼，該怎麼做才能讓學生們從這些普通的疑問中激發出對科學的興趣呢？事實上，這次出版的這本書，正是我們重新反思教育方式的起點。

為什麼孩子們會對學習這件事抱持著疑問呢？其中一個答案，就是因為他們不曉得在學校學到的東西和日常生活有什麼關聯，不曉得如何將學到的知識與經驗應用在日常生活中，不是嗎？

本來理想中的課程應該不會讓學生們有這些疑問才對，但可惜的是，事實上教科書並沒有辦法解決學生們的疑問，使許多教師們教得相當辛苦。還有一個原因，那就是理解、背誦教科書的內容，在不知不覺中變成了教學的目的。

人類天生就擁有旺盛的好奇心，想必許多父母都曾有過被孩子追問著「這是什麼？」「為什麼呢？」的經驗。甚至可以說，孩子們的追問正是他們生存的本能。父母應該要用各種方法，盡可能地回答孩子們的問題，最好能讓孩子們保持他們的好奇心，一直到成為大人。這樣才對不是嗎？

學校的教師們也和父母親一樣，面對提出各式各樣問題的孩子們，應該要用各種方法引導孩子們找到解答才行。然而隨著年級數的增加，學生們必須記憶的東西愈來愈多，教學過程中也只剩下黑板和粉筆。想辦法解開這種教學上的矛盾，毫無疑問的，正是教學者們的責任。

持續產生求知欲的心流狀態

那麼，該怎麼做，才不會在教學過程中讓學生們產生「為什麼一定要學習理科呢？」的疑問呢？其中一個答案，就在心理學家米哈里．奇克森特米海伊（Mihaly Csikszentmihalyi）所提出的「心流理論」中。

樂高公司就是基於這個理論而成功發展成世界級的公司。數年前，我到位於丹麥的總公司學習樂高的教育理念，並實際體驗樂高公司的教育。樂高公司說「心流狀態下的孩子們，可以體會到思考的樂趣」。那麼，心流狀態又是什麼樣的狀態呢？那就是「忘我的狀態」。也就是忘記自我存在、沉浸其中的狀態。若要讓人進入這種狀態，就需要給予適合這個人的明確目的與適當環境。

就像教學大綱所說的，學生們需透過觀察與實驗，培養各領域的知識與能力。並試著分析、解釋結果，推導出自己的答案。再試著將這樣的想法傳達給其他人、與其他人討論。營造出這樣的環境、引導學生們前進，正是教師們的本分。

能夠享受這段過程的孩子們，會逐漸發現運用頭腦，甚至是運用全身去學習的快樂。他們能將學到的東西與自己的經驗互相對照，在經過思考、判斷之後，還能夠將其表現出來。而且在碰到問題時，能夠勇敢地與問題正面對決。這不就是文部科學省所提倡的，要讓學生們擁有「生存能力」的有效方法嗎？

培養才能的教育

在網路上搜尋「Le macchine di Leonardo da Vinci」，可以找到文藝復興時期的巨人──李奧納多．達文西所設計之各種機械的相關介紹網站。其中，也包括了直升機原型機械的模型。想必當時應該有許多人都有著想在空中飛行的衝動吧。

目前全日空航空公司的Logo是ANA，不過在我還小的時候，全日空將達文西所繪製的直升機圖像直接當成它們的Logo（現在仍會將簡化版的直升機當成活動時的Logo）。全日空的前身公司之一是日本直升機運輸公司。想必創業者在很小的時候，應該也有著飛行的夢想，以及埋頭製作東西、進行實驗的經驗吧。

另外，也有人被達文西的設計圖喚起了想像力，真的製作出了可以飛行的機械。影片網站上也有影片介紹到藉由人力在空中飛行的直升機。他們不就是我在前面提到的，從小就體驗到心流狀態，而且直到長大後仍未曾停歇過的人們嗎？而且，他們看起來相當享受其中的樂趣，說不定他們之中的某人會在未來成為偉大的發明家，或者是發現驚人的事實。

有些離題了，不過對於教育相關人士來說，想必每個人都想引導孩子們進入心流狀態吧。雖然我們都知道這一點，但受限於預算不足、應付考試、業務繁重等原因，只能一直增加填鴨式的授課。而填鴨式教育的結果，就是讓每個國家的學生即使經過學習，也沒有真正內化成自己的東西。

這些問題需要及早解決才行。早稻田大學本庄高等學院邀請了許多專家來演講，或者請他們實際參觀教學過程，直接給予實驗課程上的建議。這些機會讓教師們得以學習思考方式本身，體會所謂「現場的科學」，實際感受到如何引導孩子們思考。這麼一來，即使是原本對科學毫無興趣的孩子們，也會開始思考該如何獲得自己感興趣之問題的答案（＝思路）。

體會到解開自然現象之謎的樂趣、思考的樂趣之後，這些經驗可以在各個領域中成為孩子們的力量。說起來簡單，做起來難。為了找出問題的解決方法，本書將試著提出新的授課方式，重新建構教學的Knowhow。

閱讀本書時，不需從頭到尾鉅細靡遺地讀過一遍。請您選擇自己有興趣、關心的領域閱讀，試著實際進行實驗與觀察。另外，也請您盡情享受科學解謎的樂趣。解開謎題後，應該可以獲得相應的滿足感與充實感。

我認為，這或許能成為您開始對科學產生興趣的契機。

2015年8月

作者代表

影森 徹

（前言）

小孩子提出的「為何？」「為什麼？」

「為什麼一定要學習理科呢？」

「那麼難的數學有什麼用呢？」

當學習者提出一個個疑問時，就是讓我們教育者反思教育方式的大好時機。

如果對這些疑問想都不想就回答「不要想那麼多，讀下去就對了」「別再抱怨了快讀書」之類的話，對事情也不會有任何幫助。藉由過去的經驗及許多研究結果、實驗，我們深深體會到了這點。那麼，該怎麼做才能讓學生們從這些普通的疑問中激發出對科學的興趣呢？事實上，這次出版的這本書，正是我們重新反思教育方式的起點。

為什麼孩子們會對學習這件事抱持...

前言
實驗注意事項

實驗01 用微波爐製作寶石！？ 合成紅寶石
01 基本實驗 用微波爐DIY！ 合成紅寶石

實驗02 美麗的透明骨骼標本
01 基本實驗 用排水溝清潔液製作標本

實驗03 隱藏在日常生活中的科學智慧 四路開關的研究
01 基本實驗 只要簡單的操作就可完成！ 四路開關

實驗04 看啊！這就是太陽的力量！ 超強拋物面聚光器
01 製作 用塑膠桶製作聚光器
02 基本實驗 用聚光器點燃物品吧！

實驗05 尋找都市內的資源 從垃圾中可以提取出黃金！？
01 基本實驗 從廢棄家電中提取出黃金
02 應用實驗 用汞齊鍍金

實驗06 顏色逐漸改變的液體 氧化還原
01 基本實驗 變色龍般的紅綠燈反應
02 基本實驗 一搖晃就變成藍色的液體

實驗07 體驗食品添加物的力量！
01 基本實驗 以乳化劑合成植物性牛奶
02 基本實驗 完全重現便利商店的百圓冰品
03 基本實驗 以黏稠劑製成的藍色果醬
04 基本實驗 以魔法粉末製作速食湯
附加實驗 味覺遮蔽

實驗08 手作本格派氮氣雷射
01 基本實驗 DIY氮氣雷射

實驗09 看到眼睛看不到的東西！ 輻射線
01 基本實驗 以網路攝影機製作簡單的輻射線探測器
02 基本實驗 隨距離增加而衰減

實驗10 由防曬乳的製作認識紫外線
01 基本實驗 以小型顯微鏡觀察紫外線的力量
02 基本實驗 手作防曬乳

實驗11 讓學生們的眼睛閃閃發亮 焰色反應表演
01 基本實驗 材料超便宜！ 焰色反應實驗
02 基本實驗 彩虹酒精燈
03 基本實驗 利用用完即丟的工具進行簡單的焰色反應
04 應用實驗 製作藍色火焰
05 基本實驗 用噴槍進行華麗的演出

實驗12 獵人射得到猴子嗎？ 空中撞擊實驗
01 製作 移動目標與發射裝置的製作
02 基本實驗 空中撞擊實驗會成功嗎！？

實驗13 水蒸氣蒸餾＆超臨界萃取DIY
01 基本實驗 用市面上的電蒸籠製作水蒸氣蒸餾裝置
02 基本實驗 更簡單的暴力萃取法！
03 基本實驗 究極的萃取！ 用手作工具挑戰超臨界萃取

實驗14 十九世紀的天氣預報！？天氣瓶
01 基本實驗 用瞬間冷卻劑與防蟲劑製作天氣瓶
02 製作 改造成更浪漫的裝飾

附加實驗 自行製作好用的實驗用基座
01 製作 這個好用！ 自製實驗鐵架
02 製作 簡單幾個步驟讓砧板變身成鐵架！

卷末附錄 實驗器材＆電子零件的入手管道

前言
實驗注意事項

實驗01 用微波爐製作寶石！？ 合成紅寶石
01 基本實驗 用微波爐DIY！ 合成紅寶石

實驗02 美麗的透明骨骼標本
01 基本實驗 用排水溝清潔液製作標本

實驗03 隱藏在日常生活中的科學智慧 四路開關的研究
01 基本實驗 只要簡單的操作就可完成！ 四路開關

實驗04 看啊！這就是太陽的力量！ 超強拋物面聚光器
01 製作 用塑膠桶製作聚光器
02 基本實驗 用聚光器點燃物品吧！

實驗05 尋找都市內的資源 從垃圾中可以提取出黃金！？
01 基本實驗 從廢棄家電中提取出黃金
02 應用實驗 用...