STEM的一天套書：科學、科技、工程、數學 ：【配合108課綱，跨領域學習，培養自然科學和數理素養】

◎STEM的一天：科學

穿暖一點！
一早醒來時，你可能蜷曲在被窩裡取暖；白天則穿上衣服保暖；你有沒有想過這是什麼原理呢？
保暖的衣物是由具有隔熱效果的布料做成。熱能只能緩慢地通過這種布料，因此有助於放慢身體失去熱能的速度。厚布料比薄布料的隔熱性好，把空氣鎖在纖維裡或是夾層中的衣物保暖性最佳。
熱能往往會平均分布。熱的表層在接觸到冷空氣後會喪失熱能，冷的表層在靠近熱源時則會暖起來。你的身體喪失熱能給冷空氣，讓空氣加溫。如果你把靠近身體的暖空氣用衣物鎖住，這樣一來，失去熱能的速度就會變慢許多。
有些棉被利用填充羽毛來鎖住空氣。鳥類也是利用同樣的方式來保暖；北極熊的毛髮是中空的，所以每根毛髮都可以鎖住空氣！空氣不是唯一的隔熱物，居住在寒冷地方的動物通常都有一層厚厚的隔熱脂肪。
有時候你需要保冷，而不是保暖。風扇將空氣吹散到你的身體四周，身體的熱能使周遭的空氣變暖，但是暖空氣被迅速吹走，冷空氣接著進來，所以你喪失更多的熱能。
流汗也可以讓你喪失熱能。當水從皮膚蒸發（變成水蒸氣）時，可以將熱能從你的身體帶走。小狗氣喘吁吁也是同樣的道理──當水分從舌頭蒸發掉時，狗狗也會喪失熱能。

【冰塊挑戰】
你是否曾經將冰淇淋從店裡帶回家，然後發現它融掉了一半嗎？這個挑戰可能有助於你在下次買冰淇淋時，保持其冷凍狀態喔！
準備：
同樣大小的冰塊二十個、夾鏈袋五個、四種不同的隔熱材質（例如氣泡袋、布織物、報紙、鋁箔紙）、量杯、時鐘或是碼表。
步驟：
1.每個夾鏈袋裡放入四個冰塊，然後封起來。
2.一個袋子用氣泡袋包起來，一個用布織品包，一個用報紙包，一個用鋁箔紙包。
3.剩下一個袋子不用任何東西包起來。
4.把這五個袋子置於室溫，放在不怕溼的地方──例如浴室（要確定一開始時這個表面是乾的）。
5.每十分鐘檢查一下你的袋子，一旦沒有包起來的冰塊融化時，把其他袋子的包裝打開。打開第一個袋子，把液態的水倒入量杯（不要倒入碎冰塊），觀察看看有多少水量，記錄下來。其他四個袋子也用同樣的方式進行紀錄。

水越少代表冰塊融化的就越少，這個材質的隔熱性就比較好。你可能會發現氣泡袋的隔熱性最好，你覺得原因在哪裡呢？

◎STEM的一天：科技

起床囉，起床囉！
嗶！新的一天開始，鬧鐘響起，這樣上學才不會遲到。我們把鬧鐘視為理所當然，但是它可是非常有用的科技呢！
鬧鐘的種類有兩種：類比式和數位式。類比式鬧鐘的「手」指向圓「臉」上的數字來顯示時間。數位式鬧鐘就用數字來表示時間，例如10:15。
鬧鐘的內部可能差異很大。有些鬧鐘內部有齒輪（互相扣住的輪子）和彈簧讓手移動。這些鬧鐘可能需要裝電池，或是需要上發條。
許多現代鬧鐘使用一種稱為石英的水晶來報時。電池透過水晶送出電流，電力使水晶震動，或是快速地來回移動。石英永遠是以同樣的速度震動，所以，一旦你知道一秒內震動幾次的話，就可以用來計算秒數。
在時鐘發明之前，人們利用其他的方法來報時。在太陽通過天空時，可以藉由日晷所產生的影子來知道時間。水鐘利用流動的水、沙漏利用流動的沙；甚至還有蠟燭時鐘，燃燒中蠟燭的高度可以顯示經過了幾個小時！
【做個鐘擺】
鐘擺是個可以自由來回擺盪的重物。鐘擺運行的方式非常適合時鐘，接下來就讓我們做個小實驗！
準備：
線、剪刀、筆一支和紙、桌子一張、幾本厚重的書、鐵製的螺絲帽或螺絲墊片、碼錶一只、尺一支、提供協助的朋友一位。
步驟：
1.剪一條約60公分的線。
2.把鐵製螺絲帽或墊片綁在一端。
3.將線的另外一頭放在桌上，用一堆書固定住。你的鐘擺應該可以自由擺盪。
4.把鐘擺往後拉約40公分，然後鬆開。請朋友用碼錶計時一分鐘，你來數看看鐘擺來回擺動了幾次，用紙筆記錄下來。
5.再把鐘擺往後拉，不過這次只要拉到約20公分左右。數數看一分鐘能夠擺動幾次，跟剛才的數字一樣嗎？
6.調整一下線的長度，直到鐘擺每分鐘擺動60次為止。

不管你把鐘擺往後拉多遠，來回擺動一次所需的時間維持不變；只有改變鐘擺的長度才會改變擺盪的速度。

◎STEM的一天：工程

旭日東昇！
時間到！該起床沖個澡囉！打開水龍頭，熱水就跑出來了，這不是理所當然嗎？但這是怎麼運作的呢？
大部分的房子有熱水器可以將水加熱。水經由水管流到散熱器，讓整個房間變暖；同時還供給水龍頭中的熱水。許多熱水器是用瓦斯加熱：瓦斯燃燒後，將熱水器裡的水加溫，瓦斯中的熱能傳遞到水中。
有些熱水器是燒油，而非瓦斯。有些熱水系統對植物比較友善──利用太陽能將水加熱，而不用燃料，稱為太陽能系統。
太陽能系統靠的是裝在屋頂上的太陽能板。太陽能板有黑色的表面，還有一層玻璃，有助於聚集陽光熱能。太陽能板裡有水管，陽光的熱能將管子裡的水加熱，然後流到熱水儲水槽裡以供使用。
太陽能系統可以降低瓦斯使用量，省下不少錢；但是有可能無法產出你需要的熱水量，特別是在夜晚或是沒什麼陽光的冬天。大部分有太陽能系統的房子還是有電子或瓦斯熱水器，在必要時提升溫度。

【利用太陽將水加熱】
太陽提供熱和光，我們的皮膚能夠感覺到熱，此外還可以用太陽熱能來將水加熱。讓我們來做個小實驗，看看能如何將太陽能發揮到淋漓盡致。
準備：
同樣的杯子或玻璃四只、白紙二張、黑紙二張、保鮮膜、溫度計一支。
步驟：
1.將杯子裝滿冷的自來水，四個杯子裡的水量和溫度都要一致。
2.其中兩杯用保鮮膜蓋住。
3.找個陽光照得到的窗台等處，將黑紙和白紙平鋪開來。
4.將一個有保鮮膜覆蓋的杯子和一個沒有保鮮膜覆蓋的杯子分別放在兩張黑紙上。再將一個有保鮮膜覆蓋的杯子和一個沒有保鮮膜覆蓋的杯子分別放在兩張白紙上。
5.將這些水放在太陽底下1~2個小時。
6.用溫度計量每個杯子裡的水溫。

哪個杯子裡的水溫最高呢？深色吸的熱比淺色多；保鮮膜可以保留熱能，好比溫室裡的玻璃一樣。

◎STEM的一天：數學

該起床囉！
你都幾點起床呢？可能有人說你要上課的週間都太晚起床──或是當其他人都想趁週末補眠時，你卻太早起床！
我們將一天分成24個小時，每個小時分成60分鐘，每分鐘分成60秒。最早是古巴比倫人發明這種分法──他們以6和60為單位來計數，但卻卡住了。
我們可以用12小時制或是24小時制的時鐘來報時。12小時制的時鐘是從午夜開始，數到中午12點，然後下午再重新開始。早上的時間註記為am，下午的時間則註記為pm。有指針面盤的時鐘採用12小時制。數位時鐘則可以採用24小時制，直到午夜前一分鐘的23:59為止。
你可以將午夜12點減去你上床的時間，然後再加上午夜之後的就寢時間，得出你到底睡了多久。所以如果你晚上8點上床，就是午夜前4個小時就寢；如果早上7:30起床，就是午夜後7.5個小時，兩個相加，你睡了4+7.5=11.5個小時。
我們可以用時間來衡量速度。將距離除以時間就得出速率。如果你在3分鐘內走了300步，速率就是每分鐘100步。我們通常用每小時幾英里（mph）或是每小時幾公里（km/h）來標示速率。

【如何打發一天呢？】
你有沒有好好的利用時間呢？你是否總是覺得時間不夠用，想做的事都沒辦法全數完成呢？或是有半天時間都坐著發呆呢？讓我們來看看你的一天是怎麼過的。
準備：
碼錶一只、筆一支和紙、方格紙、色鉛筆或是色筆、尺一支。
步驟：
1.把日常活動所需的時間記下來。到學校要花多長時間？刷牙要多久？上廁所要多久？如果要上課的話，一堂課多長？吃飯時間？睡多久？用電腦或是看電視、看書的時間有多長？把這些時間都寫下來。
2.利用方格紙畫圖。
3.畫一個24 × 30格的長方形，每一小格代表2分鐘，每一行有30格，代表1小時。
4.從一天中耗時最長的活動開始（可能是睡覺吧！），每個活動都塗上顏色。如果你睡10個小時，就是60 × 10=600分鐘，所以塗300格：10行，每行30格。
5.每種活動用不同的顏色畫上。
6.最後剩下多少空白的格子呢？乘以2就可以得出你還有幾分鐘沒用到。剩下來的時間你可以做些什麼呢？

想像一下美好的一天，你會做些什麼？去哪些地方？將每種活動所需的時間寫下來，然後再畫張圖看看。

◎STEM的一天：科學

穿暖一點！
一早醒來時，你可能蜷曲在被窩裡取暖；白天則穿上衣服保暖；你有沒有想過這是什麼原理呢？
保暖的衣物是由具有隔熱效果的布料做成。熱能只能緩慢地通過這種布料，因此有助於放慢身體失去熱能的速度。厚布料比薄布料的隔熱性好，把空氣鎖在纖維裡或是夾層中的衣物保暖性最佳。
熱能往往會平均分布。熱的表層在接觸到冷空氣後會喪失熱能，冷的表層在靠近熱源時則會暖起來。你的身體喪失熱能給冷空氣，讓空氣加溫。如果你把靠近身體的暖空氣用衣物鎖住，這樣一來，失去熱能的速度就會變慢許多。
有些棉...

STEM是什麼？

STEM在我們的日常生活中無所不在，是科學(Science)、科技(Technology)、工程(Engineering)與數學(Mathematics)的縮寫。

你有沒有想過為什麼冰淇淋會融化？為什麼打開水龍頭就有水流出來？你有沒有在黑夜之中抬頭仰望過星星？如果是的話，就表示你已經接觸過STEM了。這些年來，科學家和工程師利用知識來開發我們每天要用到的工具、結構與流程。

你是否對周遭的世界感到好奇？你喜歡提出問題、嘗試新點子嗎？或許你很會找規律、解決問題、找出事情運作的方式。如果第一次不成功的話，你會不會用其他的方法再試一遍？如果是這樣的話，你將會愛上STEM的世界！

科學是探索大自然的奧祕──甚至是你的奧祕！範圍廣泛，可能是在宇宙中尋找外星生物，或者是探究癌症的藥方。科學家做實驗以檢測他們自己的理論。

科技是製作有用的工具、尋找做事的新方法。科技可能很簡單，比如輪胎或是鉛筆；也可能很複雜，例如超級電腦或是飛機。

工程是利用科學與數學來設計、製造與操作有用的工具。工程師所涵蓋的領域很廣，包括了食物生產、工程營造、汽車設計與通訊等。

數學是研究數字、度量衡與形狀──是種全世界各種人都能理解的語言。數學的範圍很廣，像是烤蛋糕時需要用到的材料份量、用圖表顯示數據進行比較、或是買新玩具時要用到多少紙鈔等等。

STEM是什麼？

STEM在我們的日常生活中無所不在，是科學(Science)、科技(Technology)、工程(Engineering)與數學(Mathematics)的縮寫。

你有沒有想過為什麼冰淇淋會融化？為什麼打開水龍頭就有水流出來？你有沒有在黑夜之中抬頭仰望過星星？如果是的話，就表示你已經接觸過STEM了。這些年來，科學家和工程師利用知識來開發我們每天要用到的工具、結構與流程。

你是否對周遭的世界感到好奇？你喜歡提出問題、嘗試新點子嗎？或許你很會找規律、解決問題、找出事情運作的方式。如果第一次不成功的話，你會不會用其他的方法再試一遍？如...

「STEM的一天套書」各冊目錄如下：

◎STEM的一天：科學
STEM是什麼？
穿暖一點！
冰塊挑戰
美好的早餐
噁心的消化
出發吧！
超級溜滑梯
看見光
從太陽得知時間
貓咪的點心
動動腦
讓身體動起來！
努力工作
冰棒透心涼
固態變氣態，氣態變固態
澆花
乾枯或茁壯？
吸起來！
魔術磁鐵鳥
洗澎澎
全都浮起來
睡覺時間到！
迷你水循環
睡前喝一杯
將海水中的沙分離出來
天黑黑
做個自己的星球！
科學無所不在！
小考時間！
動動腦答案

◎STEM的一天：科技
STEM是什麼？
起床囉，起床囉！
做個鐘擺
烤麵包科技！
做個電路
生技早餐
酵母發功
無線電波
做個聲音擴大機
遠在天邊，近在咫尺
定位
點一下，滑一下
做個自己的觸控筆
寫一寫
深入研究墨水
超級掃描器
製作自己的條碼
手機的世界
阻擋訊號
點心時間！
微波爐加熱測試
小幫手
自製吸塵器
簡易機械
齒輪舉重
就寢前刷刷牙！
電動式比較好嗎？
科技無所不在！
小考時間！
動動腦答案

◎STEM的一天：工程
STEM是什麼？
旭日東昇！
利用太陽將水加熱
健康的笑容
古怪的水壓
路途中
自己造路
停看聽
制定交通號誌
上上下下
造橋
超級學校
美妙的三角形
出色的腳踏車
測試齒輪
呼嘯而過
做個自己的高空飛索
點心時間！
冰冰涼涼的食物
幫幫忙！
錢幣錢幣亮晶晶！
塑膠玩具
當個塑膠工程師
吃飯時間到！
找出絕緣體
沈浸於書香中
水果電池
工程無所不在！
小考時間！
動動腦答案

◎STEM的一天：數學
STEM是什麼？
該起床囉！
如何打發一天呢？
帥！
方塊與空格
不要迷路了！
機器人朋友！
出門晃晃
海底生物樂游游！
跑來跑去
房屋設計
平分
分數的藝術
滿分王！
襪子超級調查
有多少機會呢？
測試機率
逛街購物
發大財！
手作模型
大樹有多高？
泡水去
你的手有多大？
好美的磁磚！
鑲嵌土司
一閃一閃亮晶晶
好多好多好多
數學無所不在！
小考時間！
動動腦答案

「STEM的一天套書」各冊目錄如下：

◎STEM的一天：科學
STEM是什麼？
穿暖一點！
冰塊挑戰
美好的早餐
噁心的消化
出發吧！
超級溜滑梯
看見光
從太陽得知時間
貓咪的點心
動動腦
讓身體動起來！
努力工作
冰棒透心涼
固態變氣態，氣態變固態
澆花
乾枯或茁壯？
吸起來！
魔術磁鐵鳥
洗澎澎
全都浮起來
睡覺時間到！
迷你水循環
睡前喝一杯
將海水中的沙分離出來
天黑黑
做個自己的星球！
科學無所不在！
小考時間！
動動腦答案

◎STEM的一天：科技
STEM是什麼？
起床囉，起床囉！
做個鐘擺
烤麵...