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學會做科學實驗

「講到學習方法,我想用六個字來概括:『嚴格、嚴肅、嚴密』。這種科學的學習方法,除了向別人學習之外,更重要的是靠自己有意識的刻苦鍛煉。」是1965年諾貝爾物理學獎得獎者費曼( Richard P. Feynman)的至理名言。

看看你家中照明用的電燈、拉近人與人之間通訊距離的電話、讓你可足不出戶都可了解世界的互聯網等等,若不是有一班科學家本著不怕失敗、不屈不撓的研究精神,可能今日大家仍然處於落後的世界,無法享用科學和科技所帶來的生活便利。

從生活發現科學 試試做實驗

科學與生活息息相關,有沒有「大發現」?關鍵在於我們有否留意周遭發生的事物,並運用無限的創意和想像力。舉例想想長期使用手提電話的人士在談話時,耳朵其實很不舒適,這時候他們則需要一部包含完善流動耳機設計的免提電話;洗手間的抽氣扇一般安裝在近天花板的氣窗位置,有否思考過為什麼會安裝在哪裡呢?乾衣機以簡單的定時器控制操作的時間,能夠以濕度傳感器取代嗎?

以上這些產品的使用已成生活習慣,似乎很難再引發我們的好奇,但要成為新一代的科學家,創造出更多科技發明,這些問題就不得不問啦!有疑問,下一步就是做實驗,找答案。每一件成功的科學發明品,關鍵在於發明者在實驗的過程有沒有小心觀察,大膽嘗試,其實很多科學小知識都充滿趣味,亦很實用,例如凹乒乓球遇熱水膨脹的小實驗,都是讓人容易理解冷縮熱脹的現象。

做實驗有幾個元素,包括:界定問題、預先計劃、進行實驗、找出答案、集思廣益、加以改進或作出改變,有技巧、有知識,再加上團隊精神,互相合作,遇疑難就發問,實驗的過程自然能事半功倍。而開始進行實驗時,以下的步驟和要求則必需留意:

進行科學研究的
基本步驟
測試假設的策略 測試假設的
實驗方法
  1. 確立問題
  2. 提出假設
  3. 測試假設
  4. 作出決定:接納或推翻假設

  • 理解問題
  • 陳述課題或疑問
  • 把課題或疑問轉為假設
  • 評論課題:對或錯
  • 套用科學原理和知識
  • 確立期望
  • 透過測試假設,探索觀察所得是支持還是反駁假設
  • 定立結論
  • 推翻或不推翻假設

  • 假設
  • 為實驗訂立計劃
  • 蒐集有關資料
  • 實驗
  • 分析結果
  • 定立結論:推翻或接納假設

激發創意潛能 發掘小小科學家

看了上述的資料,有沒有令你回想以前曾思考過一些與科學相關的問題呢?其實坊間有不少機會,讓你將意念付諸行動。為了提高青年人對科學與科技的興趣,自1998年以來,政府一直大力推廣創新科學與科技文化,而每年舉辦「香港學生科學比賽」就是其中一項核心活動,深受學術界及商界人士支持,今年「2012香港學生科學比賽」已經展開,由創新科技署、教育局、香港科學館、香港科學園及香港青年協會合辦,教城今年亦全力支持,希望透過對科學與科技的探索和創新應用來引發學生的創意、發展他們的科學與科技才能和鼓勵他們投身科學和科技事業。

今年的比賽活動吸引過千人參加,由不同學校的初中及高中學生設計及發明的作品會經初賽,由評審選出首輪二十隊優秀的隊伍,進入6月2日於香港科學園高錕會議中心舉行的決賽暨頒獎典禮,競逐多個獎項,包括「發明品」和「研究科學現象或應用科學理論」兩大項目中初中組和高中組的冠、亞、季軍,以及兩個優異獎,獲勝的隊伍將有機會參加海外交流計劃,及於今年11月舉行的2012創新科技月中展出。詳情可參閱大會活動網頁hksspc.hkfyg.org.hk/2012/

延續科學家愛學習精神 參加短片創作活動

除此之外,亦可以將科學實驗的過程和結果紀錄起來,與大眾分享,延續科學家「愛學習」、「愛嘗試」的精神。由教城主辨的 「愛學習短片創作巡禮」中短片分享活動就是一個好機會,將有趣的科學小實驗、示範、任何學科的專題研究和生活百科常識等,拍成5分鐘內的短片,只要短片符合能緊扣學與教主題、準確清晰地說明相關的概念名和訊息、具獨特和創新的概思等,便有機會競逐各項大獎,獎品豐富。

有關活動詳情及報名,請登入活動網頁www.hkedcity.net/edv

(部分資料及圖片由創新科技署提供)

刊登日期:2012-5-11

討論

1. 你曾經做過什麼科學實驗呢?不妨分享一下。
2. 在進行實驗研究時,你會不會遇上什麼困難呢?