B期課程的五個主題

高興班是一個「四學期」的課程，每期有五～六個主題；
ABCD各期之間並無一定的修習順序，孩子可以任選一個學期來報名。

 

鏡子從不說謊？──【鏡子成像的原理】

• 鏡中景色和一幅逼真的畫，有什麼差別？（成「像」意謂著景深和視差）
• 如何看出某物在鏡中的「所在」？（正如囚犯可以決定牆外一株大樹的位置）
• 鏡中的「像」，可以用放大鏡、望遠鏡、或從另一面鏡去看嗎？（鏡像就像實物一樣）
• 「入射角等於反射角」有什麼實質的意義？（它使成像變為可能，並決定了鏡像的位置）
• 為什麼鏡中的上下並不顛倒，而僅左右是相反的？（必須回顧形成方位概念的過程）
• 到底如何區分所見是鏡像還是實景？（左旋與右旋的道理）

「上弦月」真的是「月如勾」？──【月相的變化與應用】

• 怎麼知道月亮自己不發光？（人云亦云不符合科學的精神）
• 怎麼沒有看到陽光射向月亮？（光可以讓人看到，但人看不到光(線)）
• 怎麼會看到「正半圓形」或其它形狀的月亮？（弦月及其它月相的成因: 一切都決定於「地→日」「地→月」兩向量的夾角）
• 滿月的時候，為什麼沒有月蝕？（黃道、白道和地球赤道的3D結構）
• 為什麼上弦月一出現就在天頂？（推算各種月相升落的日期與時辰）
• 根據「月亮的形狀」尋找「太陽的方位」（徹底解構日地月的3D運動與幾何）

我們其實有兩顆心──【心血循環的故事】

• 血液在體內如果不是循環流動，那會是什麼情況？（盤據歐洲學界千餘年的蓋倫學說）
• 善於解剖的蓋倫，為什麼會誤以為血液的流動是單向的？（觀察與實驗並非科學的全部，思維才是解謎的利器）
• 如何反駁蓋倫的謬誤？（哈維的批判精神、勇氣、與實證和計量方法學）
• 除了必須有一個泵浦 (心)，各器官之間「應該」並聯還是串聯？（循環的基本原則）
• 因為肺負有更新血液的功能，它不能和其它器官並聯，所以怎樣安排較好？（關於循環路徑的思考）
• 如果必須有第二個泵浦（但可以和第一個長在一起）以增加肺循環的血壓，整個循環路徑可以怎麼設計？（生命有其內在邏輯，演化有其強大威力）
• 所以我們其實有兩顆心（泵浦）在循環系統裡; 正如在人生裡，也應該讓科學之心和愛人之心並存！

真空難道沒有吸力嗎？──【思索大氣壓力】

• 怎麼知道我們身旁充滿了空氣？（挑戰習而不察的觀念）
• 怎麼確定「馬德堡半球」是被外在的大氣壓住，而不是被球內的真空吸住？（學習思辨的方法）
• 一般「證明大氣壓力存在」的各個實驗，有什麼問題？（挑戰「課本」的說法）
• 大氣壓力真的是來自頭頂空氣柱的重量嗎？密閉容器裡的氣壓哪裡來？（分子動力碰撞說）
• 以泵浦抽水，能抽到多高？（大氣壓力的定義與計算，托里切利的故事）
• 「半真空」和完全真空比起來，有多少「吸力」？（波以耳定律及其應用）

如果過不去，怎麼知道有多遠？──【天文及地表的遠距測量】

• 沒學過三角學，怎麼做測量？（先根據測到的各個角度，做出桌上模型；再根據某段已知真實長度，等比例放大即可得到實際數據。這個方法雖然精確度較差，但反應了實務測量的精神與內涵）
• 怎麼知道地球有多大？（Eratosthenes的故事）
• 怎麼知道月球、太陽有多大，或某個行星有多遠？（以地球半徑為初始值，利用視角，以及月蝕、弦月等時機來推算）
• 怎麼知道某個較近的恆星有多遠？（以地球繞日軌道的直徑為基線，利用三角交會法）
• 怎麼知道某座山有多高？某兩座山頭距離多遠？（綜合的比例縮放法）

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