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[[分類:選修與社團]][[分類:科學]]
==概述==
===課程目標===
*對物質科學、生命科學、天文與地球科學三大領域進行基本介紹。
*由丁志仁與張溫瑜共同負責，原則上由張溫瑜進行探究與實作設計。
*上課方式：講解、實作、影片、參訪、科幻小說或科幻電影討論
===可參考的用容===
#大霹靂。4%+23%+73%。
#質、能、時、空。
#質能是同一種本質。(※E=MC<sup>2</sup>)
#時空都是維度。
#大尺度與小尺度。
#次方表示式。
#宇宙的建材：夸克與基本粒子。
#重力、電磁力、強作用力、弱作用力。
#力引發加速和運動，造成動能、位能轉換。
#灌注能量到一個粒子，一方面粒子質量會變大，一方面速度會加快。快到光速之後，速度就不能再加快，只能讓質量變大。
#※怒月和恐龍滅絕。
#物質和反物質。
#物質波。(※量子力學)
#暴漲。膨脹與冷卻。(冰箱和冷氣的原理)
#恆星的生老病死。第二代星系。
#宇宙的結局。
#怎麼知道地球是圓的？
#怎麼量地球的大小？(用日影長度)
#基本幾何(三角、幾何、圓、比例、解二次方程式)
#萬有引力定律 F=G*M<sub>1</sub>M<sub>2</sub>/r<sup>2</sup>
#用兩鉛球測出萬有引力常數 G 。
#角動量守恆。
#傅科擺。
#公轉與自轉，年與天。四季。
#地球鐵心和地磁。
#地磁保護地球。
#地函對流。
#地殻、板塊運動。
#地磁反轉和中洋脊。
#海洋。
#大氣。
#水的三態(※實驗)
#地球的年齡。
#電磁力。
#元素與週期表。
#碳六十分子模型。同素異形體。
#常見化學反應，酸鹼中和、燃燒。
#西方的風、水、土、火和東方的金木水火土，明朝皇帝取名字。
#地球的主要元素。
#光合作用。
#月球的起源：忒伊婭撞了地球，穩定了地球的自轉。
#18次的冰河週期。
#盤古大陸的分分合合。
#太陽內部粒子減少，只能增溫維持體積=&gt;地球只有15億年的生物黃金時期。(地球從誕生到終結p141)
#生命是什麼？
#宗教的看法：我們從來處來，在紅塵中歷練，再回到來處去。
#細胞、多細胞個體、種族、全球生態系。調度內外資源，延續自身的存在。
#從無生物到生物，膜，生滴。
#複製自己：蛋白質、RNA、DNA。
#龍捲風中吹出一部勞斯萊斯，猩猩瞎按打字機打出一部莎士比亞作品。
#吞噬與共生，粒線體與葉綠體。
#生命的長河：DNA。
#核膜。
#逸散系統。(非線性入門)
#養分+氧+粒線體-&gt;水+二氧化碳+ATP
#生命調節地球：是生物使得地球適合居住。
#有性生殖。
#演化。
#五界。
#埃迪卡拉紀的諸怪物。
#寒武紀大爆發。
#動物界主要十門出現。
#脊柱出現：視、聽、嗅球出現，腦出現。
#脊索動物門：軟骨魚綱、硬骨魚綱、兩生綱、爬蟲綱、鳥綱、哺乳綱。
#溫血：機動、夜行。
#精 vs 大：質(k)策略-哺乳，適合穩定環境；量(r)策略：樹癭蠅、竹米、蟬，適合暴好暴不好的環境。各有千秋
#演化的高低偏見。
#物種是小數量級(生命)對大數量級(環境)的動態反應。生命用基因數目的數量級、基因快速翻番的數量級，去拼物理力、化學力的數量級，再嚴峻總還有存活機率。
#哺乳動物：透過經驗傳遞，去超越基因傳遞。群性帶來了相互學習；需要童稚期幫助經驗傳遞，又引發了親情。
#800萬年前直立：腦容量加大、用手、早產。此後直立、腦大、幼稚期、語言、社會互動演化。
#10幾萬年前只剩幾千人。
#腦即心智，概說腦。
#人類的其他系統(生物性其實很簡單)：運動、消化、循環、呼吸、排泄、生殖、內分泌。抓東西來吃、消化它們變成養分、送到身體各處、配合氧產生能量、排出燃燒後的各種廢物、撐到產生下一代；用內分泌調節各系統。
#現代人的起源與遷徒：膚色、身高、鼻子高低、髮絲形狀的適應演化。乳糖不耐症。
#石油挖完了怎麼辦？
#美食中的化學
#千變萬化的塑膠
#選舉的數學理論
#演化、性象與認知
#化蛇毒為藥
#病毒
===選定的內容===
#(原36)碳六十分子模型。同素異形體。
#(原13)物質波。(※量子力學)
#(原1)大霹靂。4%+23%+73%。
#(原2)質、能、時、空。
#(原12)物質和反物質。
#(原16)宇宙的結局。
#(原37)常見化學反應，酸鹼中和、燃燒。
#(原47)細胞、多細胞個體、種族、全球生態系。調度內外資源，延續自身的存在。
#(原58)演化。
#(原64)脊索動物門：軟骨魚綱、硬骨魚綱、兩生綱、爬蟲綱、鳥綱、哺乳綱。
#(原70)800萬年前直立：腦容量加大、用手、早產。此後直立、腦大、幼稚期、語言、社會互動演化。
#(原76)美食中的化學。
#(原78)選舉的數學理論。

===修課同學的建議===
*施馨檸：
*#天文學
*#地質學
*#相對論
*柯智懷：
*#量子力學
*#分子的種類
*#離子
*#氧化，還原
*#天氣科學
*#大氣層中物質的交互作用
*丁禾
*#生物的演化
*#生物的構成和運作機制
*#人科動物的演化

===科幻小說或科幻電影===
*奈米獵殺
*Reading 的四個方向
*#R1(Report 報告)
*#R2(Reaction 反應)
*#R3(Relation 連結)
*#R4(Rebuild 重建)
===修課同學的報告===
*施馨檸：影片翻譯「兩億年來的地球」
*丁禾：影片翻譯，待定
*李彥廷：脊索動物門
*柯智懷：規畫科博館兩日參訪行程
===電腦桌機分配===
*7號:李彥廷
*2號:施馨檸
*1號:丁禾
*3號:柯智懷

==各次上課內容==
===2016.02.25===
*本課程說明
*共讀小說說明
*C<sub>60</sub>
*各種尺度
*我們的地球有多大
*兩億年來的地球
*冰封地球
*#地球何時被冰封？
*#地球為什麼會被冰封？
*#地球為什麼沒有被繼續冰封？
*#地球後來為什麼沒有再次被冰封？
*埃迪卡拉紀的諸怪物
*討論各次上課內容
*決定同學的報告主題
*重新布置 517
*#每人一部 PC
*#調整座位
*#調整延長線
*#測試區
*#處理使用區電腦：EmEditor、filezilla、firefox
===2016.03.03===
*[[量子力學|量子力學基本觀念解說]]
*超乎想像的宇宙3：量子躍遷(剪為 26 分鐘半)
*問題：「是不是只有當你在看它的時候，月亮才在那兒呢？」
*綠光繞射頭髮實驗
===2016.03.10===
*分子重組與化學鍵
*碳酸氫鈉加醋酸
*復習[[量子力學|量子力學重要觀念]]

===2016.03.17===
*同學「奈米獵殺」、「愛因斯坦赤道」閱讀討論。
*請四位同學先撰寫 R1,R2,R3,R4 ，做為討論的基礎。
*同學報告內容：
*#[[自然科學概論/閱讀討論/李彥廷]]
*#[[自然科學概論/閱讀討論/丁禾]]
*#[[自然科學概論/閱讀討論/柯智懷]]
*#[[自然科學概論/閱讀討論/施馨檸]]
*#[[自然科學概論/閱讀討論/張溫瑜]]

===2016.03.24===
*丁丁去複診糖尿病
*偶然與必然
*#洗牌後找出特定牌局排列的機率極小
*#退相干
*#時間之箭
*#熱力學第二定律
*#宇宙的結局

===2016.03.31===
*科學教育館參觀
*準備報告，結合科教館展覽與目前已學到的
*#李彥廷：化學
*#丁禾：生物
*#柯智懷：物理
*#施馨檸：物理

===2016.04.07===
尺度與形狀
*[http://jendo.org/SVG/polynomialEquation.php 多項式圖形計算機]
*#體積 V=x<sup>3</sup>
*#表面積 A=6x<sup>2</sup>
*#體積/表面積 R=1/6*x
*#圖：600×400，原點：-200,2400，每單位：x:100、y:10
*#圖：600×400，原點：200,300，每單位：x:10、y:1
*設散熱:每平方公分每秒可散 5 卡，產熱:每立方公分每秒產熱 1 卡
*#產熱/散熱 比值為何？
*#*產熱=h*x<sup>3</sup>*每秒1卡
*#*散熱=k*x<sup>2</sup>*每秒5卡
*#*產熱/散熱=h/5k*x
*#身長幾公分時，散熱與產熱均衡。Ans:此時 產熱/散熱=1，x=5k/h
*#身長大於此時，產熱大還是散熱大，要如何調適。Ans:產熱/散熱>1，產熱>散熱，生物以降低代謝率(減少產熱)，或搬到寒帶(增加散熱)因應。
*#身長小於此時，產熱大還是散熱大，要如何調適。Ans:產熱/散熱<1，產熱<散熱，生物以提高代謝率(增加產熱)，或搬到熱帶(減少散熱)因應。
*#舉出自然界中的相關現象。
*腿部粗細，設腿部分平方公分可以承受1公斤的重量，腿太粗會浪費能量。
*#腿部壓力：
*#*體重(公斤)=h*x<sup>3</sup>/1000克
*#*腿部橫向總截面積=k*x<sup>2</sup>
*#*腿部壓力=體重/腿部橫向總截面積=h/1000k*x
*#身長幾公分時，腿部壓力剛好是每平方公分1公斤。Ans:此時h/1000k*x=1，x=1000k/h
*#身長大於此時，腿部壓力大，要如何調適。Ans:生物以改變形狀加粗腿(增加腿部橫向總截面積)因應。
*#身長小於此時，腿部壓力小，浪費材料，要如何調適。Ans:生物以改變形狀將腿變細(減少造腿的材料)因應。
*昆蟲大小，昆蟲細胞得到氧氣是靠氣管表面積和氧擴散，沒有肺部，也只有微弱的心跳。
*[[微紀元]]
*地球大氣氧含量的變化：[[File:Sauerstoffgehalt-1000mj2.png|320px|thumb|right|過去十億年地球大氣的氧含量]]
#地球形成初期的二十多億年裡，地球大氣處於負氧狀態，可能與熔岩冷卻消耗有限的氧氣有關。
#24億年前地球上發生了一次「大氧氣事件」（GOE)，大氣層中的含氧量達到1-3%。有研究認為可能與疊層石發育有關。
#此後近二十億年一直保持這種低氧比重
#7-6億年前，在這一億年間，大約是「雪球地球」時期結束後，又發生了一次大規模的「造氧事件」，目前推測是大陸普遍覆蓋著淺海濕地，藍藻繁殖迅速，使得氧氣比重從1-3%上升到10-12%左右。
#*由於含氧量的提高，導致了「埃迪卡拉紀軟體生物興盛」，並進而促成了「寒武紀生物大爆發」。
#當時大氣中的二氧化碳比重更高，氣候溫暖，大陸聚集在赤道附近，高大的蕨類植物生長茂盛，植物間的密度極高，樹與樹之間的間距甚至少於30厘米，在光合作用下，植物生長消耗二氧化碳，並吐出大量氧氣。
#*由於木質素的形成，而分解植物的菌類尚未出現，導致大量的碳隨著植物的生命週期而被固化沉積到地下，使此後的石炭紀高質量煤礦的形成成為可能。
#與此同時，大氣中的二氧化碳比重下降，氧氣比重大幅度上升，在石炭紀後期達到地球歷史上大氣含氧比重最高的階段。
#二疊紀末，大約2.5億年前，地球歷史上最嚴重的一次生物滅絕發生，90%以上的生物滅絕了，西伯利亞地區大規模的熔岩湧流，地殼內部的二氧化碳甲烷噴出，整個大氣層的構成改變，含氧比重急劇下降。
#直到三疊紀中期，地球環境才趨於穩定和改善，生物植物再次繁榮，氣溫升高，恐龍的時代來臨。這個繁榮一直持續到6600萬年前的白堊紀末期，在小行星撞擊優卡丹半島並形成CHICXULUB隕石坑之前，地球上已經再次開始地殼的破裂，發生在印度的德干高原地區，形成大規模的熔岩「省」。而小行星的撞擊更是加劇了地殼的變動，在此後的近百萬年裡急劇地改變了地球的生態，造成了恐龍的滅絕和哺乳動物的興起。
#同時，大氣成分中的構成也再次發生改變，氧氣的比重逐步下降到目前的水平。

===2016.04.21===
美食中的科學
*[http://whowork1.blogspot.tw/2015/08/blog-post.html 分子美食簡介]
*[https://zh.wikipedia.org/zh-tw/分子食物 維基百科「分子食物」條目]
*[https://miha.tw/kitchensping/ 均岱體驗廚房分子料理食譜教學]
*[http://pansci.asia/archives/83921 美食背後的科學密技]

===2016.04.28===
*膠水硼砂球試做
*顯微投影機試做
*顯微放大鏡試做

===2016.05.05===
#請依上周操作，補充活動須留意事項
#膠水、硼砂的彈性與黏性來源的解釋
#*http://scigame.ntcu.edu.tw/chemistry/chemistry-024.html
#*http://blog.ncue.edu.tw/yangsp/doc/26876
#*http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=46567
#非牛頓流體
#*http://scigame.ntcu.edu.tw/water/water-011.html
#*http://zfang.tc.edu.tw/425.html
#美食中的化學補完
#額外準備燃燒及酸鹼中和的實驗以填滿時間
#*http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=40466