桃園市自主學習3.0實驗室學員張又懿與吳宇硯,在清華大學物理系戴明鳳教授的指導下,參加由教育部與科技部共同辦理的2020「全國科學探究競賽—這樣教我就懂」決賽,以「火焰之舞的奧秘一研究火焰周圍的結構對火焰的影響」為題,獲得國中組第一名。

擷取活動官網成績公告
根據主辦單位統計,此次活動共有來自全臺263所學校,996件作品,參與六個組別的競賽。桃園市自主學習3.0實驗室是唯一一所非學校單位,同時在國中組130多件參賽作品脫穎而出的兩位學員,更是唯一擁有自學身份,顯見桃園市政府教育局對於自學的耕耘有成。桃園市自主學習3.0實驗室成立將滿三年,繼五月份科技部「科技大觀園」所舉辦【ACTION!我的鏡下科學】競賽,獲得第二季優勝。再次拿下全國性大獎,對於實驗室的經營有著莫大的鼓舞與肯定。

張又懿接受主辦單位專訪,暢談研究歷程與心得
本次競賽分為兩階段,第一階段是科學專題研究作品影片送審,歷經評審團嚴格審查及討論通過後,再進行第二階段的現場口頭簡報。張又懿同學表示,研究主題的發想來自於,某次鄰居家發生火災,釀成三死一傷的悲劇。看見了火焰快速旋轉向上攀升,造成火場內部的燃燒情形迅速惡化,影響救援以及逃生困難。那「烽火爆」的驚悚畫面實在難以忘懷。

張又懿與吳宇硯同學利用專題討論課程,進行研究報告
為了透徹理解火焰周圍的結構對火焰與氣流的影響,以及研究烽火爆的形成與減少其發生。兩位學員以兩片玻璃片模擬旋轉的火焰,透過動手實驗研究發現,氣流會形成螺旋不只與溫度有關,還與玻璃的曲面有關,氣流會順著玻璃的曲面流動,便是康達效應的其中一個現象。除此之外,藉由研究還發現,在高樓大廈的環境,有直通無阻的管道間,就容易形成煙囪效應或是烽火爆的現象。

學員專注探索與發現科學知識
自108學年度上學期開始,為了協助學員整合科學知識與專題製作能力。透過找尋自己適合的實驗探討題目的過程中,反覆檢視自己對科學原理和知識的正確性,並能延伸觸及到相關的科學知識。戴明鳳教授特別增設一門「專題討論」課程,張又懿與吳宇硯便是該課程的受惠者。在課程規劃中,戴老師著重小組分工能力,以及討論與發表能力。讓學員彼此在討論的過程中,了解自己的長處,別人的優點,團隊需要加強的地方。藉由透過上台報告的方式,學習整理自己的思緒與脈絡,如何清楚的表達所學,以及解答提問人的疑惑,進而提升全方面的思考能力。

清華大學物理系戴明鳳教授細心指導學員進行科學專題探討
此次的專題研究成果亦是該課程最佳學習檢核。張同學表示將在這次的成功經驗基礎下,繼續發現更多生活中的科學現象,探索更深奧的科學知識。在成果影片的製作過程,兩位學員完全不假他人之手,獨立完成腳本撰寫,拍攝及後製剪輯。不俗的表現也令人驚艷。學員們均感謝實驗室提供相關多媒體製作的課程。戴明鳳教授表示,專題討論課程的成效卓著,即便其他未參賽學員也能在課程討論中有學習的收穫,未來將持續此一課程模式,希望科學種子不只撒下,還能深根茁壯。
<專題研究成果,請點選以下連結:全國科學探究競賽>

感謝清華大學普通物理實驗室協助提供實驗設備以及實驗指導