DOC《小学常识科节目》

小学常识科节目 『科学与科技的发展

(二)』 教师参考资料 节目对象 第二学习阶段 节目长度 十五分钟 教学重点 使学生认职 科学与科技的发展 为科学与科技的发展作出负献的人 科学与科技为人类生活带来的好处 本节目分成三部分:

1 圆珠笔 圆珠笔的发明是集合研究试验、化学、物理和制造技术.

於上世纪初期到四十年代间,有很多关於改良书写工具的研究在进行,尤其是如何去改善墨水笔的书写.匈牙利报纸编辑拉兹洛.比罗,也时常为替墨水笔入墨水、清理污秽的纸张、尖锐墨水笔尖刮花张纸等问题所烦恼.其后他发现印刷用的油墨有快乾和没有墨渍的特性,但黏性比较高.比罗於是联同他的兄弟-化学家乔治去设计一种新的书写工具-圆珠笔.圆珠笔的运作原埋,是利用油墨於大气压力和本身重力作用下,由笔芯流落笔头的圆珠,油墨就黏附於圆珠上面.书写时,黏附於圆珠上的油墨跟着圆珠於纸上滚动而粘於纸上,形成字迹.早期由於使用的油墨黏度不太适当,笔容易漏墨或淤塞,单依靠重力作用令油墨流出不太畅顺,笔又需要握得垂直.比罗兄弟后来改良笔芯油墨流出运作,再加上利用毛细管作用,令到笔咀的圆珠容易均匀涂写墨水.其后圆珠笔经过不断改良,而且将生产成本降低,令到圆珠笔成为大众化的书写工具.

2 微波炉 传统食方法是用火经过锅底传热到锅里面的食物,热从食物表面传入内部,将食物熟.这种方法有二个缺点:要到用比较长的时间和食物不能够同时间熟.而微波炉的加热方式就可解决这二个缺点. 微波是波长围介乎1毫米到1米之间的电磁波,而微波炉所使用的微波波长约120毫米左右,而对应频率为2450兆赫兹.微波能够穿透玻璃、陶瓷、塑料等等的绝缘体,但当遇到食物内的水分子,就会令到水分子以相同的频率振动. 微波炉的核心是一个磁控管,可以产生每秒振动24.5亿次的微波.微波可穿透食物,令到食物内的水分子亦以每秒24.5亿次振动.剧烈运动令水分子拥有很大的热能,间接将食物熟. 利用微波炉将食物加热又快捷又方便,但微波有个特性,就是当微波遇到金属就会反射,所以不能用金属容器来装载食物於微波炉内加热,而当金属物件积聚到足够电能,就能够产生火花,令到微波炉损坏.所以用微波加热食物,应该用绝缘耐热材料制成的容器,例如陶瓷、耐热的玻璃或塑料等. 3. 激光 激光是一种光束狭窄、集中力强而具有高能量的可见光. 物质由原子组成,原子的中心是原子核,原子核由中子和带正电的质子组成,而原子核外面有带负电的电子,围绕着原子核运动.围绕着原子核运动的电子拥有能量,而电子拥有的能量有固定的数值,称为能级.接近原子核的电子能量比较少,能级比较低.距离原子核越远的电子能量就越大,能级就越高.电子可以透过吸收或释放能量从一个能级跳到另一个能级,例如当电子从外面吸收光能,这种光能称为光子,可以从一个较低的能级跳升到一个较高的能级;

相反一个於高能级的电子可以透过放出光子而跳到一个较低的能级.於基本情况下,原子内的电子都处於最低的能级.如果当一个或多个电子处於较高的能级时,称为受激态.当原子处於受激态,而从原子外面射入适当的光子,诱发出电子从较高能级跳到较低能级,释放出光子.入射光子同释放的光子有相同波长,一个光子诱发一个原子发射一个光子,最后变成二个相同的光子同步射出,这称为受激辐射.同一时间产生方向一致性的受激辐射就形成激光. 日常生活上激光的应用很广泛,例如激光指示器,又称激光笔,是利用激光二极管设计成方便携带、易握的笔型发射器,方便於汇报、教学、导赏用途上使用.激光亦可应用於打印上.和复印机一样,激光打印机也是利用静电复印文字图像,但与模拟复印机不同,图像是直接通过激光束於打印机光鼓上进行扫描而成.光学碟片是一种储存数字资料工具,而各种光碟机,例如CD、VCD、DVD等等,都是依靠激光二极管读取光碟上的数字信息.激光亦已应用於医学外科手术上,医生利用聚焦小於针头的激光点,去消除病人体内病变组织或对组织进行修复.於工业上亦各种应用,例如激光切割、激光标记、激光扫描等等. 活动建议 (以下活动,仅供教师参考.教师可因应学生的学习能力、课堂的学习环境和教学时间酌情选用.) 播映前的准备 教师可向学生提出下列问题,不需要提供答案,然后让学生留心观看节目: 圆珠笔是如何运作 激光是甚麽 微波是甚麽 播映后的准备 教师可与学生重温节目内容并讨论下列问题 为甚麽圆珠笔可以说是「小设计、大发明」 如何去正确使用微波炉 激光的发明及应用如何影响人类的生活