科学HomeRun创意竞赛.docx

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科学HomeRun创意竞赛

科學HomeRun創意競賽

競賽手冊

主辦單位：

南投縣政府

國立彰化師範大學物理系

協辦單位：

南投縣立中興國民中學

遠哲科學教育基金會彰化辦公室

目錄

2012科學HomeRun創意競賽活動辦法……………………………………………………03

活動競賽報名表……………………………………………………………………………05

競賽項目一：

團結力量大…………………………………………………………………07

【活動一】……………………………………………………………………………07

【活動二】……………………………………………………………………………08

競賽項目二：

后羿射日……………………………………………………………………10

【活動一】……………………………………………………………………………10

【活動二】……………………………………………………………………………11

競賽項目三：

巴黎巨塔……………………………………………………………………15

【活動一】……………………………………………………………………………15

【活動二】……………………………………………………………………………15

2012年科學HomeRun創意競賽活動簡章

Ø指導單位：

行政院國家科學委員會科教處

Ø主辦單位：

南投縣政府、國立彰化師範大學物理系

Ø協辦單位：

縣立中興國民中學、遠哲基金會彰化辦公室

Ø活動目的：

鼓勵青少年「動手做」、激發青少年的創意、培養青少年合作解決問題的精

神與方法、提供青少年趣味生動玩科學的機會。

1、對象：

南投縣公私立國中、小學生（每校至多派二隊參加。

）

2、競賽時間/地點/項目：

競賽日期

競賽地點

競賽項目

5月26日（9:

00-16:

00）

備有午餐

南投縣立中興國中（活動中心）

團結力量大

后羿射日

巴黎巨塔

註：

活動如有異動，將公佈於活動網站。

三、組隊方式：

由學校推薦組隊，四名同學組成一隊，另設指導老師一名。

4、報名費：

每隊新台幣三佰元整（請購買郵局匯票，抬頭為國立彰化師範大學）

（報名費不予退費。

）

5、報名截止日期：

101年5月4日止（以郵戳為憑）

6、報名、錄取及繳費方式：

（1）報名方式：

一律採線上方式報名，其他方式恕不受理。

1.請連結至彰化師範大學物理教學網站（http:

//phys5.ncue.edu.tw/）首頁，點選大眾科學教育，於線上報名處，填妥報名表後送出。

2.完成線上報名之後，請於大眾科學教育最新消息處，下載學校代表隊報名表，連同報名匯票及相關資料掛號郵寄至「彰化師範大學物理系孫淑媛小姐收」，即完成報名手續。

3.凡經報名後，不得更改隊名及參賽人員。

（2）注意事項：

1.參賽學生不得重複報名，違者取消該隊參賽資格。

2.詳細競賽內容、計分方式及注意事項，請參見競賽手冊。

7、獎勵：

競賽名次

隊數

獎勵

競賽第一名

1隊

獎狀乙面及獎金六仟元、指導老師獎狀乙面及獎金二仟元

競賽第二名

1隊

獎狀乙面及獎金三仟元、指導老師獎狀乙面及獎金一仟元

競賽第三名

2隊

獎狀乙面及獎金二仟元、指導老師獎狀乙面及獎金一仟元

佳作五名

5隊

獎狀乙面、指導老師獎狀乙面

【參賽證書】全隊全程參與大會全部競賽活動者，每人頒發參賽證書乙張，每隊領隊老師限一人。

8、競賽規則：

（1）參加競賽學生於報到當日須攜帶就讀學校學生證或國民身分證，經查無誤並完成報到程序後，始準參加競賽。

（2）參加學生於101年5月11日公布競賽號碼，競賽期間必須全程配戴發予之識別證（報到當日發予）。

（3）競賽場所除參加學生、評審委員及配有競賽工作人員知識別證者外，其他人員一律不准進入。

（4）各項實驗器材應先按照清單所列材料之名稱及數量一一清點，如有缺損應立即向助理評審人員報告，請求更換補足。

（5）各項競賽相關規定請參考手冊內容。

九、聯絡方式：

（一）聯絡人：

物理系洪連輝教授、孫淑媛小姐reddle@cc.ncue.edu.tw

（二）聯絡電話：

（04）7232105ext.3342

（三）傳真電話：

（04）7211153

（四）聯絡地址：

500彰化市進德路1號物理系孫淑媛小姐

（五）活動網址：

http:

//phys5.ncue.edu.tw/

科學HomeRun創意競賽

報　名　表

學校名稱

組名

指導老師

　　　　　（簽章）

E-mail

聯絡電話

傳真

聯絡住址

組員資料

姓名

年級

性別

Ｅmail

□男□女

□男□女

□男□女

□男□女

單位戳章

（蓋印處）

※組名可自取

※請於101年5月4日前將報名表格及報名匯票掛號郵寄至彰化師範大學物理系孫淑媛小姐

　收。

郵寄地址：

500彰化市進德路１號

※聯絡電話：

04-7232105ext.3342孫淑媛小姐

※相關網址：

http:

//phys5.ncue.edu.tw/

2012科學HomeRun創意競賽

活動內容

【競賽項目一：

團結力量大】資料來源：

遠哲基金會提供

一、目的：

利用A4紙所形成的環節製成繩索搬運塑膠袋內的礦泉水（每瓶600克），其過程中皆須徒手不使用任何道具。

二、原理：

利用紙張間的摩擦力與耐力，製成扣再一起的繩圈。

並在長度與耐度間取得適當的平衡，以搬運最大量的水到達目的地。

圖1-1競賽示意圖

三、活動一：

單條紙環的支撐

※競賽方式：

1.使用材料：

A4紙、塑膠袋。

2.紀錄重點：

礦泉水的數量（每瓶約600克）與紙環長度（為同一份A4紙製作而成）。

3.紙環繩：

每隊製作每個人的紙環繩（即4人各自擁有各自的紙環繩且A4紙不得共用）製作時間到攜帶紙環繩至競賽區集合，進行檢查，若發現不符合大會規定即淘汰（不能使用工具、道具製作紙環繩）。

4.製作規定：

每人需製作各自的紙環繩即A4不得交流使用並於10分鐘內製作完成，逾時不計分數

5.比賽過程：

每隊2分鐘，在時間內完成（4人共2分鐘），逾時不計分數。

紙環下方勾住塑膠袋環扣，並由參賽者自行添加礦泉水（每瓶約600克），由評審紀錄礦泉水數量，競賽過程中礦泉水需離地20公分高，低於20公分不虞以計分，將礦泉水提至1公尺遠的目的地即為完成。

將礦泉水放入塑膠袋內並提高超過20公分時，需停留10秒鐘，10秒鐘過後方能前進。

6.計分方式：

礦泉水的數量（每瓶600克）*紙環長度（為同一份A4紙製作而成）

計分分為兩階段，第一階段:

提起後10秒鐘紙環未斷裂獲得礦泉水的數量（每瓶600克）*紙環長度（公分）（為同一份A4紙製作而成）的分數，第二階段:

若完成前進一公尺則分數兩倍計算

7.注意事項：

Ø依照隊伍順序進行競賽

Ø各隊伍請依自行判斷該放入多少數量的礦泉水

Ø請事先將塑膠袋掛好，輪到該隊時，能夠直接放入礦泉水

Ø離地之後不能再放礦水或取出礦泉水

Ø若第二階段過程中紙環斷裂則只記錄第一階段計分

Ø時間不能超過2分鐘

Ø各隊總得分為4個人得分總和

Ø競賽完必須將紙環交由大會檢驗

Ø可使用木棍穿過第一個紙環提起也可以直接用手提起紙環繩

※本項活動當天沒有試作時間以及測試時間

四、活動二：

多條紙環與礦泉水數量的取捨

※競賽方式：

1.使用材料：

A4紙、塑膠袋。

2.紀錄重點：

礦泉水的數量（每瓶約600克）與紙環長度（多條指環需為同一份A4紙製作而成紀錄平均長度）

3.紙環繩：

每隊製作每個人的紙環繩（即4人各自擁有各自的紙環繩且A4紙不得共用）製作時間到攜帶紙環繩至競賽區集合，進行檢查，若發現不符合大會規定即淘汰（不能使用工作、道具製作紙環繩）

4.製作規定：

每人需製作各自的紙環繩即A4不得交流使用並於10分鐘內製作完成，逾時不計分數

5.比賽過程：

每隊2分鐘，在時間內完成（4人共2分鐘），逾時不計分數

紙環下方勾住塑膠袋環扣，並由參賽者自行添加礦泉水（每瓶約600克），由評審紀錄礦泉水數量，競賽過程中礦泉水需離地20公分高，低於20公分不虞以計分，將礦泉水提至1公尺遠的目的地即為完成。

將礦泉水放入塑膠袋內並提高超過20公分時，需停留10秒鐘，10秒鐘過後方能前進。

6.計分方式：

礦泉水的數量（每瓶600克）*平均紙環長度（為同一份A4紙製作而成）。

計分分為兩階段，第一階段:

提起後10秒鐘紙環未斷裂獲得礦泉水的數量（每瓶600克）*紙環長度（公分）（為同一份A4紙製作而成）的分數，第二階段:

若完成前進一公尺則分數兩倍計算。

7.注意事項：

Ø依照隊伍順序進行競賽

Ø各隊伍請依自行判斷該放入多少數量的礦泉水

Ø請事先將塑膠袋掛好，輪到該隊時，能夠直接放入礦泉水

Ø離地之後不能再放礦水或取出礦泉水

Ø若第二階段過程中紙環斷裂則只記錄第一階段計分

Ø時間不能超過2分鐘

Ø各隊總得分為4個人得分總和

Ø裝飾用的紙環不能列入指環平均值

Ø競賽完必須將紙環交由大會檢驗

Ø可使用木棍穿過第一個紙環提起也可以直接用手提起紙環繩

※本項活動當天沒有試作時間以及測試時間

五、使用器材：

材料

品項

數量

規格

大會提供

A4紙

2張（活動1、2各一張且不得共用）

約70磅

礦泉水

無限

約600g

有提手塑膠袋

1個

15斤53x63CM

自備材料

木棍

1個

規格不限但須能穿過自己的紙環

※製作時間：

（活動一）以及（活動二）一起製作，製作時間共20分鐘

六、單項總成績計算：

測量長度（2個活動作品皆要測量）

1.活動1、活動2的兩成績相加即為本活動成績

2.由成績高到低，排序一到最後一名，所得積分級為反過來的組數。

EX：

有40組，第一名則得

積分40分，最後一名為1分

【競賽項目二：

后羿射日】資料來源：

遠哲基金會提供

一、目的：

利用簡單的工具做出弓箭，比賽射遠以及精確度。

二、原理

1.對弓與弓弦施力，會造成弓與弓弦會變形，產生彈力位能，當放鬆之後，彈力位能會轉換成動能，使弓箭飛行。

2.製作箭時，須將箭的重心靠近箭頭，能減少飛行時的空氣阻力，又因箭尾較輕，當箭尾擺動時，些微的空氣阻力即形成適當的力矩，使箭的方向不易改變。

三、競賽方式：

分為「玉竹弓」（雙手放箭）以及「金木弩」（單手開槍）兩活動

使用器材

大會提供：

每組竹筷100支、橡皮圈120條、細塑膠吸管60支、粗塑膠吸管10支、透明膠帶一捲（約1cm寬）

自備器材：

弦線、化學粘土、濕紙巾（亦可用衛生紙沾水代替）等材料，與直尺、美工刀、打火機、蠟燭等工具

競賽說明

（1）製作說明

1.活動一：

玉竹弓

（1）用橡皮筋將竹筷綁成一張弓（彎弓或彈弓皆可，須用雙手發射箭矢），竹筷可以切割改變長度，不能削切改變形狀，弓弦可以使用橡皮筋或自備線材，並可在弓上附加粗吸管與透明膠帶。

（2）每隊每人需使用現場自製的弓（共4張）每張弓所使用的竹筷不可以超過12支，橡皮筋不可以超過15條。

（3）每隊每人需現場製作3支箭矢，每支箭均由細吸管製作而成，長度必須超過30公分。

（4）需自備化學黏土或濕紙巾製作箭頭，亦可使用大會發給之橡皮圈作為箭頭。

箭頭的長度不可大於5cm，且不可使用金屬、石塊、竹筷或木頭等硬物作為箭頭填充物，以維護安全，箭頭重量不限。

（5）弓的形制如圖一例。

2.活動二：

金木弩

（1）用橡皮圈將竹筷綁成一把弩（十字弓或袖箭皆可，須用單手發射箭矢），竹筷可以切割改變長度，不能削切改變形狀，弓弦可以使用橡皮筋或自備線材，並可在弩上附加粗吸管與透明膠帶。

（2）每隊每人需使用現場自製的弩（共4把）每張弩所使用的竹筷不可以超過12支，橡皮筋不可以超過15條。

（3）每隊每人需現場製作3支箭矢，每支箭均由細吸管製作而成，長度必須超過10公分。

（4）需自備化學黏土或濕紙巾製作箭頭，亦可使用大會發給之橡皮圈作為箭頭。

箭頭的長度不可大於5cm，且不可使用金屬、石塊、竹筷或木頭等硬物作為箭頭填充物，以維護安全，箭頭重量不限。

（5）弩的形制如圖二例。

圖一：

玉竹弓　　　圖二：

金木弩

（2）得點標準

1.活動一與活動二各有十個太陽作為目標，箭矢射倒太陽即計得點，一個太陽得一點。

2.若一箭射倒數個太陽，則每個太陽皆計得點。

3.發射後箭矢未中目標而落地，計射擊乙次，得分零點。

4.同隊射倒之太陽不可扶正，再擊中亦計得分零點。

5.射擊區為長方形，寬1m，距離目標5m至20m，區內每隔1m畫一格線，格內標示公尺數。

在此區域內，每射倒一個太陽，點數乘以公尺數即為得分。

6.每人只能在同一格內放箭。

7.在時限內，若同一隊射倒全部十個太陽後，每剩一箭計10分。

例：

＊某隊第一人，在20m處擊倒2個太陽，得分40（二箭射中，一箭未中）

＊同隊第二人，在10m處擊倒3個太陽，得分30（三箭全中）

＊同隊第三人，在5m處擊倒4個太陽，得分20（三箭射中四個太陽）

＊同隊第四人，在15m處擊倒1個太陽，得分15（一箭射中，剩餘二箭）

＊全隊射倒10個太陽得105分，餘2支箭加20分，故總分125分。

8.每人有三次射擊機會，以四人得分總數與他隊作六等第計分。

（3）操作方式：

1.每人在射擊區內以雙手放箭或單手開槍，將箭射向5～20m外的目標。

2.放箭或開槍時僅能運動手指以及拉弓，不可直接投擲，但可以一次射出多支箭（總數仍為三支箭）。

（4）競賽說明：

活動一與活動二中，同隊四人輪流射箭或開槍，每人可放三支箭。

全隊須在射擊區中，三分鐘內射完所有箭矢或擊倒全部太陽。

活動一：

玉竹弓

（一）場地佈置：

（1）在地面置一張桌子，桌上有十個太陽。

每個太陽由一張廢光碟片貼在一支寶特瓶上（600cc空瓶）製成，面對射擊者

（2）十個太陽分為上下兩層，層距約75cm。

（桌上桌下）每層放五個太陽，總長1m，平均擺置。

圖三：

場地佈置

（二）器材

●大會提供各隊器材：

品名

規格

數量

備註

竹筷

長約20cm，直徑約0.5cm

50支

免洗竹筷，不可削切改變形狀

橡皮圈

周長約15cm

60條

細吸管

直徑約0.5cm

36支

可裁剪成所需造型

粗吸管

直徑約1.1cm

5支

可裁剪成所需造型

透明膠帶

寬約1cm

1捲

與活動二共用

●自備器材：

品名

規格

數量

備註

工具

直尺、美工刀、火燭等

不限

用於測量及加工

線材

不限

不限

繫在弓上作為弦線

配重

化學粘土、濕紙巾等

不限

用於調整箭重及箭的重心位置

活動二：

金木弩

（一）場地佈置：

如活動一。

（二）器材

●大會提供

品名

規格

數量

備註

竹筷

約20cm長，直徑約0.5cm

50支

免洗竹筷，不可削切改變形狀

橡皮圈

周長約14cm

60條

細吸管

直徑約0.5cm

24支

可裁剪成所需造型

粗吸管

直徑約1.1cm

5支

可裁剪成所需造型

透明膠帶

寬約1cm

1捲

與活動一共用

●自備器材

品名

規格

數量

備註

工具

直尺、美工刀、火燭等

不限

用於測量及加工

線材

不限

不限

繫在槍上作為弦線

配重

化學粘土、濕紙巾等

不限

用於調整箭重及箭的重心位置

四、時間

（一）製作時間：

各隊20分鐘（含材料發放）

（二）評審時間：

活動一與活動二，每隊各2分鐘

五、違規處置

一旦發現有任何違規事項，本活動一律以零分計算。

六、單項總成績計算：

1.活動1、活動2的兩成績相加即為本活動成績

2.由成績高到低，排序一到最後一名，所得積分級為反過來的組數。

EX：

有40組，第一名則得

積分40分，最後一名為1分

【競賽項目三：

巴黎巨塔】資料來源：

遠哲基金會提供

1、目的

　　　你知道世界上著名的鐵塔法國巴黎的艾菲爾鐵塔（1899年建造，高324公尺）為什麼這做高鐵可以蓋的又高又堅固，竟然可以百年間都沒有倒，它們有什麼共同的特徵？

現在要用撲克牌來蓋一座又高又堅固的高塔。

2、原理

1.重心是物體重量分布的中心點，也就是重力所作用的點在地球上，一個物理質量分布愈下面，重心就會跟著在下面，而重心愈低，且底面積愈大的物體在地面上就會愈穩定。

2.牛頓提出赫赫有名的三個運動定律，其中第一運動定律，又被簡稱為慣性定律，若開始為靜止或等速作直線運動的物體，如果不受到任何淨外力的作用，將會保持原來靜止者恆靜止，而動者恆在一直線上作等速的運動狀態。

3、競賽方式

（1）競賽製作

1.一組用兩副撲克牌（大會提供）　在地面上做出一座高塔

2.此座高塔以B4紙（大會提供）大小為主，底座超出B4紙不予計分

3.請預留競賽２可抽出B4紙張的空間

4.可將紙牌自由凹摺或裁減，但不可使用其他膠狀類材料固定

5.如有特別的剪裁工具也可自行攜帶

6.參賽者可使用各種紙張戳合方式堆疊

7.整個高塔的材料只可以擁有撲克牌

8.以上任一項不合規定的作品或過程，該塔不予計分，請務必遵守規則

（2）活動１說明

　　１.製作時間結束後，各選手停下製作並離開製作區，時間結束後不得繼續製作或離開製作區刻

意撞毀他組作品，違者此活動不予計分

２.由裁判委員下場拿皮尺測量由底座到塔最高點的高度，即為競賽一之成　績

（三）活動２說明

１.每組指派一員回製作區在五分鐘內將高塔底層的B4紙從地面上抽出

２.紙張抽出的過程不可碰觸或扶正撲克牌高塔

３.紙張抽出後，盡速離開製作區並且不可做任何修補高塔的工作

４.紙張抽不出來沒辦法參加競賽２的比賽

５.由裁判委員下場拿皮尺測量由底座到塔最高點的高度，即為競賽２之成績

※　以上競賽任一項目競賽規定違規者此活動不予計分　

四、動動腦

　　１.如果要讓撲克高塔不會倒，那高塔底不要越重還是越輕？

高塔尖端要越重還是越輕？

有什麼

科學概念隱藏在其中呢？

　　２.利用物體的慣性，我們要如何才可以將B4紙從牌塔底部抽走，而且讓高塔穩穩站立不會倒下？

五、材料總表

品名

規格

數量

備註

B4紙

一般列印用紙

1張

大會提供

撲克牌

全新紙牌

2副

大會提供

自備工具

剪刀、美工刀或其他剪裁工具

六、時間總計：

１.製作時間50分鐘

　　　　　　２.第一次測量5分鐘

　　　　　　３.抽取紙張5分鐘

　　　　　　４.第二次測量5分鐘

　　　　　　５.移動準備時間5分鐘　　　　

七、單項總成績計算

　１.　活動１成績乘以0.7、活動２成績乘以0.3，兩成績相加即為本活動成績。

　２.由成績高到低，排序一到最後一名，所得積分即為反過來的組數。

ＥＸ：

有４０組，第一名

則得４０分，最後一名為１分。