自然科學概論：修訂版本之間的差異

2016年2月25日 (四) 08:20的修訂版本

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

1. 大霹靂。4%+23%+73%。
2. 質、能、時、空。
3. 質能是同一種本質。(※E=MC²)
4. 時空都是維度。
5. 大尺度與小尺度。
6. 次方表示式。
7. 宇宙的建材：夸克與基本粒子。
8. 重力、電磁力、強作用力、弱作用力。
9. 力引發加速和運動，造成動能、位能轉換。
10. 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。
11. ※怒月和恐龍滅絕。
12. 物質和反物質。
13. 物質波。(※量子力學)
14. 暴漲。膨脹與冷卻。(冰箱和冷氣的原理)
15. 恆星的生老病死。第二代星系。
16. 宇宙的結局。
17. 怎麼知道地球是圓的？
18. 怎麼量地球的大小？(用日影長度)
19. 基本幾何(三角、幾何、圓、比例、解二次方程式)
20. 萬有引力定律 F=G*M₁M₂/r²
21. 用兩鉛球測出萬有引力常數 G 。
22. 角動量守恆。
23. 傅科擺。
24. 公轉與自轉，年與天。四季。
25. 地球鐵心和地磁。
26. 地磁保護地球。
27. 地函對流。
28. 地殻、板塊運動。
29. 地磁反轉和中洋脊。
30. 海洋。
31. 大氣。
32. 水的三態(※實驗)
33. 地球的年齡。
34. 電磁力。
35. 元素與週期表。
36. 碳六十分子模型。同素異形體。
37. 常見化學反應，酸鹼中和、燃燒。
38. 西方的風、水、土、火和東方的金木水火土，明朝皇帝取名字。
39. 地球的主要元素。
40. 光合作用。
41. 月球的起源：忒伊婭撞了地球，穩定了地球的自轉。
42. 18次的冰河週期。
43. 盤古大陸的分分合合。
44. 太陽內部粒子減少，只能增溫維持體積=>地球只有15億年的生物黃金時期。(地球從誕生到終結p141)
45. 生命是什麼？
46. 宗教的看法：我們從來處來，在紅塵中歷練，再回到來處去。
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。
48. 從無生物到生物，膜，生滴。
49. 複製自己：蛋白質、RNA、DNA。
50. 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。
51. 吞噬與共生，粒線體與葉綠體。
52. 生命的長河：DNA。
53. 核膜。
54. 逸散系統。(非線性入門)
55. 養分+氧+粒線體->水+二氧化碳+ATP
56. 生命調節地球：是生物使得地球適合居住。
57. 有性生殖。
58. 演化。
59. 五界。
60. 埃迪卡拉紀的諸怪物。
61. 寒武紀大爆發。
62. 動物界主要十門出現。
63. 脊柱出現：視、聽、嗅球出現，腦出現。
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。
65. 溫血：機動、夜行。
66. 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
67. 演化的高低偏見。
68. 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。
69. 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。
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。
71. 10幾萬年前只剩幾千人。
72. 腦即心智，概說腦。
73. 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。
74. 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。
75. 石油挖完了怎麼辦？
76. 美食中的化學
77. 千變萬化的塑膠
78. 選舉的數學理論
79. 演化、性象與認知
80. 化蛇毒為藥
81. 病毒

修課同學的建議

• 施馨檸：
  1. 天文學
  2. 地質學
  3. 相對論
• 柯智懷：
  1. 量子力學
  2. 分子的種類
  3. 離子
  4. 氧化，還原
  5. 天氣科學
  6. 大氣層中物質的交互作用
• 丁禾
  1. 生物的演化
  2. 生物的構成和運作機制
  3. 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
  1. R1(Report 報告)
  2. R2(Reaction 反應)
  3. R3(Relation 連結)
  4. R4(Rebuild 重建)

各次上課內容

2016.02.25

• 本課程說明
• 共讀小說說明
• C₆₀
• 我們的地球有多大
• 兩億年來的地球
• 冰封地球
  1. 地球何時被冰封？
  2. 地球為什麼會被冰封？
  3. 地球為什麼沒有被繼續冰封？
  4. 地球後來為什麼沒有再次被冰封？
• 討論各次上課內容
• 決定同學的報告主題
• 重新布置 517
  1. 每人一部 PC
  2. 調整座位
  3. 調整延長線
  4. 測試區