2

Contents

1總召集人的話

5 科學讀書會

科學世界的毒舌頭與夢想家-白榮銓 /441

2本月專題

傳播科技

網路世代的多螢傳播科技-陳志嘉|林永昌 /02

機構創意設計教具與3D設計工具應用探討-汪殿杰 /08

數位遊戲在線上學習的運用方式探討-蔡福興 /14

1

2

33 各科教室

數學教室 方塊積木的創意遊戲-猜猜我是誰-李佑宗 /20

生物教室 文學與竹-陳文德 /26

地科教室 簡介金瓜石的礦石-周錦鐘 /34

1

2

3

召集人的話地球是我們共同的家，當我們每天在地球表面上汲汲營營時，你曾想過有一

天可以飛離地球，從外太空遠眺地球的模樣嗎 ? 當你看到天有異象時，你會

思考這是如何生成的嗎?本期專題就以「地球之美」為專題，邀請四位專家學

者為文，從太空觀測、雲的種類與特色、彩虹的生成原理到可能源自太空的

神祕岩石等面向，來介紹許多珍貴的地球影像及生活中常見的美麗景象。

　　恆春半島的熱帶海岸林是臺灣陸寄居蟹的重要棲地，但原本可以讓體型

不一的聚居蟹循環利用的貝殼，近年來由於人類大量撿拾及對棲地的破壞，

讓它們越難找到適合的家，甚至只能「寄居」在人類丟棄的垃圾中，本期「

生物教室」〈寄居蟹的悲歌〉乙文，要為這些可憐的寄居蟹請命，請給它們

一個「正常的家」!

　　近來有一種新興的競標網站，規則是從０元開始競標，競標者須先購買

點數，才能參與下標，每下標一次需付一點；每次下標都增加固定金額；無

論得標與否，下標的點數均不予退還；最後得標者可用得標價購得下標產品

。本期「數學教室」臺北市立大學數學系李源順教授將以「純數學」的角度

，探究這種網站管理者的獲利模式及競標者所付金額等相關問題。

　　「我的科展路」單元則由我國2013美國國際科技展覽會(ISEF)地球科學

科代表，榮獲大會三等獎以及美國氣象協會榮譽獎，現就讀國立臺灣大學機

械工程學系一年級的林昱曦同學，跟大家分享他走過的科展路，以及給有志

投身科展競賽與科學研究的學弟妹的建議。

　　人們要如何追求更幸福的人生呢? 透過練習計畫的實施，能讓我們激發

正向情緒，建構圓滿的生活嗎 ?《邁向圓滿：掌握幸福的科學方法 & 練習計

畫》一書作者馬汀．塞利格曼 (Martin Seligman) 教授的答案是肯定的，本期

「科學讀書會」單元為各位讀者介紹本書的觀點。

總召集編輯委員

李隆盛

4科學家的科學路

全力扮演心中理想的科學教師-【陳秋民】-謝瑩潔 /381

6科教館GO好玩

開昆蟲密碼」特展2000件標本登場-展覽組 /501

策　劃　曾聰邦主　編　鄭淑文編　輯　張志定地　址　11165臺北市士林區士商路189號電 話 (02)6610-1234網 址 http://www.ntsec.gov.tw (科教館網站QR碼,有圖檔)排版印製 ＯＯＯＯISSN 1683-089X中華郵政台北字第1560號 中華民國103年3月出版

本刊以環保油墨印刷

No.53-3出版單位 國立臺灣科學教育館發 行 人　朱楠賢總召集人　李隆盛編審委員　古建國　白榮銓　全中平　全任重　吳育雅吳梅英　吳美麗 李文獻　李永棠　李堅萍李隆盛　周錦鐘　林英子　林坤誼　邱守榕 洪連輝　柳 賢　張俊彥　陳正改　陳竹亭陳麗美　黃台珠　黃敏晃　黃福坤　葉明倉楊水平　楊正宏　劉青雯　蕭次融　鍾　靜 (按姓氏筆劃排序)

總召集人的話-李隆盛 /011

目錄

3

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1總召集人的話

5 科學讀書會

科學世界的毒舌頭與夢想家-白榮銓 /441

2本月專題

傳播科技

網路世代的多螢傳播科技-陳志嘉|林永昌 /02

機構創意設計教具與3D設計工具應用探討-汪殿杰 /08

數位遊戲在線上學習的運用方式探討-蔡福興 /14

1

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33 各科教室

數學教室 方塊積木的創意遊戲-猜猜我是誰-李佑宗 /20

生物教室 文學與竹-陳文德 /26

地科教室 簡介金瓜石的礦石-周錦鐘 /34

1

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3

召集人的話地球是我們共同的家，當我們每天在地球表面上汲汲營營時，你曾想過有一

天可以飛離地球，從外太空遠眺地球的模樣嗎 ? 當你看到天有異象時，你會

思考這是如何生成的嗎?本期專題就以「地球之美」為專題，邀請四位專家學

者為文，從太空觀測、雲的種類與特色、彩虹的生成原理到可能源自太空的

神祕岩石等面向，來介紹許多珍貴的地球影像及生活中常見的美麗景象。

　　恆春半島的熱帶海岸林是臺灣陸寄居蟹的重要棲地，但原本可以讓體型

不一的聚居蟹循環利用的貝殼，近年來由於人類大量撿拾及對棲地的破壞，

讓它們越難找到適合的家，甚至只能「寄居」在人類丟棄的垃圾中，本期「

生物教室」〈寄居蟹的悲歌〉乙文，要為這些可憐的寄居蟹請命，請給它們

一個「正常的家」!

　　近來有一種新興的競標網站，規則是從０元開始競標，競標者須先購買

點數，才能參與下標，每下標一次需付一點；每次下標都增加固定金額；無

論得標與否，下標的點數均不予退還；最後得標者可用得標價購得下標產品

。本期「數學教室」臺北市立大學數學系李源順教授將以「純數學」的角度

，探究這種網站管理者的獲利模式及競標者所付金額等相關問題。

　　「我的科展路」單元則由我國2013美國國際科技展覽會(ISEF)地球科學

科代表，榮獲大會三等獎以及美國氣象協會榮譽獎，現就讀國立臺灣大學機

械工程學系一年級的林昱曦同學，跟大家分享他走過的科展路，以及給有志

投身科展競賽與科學研究的學弟妹的建議。

　　人們要如何追求更幸福的人生呢? 透過練習計畫的實施，能讓我們激發

正向情緒，建構圓滿的生活嗎 ?《邁向圓滿：掌握幸福的科學方法 & 練習計

畫》一書作者馬汀．塞利格曼 (Martin Seligman) 教授的答案是肯定的，本期

「科學讀書會」單元為各位讀者介紹本書的觀點。

總召集編輯委員

李隆盛

4科學家的科學路

全力扮演心中理想的科學教師-【陳秋民】-謝瑩潔 /381

6科教館GO好玩

開昆蟲密碼」特展2000件標本登場-展覽組 /501

策　劃　曾聰邦主　編　鄭淑文編　輯　張志定地　址　11165臺北市士林區士商路189號電 話 (02)6610-1234網 址 http://www.ntsec.gov.tw (科教館網站QR碼,有圖檔)排版印製 ＯＯＯＯISSN 1683-089X中華郵政台北字第1560號 中華民國103年3月出版

本刊以環保油墨印刷

No.53-3出版單位 國立臺灣科學教育館發 行 人　朱楠賢總召集人　李隆盛編審委員　古建國　白榮銓　全中平　全任重　吳育雅吳梅英　吳美麗 李文獻　李永棠　李堅萍李隆盛　周錦鐘　林英子　林坤誼　邱守榕 洪連輝　柳 賢　張俊彥　陳正改　陳竹亭陳麗美　黃台珠　黃敏晃　黃福坤　葉明倉楊水平　楊正宏　劉青雯　蕭次融　鍾　靜 (按姓氏筆劃排序)

總召集人的話-李隆盛 /011

目錄

4 科學研習 No.53-3 MAR 2014

由「瘋狗浪」事件論述我國的海象監測網文 / 陳正改（中央氣象局退休組長）

前言

新北市樹林社區大學學員於去（2013）

年 11 月 9 日由老師帶領到東北角暨宜

蘭海岸國家風景區管理處所轄的鼻頭 --

龍洞地質公園戶外教學時，遭到高達 5

層樓高的「瘋狗浪」襲擊，有 16 人被

捲入海中，釀成 8 死 8 傷的慘劇。

成功大學水利及海洋工程學系的高家俊

教授表示，此次的「瘋狗浪」事件為百

年罕見的災難；主要是受到位於菲律賓

的強烈颱風海燕（Haiyan）及東北季風

共伴環流之雙重作用而產生長浪（湧

浪）所致。由於海燕颱風的最大風速高

達每小時 225 公里（每秒 63 公尺，16

級風以上），且其暴風半徑廣達 900 公

里，為一般颱風的 2 倍大，台灣及周圍

海域都受到其外圍環流的影響。

海燕颱風於 11 月 8 日凌晨以最巔峰狀態

登陸菲律賓中部，9 日下午離開菲律賓，

11 日持續影響越南及中國大陸（詳見圖

一及圖二）；並在菲律賓造成毀滅性的

破壞，有 6 千多人死亡，近 2 千人失蹤，

財物損失超過 8 億美元。

什麼是瘋狗浪？

5本月專題｜傳播科技

 ▲圖一：美國國家海洋暨大氣總署（NOAA）於 2013 年 11 月 7 日晚上拍攝到強烈颱風海燕（Haiyan）巔峰時期的衛星雲

圖照片。（http://ladsweb.nascom.nasa.gov/browse_images/mid.html?productFileID=1119823924&date=11%2F07%2F2013

+13%3A45%3A00&browseFi）

6 科學研習 No.53-3 MAR 2014

▲圖二：海燕颱風（編號 1330）路徑圖（資料來源：維基百科）

像這種會致命的「瘋狗浪」之「海象事

件」，雖然成因還不甚明瞭，也不容易預

測，但中央氣象局已明確表示，將會與海

洋學者共同合作，盡力找出「瘋狗浪」發

生的可能時機，及早提出預警，以減少災

害的衝擊。

受此「瘋狗浪」事件的啟發，筆者先對我

國海象監測網的的發展、演進及未來的發

展方向作一論述，提供各位讀者參考。至

於「瘋狗浪」的成因、類型及防範措施等

相關課題，容後另文介紹。

我國海象測報的緣起及演進記得民國 72（1983）年 9 月 6 ~9 日期間，

艾倫颱風穿過巴士海峽並朝東沙島撲進，

對台灣陸地沒有構成任何威脅。但當艾倫

颱風經過巴士海峽及進入東沙島海域時

（圖三為艾倫颱風的路徑圖），竟分別在

菲律賓巴布煙島及南海的東沙島造成兩起

大海難事件，導致台灣漁民共有 68 人死亡

及失蹤；其中尤以東沙島的海難事件更為

國人所關注。

7本月專題｜傳播科技

▲圖三：艾倫颱風路徑圖（1983 年 9 月 6~9 日）

（取自：中央氣象局颱風資料庫網站）

此海難事件引起立法委

員及新聞媒體的嚴厲批

評和交相指責。中國時

報記者曾到氣象局預報

中心採訪當時的主任，

質疑漁民如何了解漁業

氣象報告中的「巨浪」、「猛浪」、「狂

濤」等專用術語，並詢問漁民遇到颱風時，

應如何採取避航措施﹖針對此海難事件的

前因後果和政府對漁民的服務措施，中國

時報做了大篇幅且詳盡的報導。

於是行政院指示各部會研擬「加強為漁民

服務方案」。氣象局為提升海面的風浪預

報能力及加強為漁民服務，特於氣象預報

中心內另成立漁業氣象課（筆者即擔任第

一任課長）；另聘請當時旅居美國的劉肖

孔教授負責執行「颱風暴潮」之研究，希

望他能將其經驗傳承給預報員；氣象局也

積極研議籌設「海象測報中心」。高雄市

政府則於東沙島設立「漁民服務中心」；

而台灣省政府農林廳也設立「台灣區漁業

廣播電台」；農委會撥款補助漁船裝設傳

真機，以便接收氣象報告及天氣圖；漁業

局同時開辦「船長訓練班」，聘請學者及

專家分別講授海洋氣象、颱風避航法、緊

急救援及應變處置等課程，以增進船長在

海域作業遇到颱風、火災等天然及人為災

難時之自救及求救的應有作為。

經過十年的努力，氣象局終於在民國 82 年

7 月奉准成立海象測報中心，負責大氣與

海洋交界面之自然現象的監測與預報，包

括：潮位、波浪、海溫、海流、海面風及

其他的海氣象要素。在全體同仁和國內外

參與合作的機構及學者專家共同努力下，

目前已將我國海象資訊服務系統的基礎架

構建立完成。這些基礎建設，包含：近海

海象觀測網、海象預報系統、海象資料庫

及海象資訊服務網。

近海觀測網可提供台灣周圍海域即時的海

水位、波浪、海溫、海面風及其他海象資

料；預報系統則可提供台灣海域綜觀尺度

的海水位、風暴潮、浪高、潮流及海溫等

8 科學研習 No.53-3 MAR 2014

預測資訊。而社會大眾（包括：海上搜救單位

及人員、海巡單位及人員、船員、漁民、釣客、

遊憩旅客、潛水者、游泳者、研究學者和工程

人員等）可從氣象局的全球資訊網站獲得即時

且最新的海象資訊產品，進而加以應用。

近年來，由於我國相當重視海洋的開發，農委

會漁業署不僅鼓勵漁民發展海上養殖漁業，交

通部觀光局也積極規劃開發沿岸的遊憩設施，

同時又積極推動台灣周圍海域的藍色公路之交

通網，另外交通部、陸委會和內政部也共同積

極推動兩岸的小三通海上航線，使得從事海上

活動的人數逐年增加。

為適應此一發展趨勢，如何增進國人對海洋環

境的了解，及在天然災害的威脅之下，能與大

自然和諧共存，並適當且安全地從事海域開發

利用，甚至也能同時兼顧海洋環境保育，這是

政府相關部門當前應面對的重要課題。

台灣及周圍海域現有的海象監測網為掌握台灣及周圍海域的即時海況，氣象局目

前已建置有：包括潮位站 23 站、近海資料浮

標站 5 站（如圖四及圖五所示）、浮球式測波

站 1 站等各項觀測儀器，負責監測及蒐集各海

域的潮位、波浪、海溫、海流等資料，並即時

傳至氣象局的海象資料庫；另外同時整合國內

相關機構（如內政部、港務局、水利署、工業

局和學術單位等）所蒐集的海象觀測資料，並

納入海象資料庫內，以便相互補遺及共同分享，

進而提供氣象預報部門作為海面天氣分析及海

象預報的參考依據和防救災緊急應變及處置之

基礎。

由上述之說明，可知我國已具有潮位監測、近

海浮標監測的基礎架構；但現有觀測站均位於

台灣近海，觀測數據易受海岸地形之影響，又

缺少外洋即時的實測資料，對於颱風預測及海

洋災害預警之幫助相當有限。民國 97（2008）

年卡玫基颱風過後，氣象局為了能及早的監測

颱風之動態並掌握其未來的行徑，於是就在

台東蘭嶼外洋佈放一座資料浮標（如圖六及圖

七所示），另外也於台灣西南方小琉球海域

▲圖四：中央氣象局所屬的近海資料浮標站。（取

自：中央氣象局網站）

▲圖五：國立成功大學近海水文中心所屬的海洋環

境資料浮標站。（取自：國立成功大學近海水文

中心網站）

▲圖六：中央氣象局所屬的外洋浮標站。（取自：

中央氣象局網站）

9本月專題｜傳播科技

▲圖八：台灣及周圍海域現有海象監測站網分布圖。

（取自：中央氣象局網站）

▲圖七：中央氣象局與成功大學近海水文中心人員

共同合作，於台東蘭嶼外洋佈放浮標站。（取自：

中央氣象局網站）

建置一套深海資料浮標，同時修復東吉島現

有的波浪站，但仍不足以有效監測台灣周圍

海域的海氣象狀況；因此又在民國 99~100

（2010~2011）年間持續擴大海象監測網，

而於東沙島外洋和馬祖東引海域，建置最新

型的浮標站各一座，以便對颱風及其他災害

性天氣系統通過時，予以即時且全盤的監控

其海氣象變化，進而對國人提供更詳盡的預

警資訊及強化其功能。圖八為台灣及周圍海

域現有的海象監測站網之分布。

9科學研習 No.53-3 MAR 2014

10 科學研習 No.53-3 MAR 2014

海象監測網之應用及展望我國海象監測的主要任務就是：搜集及整

合和應用台灣及周圍海域的即時、詳盡且

完整之海象資料，提供氣象預報部門使用，

及早且準確的對災害性天氣提出預警，以

防範各種海洋災害的發生；另當發生海洋

災害時，可適時提供防救災單位，採取搜

救及防護措施的參考。為了要達到此目標，

則我們必須要佈建完善的海象監測網並加

以妥善的維護。

台灣的東方是寬廣且開擴的太平洋海域，

西側則是台灣海峽，西南方又是廣闊的南

中國海；由於上述洋面及海域，無法建置

固定的海象觀測站，以致很難獲得即時且

眾多數量的海象觀測資料。因而對來自太

平洋及南中國海域的侵台之颱風路徑與強

度變化、西南氣流的結構及動向，和源自

測站名稱 測站名稱 設站目的

宜蘭外洋資料浮標站 宜蘭外洋資料浮標站 監測颱風及東北季風動態

花蓮外洋資料浮標站 花蓮外洋資料浮標站 監測颱風及東北季風動態

高雄外海平台觀測站 高雄外海平台觀測站 監測西南氣流動態

吉貝潮位站 吉貝潮位站 監測異常海水位變化、搜集海流預報模式邊界條件

七美潮位站 七美潮位站 監測異常海水位變化、搜集海流預報模式邊界條件

東吉島潮位站 東吉島潮位站 監測異常海水位變化、搜集海流預報模式邊界條件

東沙島潮位站 東沙島潮位站 監測颱風動態及異常海水位變化

中國大陸並經過台灣北部海面及台灣海峽

的大陸高氣壓、鋒面系統和引發豪雨的梅

雨鋒面等災害性天氣之分析、研判及預測，

就一直困擾著我們的預報部門。另外，為

加強監測台灣周圍海域受到颱風暴潮、強

烈東北（西南）季風、海嘯、氣候變遷等

因素而引起之異常海水位變化和「瘋狗浪」

等災害性海象事件，也必須適時的增加與

更新現有的潮位站。

由此可知，若能將我國現有的海象觀測網，

向外拓展至既深且廣闊的西北太平洋、南

中國海、台灣北部海面及台灣海峽等海域

（詳見表 1 及圖九所示），不僅可提升我

國海象的觀測能量，而且對影響我們台灣

地區的災害性天氣系統之掌握及預警，將

會有相當大的助益。

▲（資料來源：中央氣象局「佈建海象監測網及精進海象預報計畫」書）

▼ 表 1：中央氣象局未來預定增設之海象監測站

參考資料及文獻

中央氣象局，2009：中央氣象局「佈建海象監測網及精進海象預報計畫」書。

中央氣象局，2013：中央氣象局全球資訊網站 (http://www.cwb.gov.tw)。

中央氣象局，2013：中央氣象局簡介。

中央氣象局，2013：中央氣象局颱風資料庫。

美國國家海洋暨大氣總署 (National Oceanic and Atmospheric Administration，NOAA) 網站（http://www.noaa.gov）。

國立成功大學，2013：國立成功大學近海水文中心網站（http://www.comc.ncku.edu.tw）。

陳正改，2012，7：台灣防災策略的剖析，消防月刊，2012 年 7 月號，60~75 頁，內政部消防署出版。

曾百村、唐筱恬、曾懿晴 / 綜合報導，2013 年 11 月 13 日：浪襲奪命 學者：不能全歸咎風管處，中國時報。

維 基 百 科，2013： 強 烈 颱 風 海 燕 (2013 年 )（http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%A2%B1%E9%A2%A8%E6%B5%B7

%E7%87%95_(2013%E5%B9%B4)）。

11本月專題｜傳播科技

又，為探討台灣周圍海域的海流特性，並

即時取得颱風附近洋面的氣壓數據，以供

全球氣象數值預報模式之運用，我國正與

美國國家海洋暨大氣總署 (NOAA) 及美國

加州大學海洋研究中心商討合作方案，希

望能共同參與「全球漂流浮標計畫 (Global

Drifter Program ; GDP) 」，如此即可在颱

風經常通過的西北太平洋及南海的海域上

佈放漂流浮標 (drifting buoy)，而且也可同

步自美國 NOAA 的浮標資料庫，取得全球

漂流浮標資料及即時的海面氣壓資料。

▲圖十：全球漂流浮標陣列分布位置圖（取自：美國國家海洋暨大氣總署 (NOAA) 網站）

▲圖九：我國未來預定增設之海象監測站概略位置圖

（資料來源：中央氣象局「佈建海象監測網及精進海象預

報計畫」書）

目前已有美國、加拿大、日本、澳洲等國

家參與「全球漂流浮標計畫 (GDP) 」，圖

十是 2008 年全球漂流浮標陣列的分布位置

圖。由圖十所示，表面看來，全球各海面

均已有各國負責佈放的漂流浮標站；但若

仔細分析，可發現台灣周圍海域和南中國

海還是一大空缺（這區塊亦是全球熱帶性

氣旋—颱風出現頻率最高的區域）。未來，

我國若有機會與國際接軌，共同參與「全

球漂流浮標計畫」，不僅可滿足我國發展

海流測報及充實海象資料之需求，另外，

也可補足目前全球海洋環流研究的缺口。

為促進海象測報技術的國際交流，及開發

引進最新的海象預報技術，我國也應與周

邊國家一起合作。如此的話，除了可提昇

我國海象預報的準確度及預報技術外，而

且還可真正的落實海象研發之作業能力，

進而精進我國海上災難防護及搜救、航行

安全、海域觀光遊憩、遠近海漁業發展、

海岸工程規劃及施工、海洋資源調查與生

態環境保護等全方位的應用能力。