各位未來小發明家，你好！歡迎來到「發明讓生活更美好」這個單元！

你有沒有想過你最喜歡的玩具是怎樣製造出來的呢？又或者汽車為什麼會移動？為什麼我們可以用電話和很遠的人聊天呢？所有這些神奇的東西都是發明！發明是指人們為了解決問題，又或者想令生活更方便、更有趣而創造出來的新事物。

在這個單元裡，我們會化身成小偵探，一同探索這些發明背後超棒的科學原理。我們會學到一些看不見的力量、簡單機械（它們就像給了我們超能力一樣！），甚至是如何和電腦溝通！這將會是一個充滿樂趣的旅程，快點一同出發吧！


力的超能力！

所有移動、停止或者改變形狀的東西，都是因為一種力而發生的。力其實就是一個推或者一個拉。當你踢球的時候，你其實是推著球；當你拉開一扇門的時候，你其實是拉著它。力無處不在，它們就是讓發明品成功運作的秘密武器！

一同來認識兩種特別的力

1. 摩擦力：讓東西變慢的力量

摩擦力是指當兩個東西互相摩擦時產生的力。它總是想把東西弄慢。

想一下：快點摩擦一下你的手掌！有沒有覺得暖和呢？這些熱力就是由摩擦力產生的！

我們在哪裡見到摩擦力？
• 自行車煞車：當你緊握煞車的時候，膠墊會摩擦車輪。摩擦力就會令車輪減慢速度，最後停下。
• 步行：你鞋子和地面之間的摩擦力，阻止你在地上滑倒，好像在冰上溜冰一樣！
• 橡皮擦：橡皮擦就是利用摩擦力，將鉛筆痕跡擦走！

2. 磁力：看不見的推和拉

磁力是由磁鐵產生的、看不見的推力或者拉力。磁鐵有兩端，叫做北極和南極。

規則是這樣的：
• 異極相吸：一塊磁鐵的北極會被另一塊磁鐵的南極吸引。
• 同極相斥：兩塊磁鐵的北極（或兩塊磁鐵的南極）會互相推開。

我們在哪裡見到磁力？
• 冰箱門上：冰箱上面的磁鐵就是利用磁力黏住金屬門！
• 指南針裡面：指南針的指針其實是一塊很小的磁鐵，它受到地球巨大磁力的吸引，所以永遠指向北方。
• 一些玩具裡面：許多積木玩具和火車模型都用磁鐵來連接不同的部件。

你知不知道？

全世界最快的火車叫做磁浮列車，它們是沒有車輪的！它們利用強大的磁力漂浮在路軌上面。由於幾乎沒有摩擦力令它們減速，所以可以開得超級快！

小總結！

力就是推或者拉。摩擦力是一種因為摩擦而產生的力，它會令東西變慢，而磁力就是由磁鐵產生的、看不見的推力或拉力。


簡單機械：讓工作更容易！

有時，某些工作單靠自己的力氣來完成就太難了。這個時候，我們就要用簡單機械了！它們是聰明的工具，可以幫助我們用較少力氣做更多事。它們沒有電池，也不需要插電；它們只是用科學的力量來幫忙的！

一同來認識簡單機械的大家庭

1. 槓桿

槓桿是一條堅硬的棒，它會在一個叫做「支點」的轉動點上移動。想一下蹺蹺板吧！蹺蹺板就是一個槓桿，而中間那個支撐點就是支點。

生活中的槓桿：
• 剪刀：其實是兩條槓桿合在一起的！中間的軸心就是支點。
• 開瓶器：你將開瓶器放在瓶蓋上（瓶蓋就是支點），然後向上拉。槓桿就可以輕易地將瓶蓋打開。
• 撬棍：用來撬起重物。

2. 斜面

斜面其實是斜道或者斜坡的學術名稱！它可以幫助我們更容易地將東西搬上或者搬下。

想像一下：你寧願爬直立的牆，還是走一條緩慢的斜道上到滑梯頂呢？當然是斜道輕鬆多了，是不是呢？這就是斜面的神奇力量了！

生活中的斜面：
• 滑梯：遊樂場裡面一個很好玩的斜面。
• 斜道：輪椅斜道可以幫助人們輕鬆上落。
• 傾斜的道路：山上面的彎曲山路就是一個斜面，幫助汽車爬坡。

3. 滾輪（輪軸）

滾輪，例如車輪，是一種簡單機械，它可以減少摩擦力，幫助物件移動。東西用滾動的方式移動會比用滑動的方式輕鬆許多。

生活中的滾輪：
• 玩具車：你玩具車上面的車輪就是滾輪，可以令它在地板上飛快地移動。
• 滾軸溜冰鞋：鞋底的滾輪令你只需很少力氣就可以滑行。
• 辦公室椅子：輪子（車輪）令你可以輕鬆在房裡面移動。

重點歸納

槓桿、斜面和滾輪這些簡單機械，其實不是有馬達的機器。它們只是簡單的工具，可以令搬運重物或者移動物件這些困難的工作變得輕鬆得多！


用什麼製造的？選對材料很重要！

一件發明不是隨便用什麼東西都能製造的！發明家必需仔細地為發明選對材料。材料就是製造一件物品的「料」。材料的特性（或「性質」），例如它是不是堅硬、透明還是防水，都很重要！

我們看一下一些常見的材料吧：

• 塑膠
特性：輕巧、堅固、防水，而且很容易造成不同顏色和形狀。
用途：玩具、水樽和電腦鍵盤。

• 金屬
特性：很堅硬、有光澤，而且可以鎚打成不同形狀都不會爛。
用途：汽車、橋樑、匙羹和硬幣。

• 玻璃
特性：透明（可以看穿它）、防水、表面光滑。
用途：窗、水杯，還有幫助我們看東西的眼鏡。

• 木材
特性：堅固，來自大自然（樹木），不容易變熱或變冷。
用途：家具，例如椅子和桌子、房屋，以及紙。

快速複習

發明家會根據材料的特性來揀選。你當然不想雨衣是用紙做的，或者窗戶是用木頭做的吧，是不是？用對材料才可以令發明品完美運作！


超棒的現代發明！

科學和科技一直都在進步，帶來許多令人驚嘆的新發明，改變了我們的生活、工作和玩樂方式！

3D 打印：從零開始創造物件！

3D 打印機是一個真的很神奇的發明。你在電腦上設計好一個東西，打印機就會將它一層一層地，實物化地印出來！

比喻：想像一下，你用沙粒堆城堡，一層薄薄的沙這樣疊上去。3D 打印機也是這樣做，不過它用的是塑膠或者其他材料，而且會完美地跟從電腦的指令。

它有什麼用呢？ 3D 打印可以用來製造個人化玩具、機器零件，甚至骨骼模型，可以幫助醫生計劃手術。它可以令我們快速地創造出我們想要的物件，而且和設計完全一樣。

其他科學進步

想一下智能電話吧！它不單只是一件發明；它是許多許多發明集合在一個小小的裝置裡面：電話、相機、電腦、地圖、音樂播放器，還有許多其他東西！這些進步將我們連結在一起，而且資訊就在我們手上，隨時都可以獲取。

重點歸納

現代科學和科技的進步，例如 3D 打印和智能電話，正用新奇又刺激的方式解決問題，令我們的生活日日都變得更美好！


我們和電腦聊天吧！什麼是編程？

你玩過電腦遊戲或者用過應用程式（App）了嗎？它們怎麼知道要做什麼呢？答案就是編程！編程就好像用一種電腦明白的特別語言，寫一套指令給它這樣。

運用運算思維解決問題

在我們編程之前，我們需要用電腦的方式去思考。這個就叫做運算思維。它的意思是將一個大問題拆解成細小、簡單的步驟。

比喻：如何製作早餐麥片
電腦不會明白「製作麥片」是什麼意思。你必需給它一連串精確的指令，這個就叫做「演算法」。
1. 拿一個碗。
2. 將碗放在桌上。
3. 拿麥片盒。
4. 將麥片倒入碗中。
5. 拿牛奶。
6. 將牛奶倒入碗中。

這串步驟就是一個演算法了！編程只不過是用 Python 或者 Scratch 這些語言將這個演算法寫出來，這樣電腦就可以跟著做啦。透過編程，我們可以創造網站、製作機器人、設計遊戲，來解決各式各樣的問題。

小總結！

編程就是透過給電腦一串步步為營的指令（叫做「演算法」），來告訴它要做什麼。它是解決問題的一個強大工具！


做個聰明的科技用家！

發明和科技真的很好，但好像任何強大的工具一樣，我們有責任去安全和明智地使用它們。

安全第一！

• 用電安全：千萬不要將手指或者任何物件插入電插座。手機和平板電腦這些電子產品，要時刻遠離水源。
• 上網安全：在網上要做個有禮貌的人。不要和不認識的人分享你的個人資料，例如你的全名、住址或者學校。如果網上的東西令你覺得不開心、驚慌或者困惑，一定要立刻告訴你信任的大人知道，例如爸爸媽媽或者老師。

你的責任

• 平衡時間：用科技固然好玩，但也要保持健康的生活方式啊！記得要平衡螢幕時間和其他活動，例如戶外玩耍、看書以及和家人相處。
• 點擊前要三思：做一個好的數碼公民。在你發布或者分享任何東西之前，問一下自己：這是真的嗎？是友善的嗎？有沒有幫助？

最後快速複習

使用科學和科技都有重要的規則：
• 用電和上網都要注意安全。
• 要負責任地平衡時間，並且做個友善的人。
只要你做一個聰明的科技用家，就可以盡情享受發明帶來的美妙，同時保護自己以及其他人的安全！