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蟑螂的求偶行為與性費洛蒙

為了觀察’蟑螂間的求偶行為及交配過程,我們將下列的步驟列為綱要並開始進行研究的過程和結果。一、蒐集蟑螂的費洛蒙將蛻皮且長翅的蟑螂移到別的箱子中,並強迫處男處女蟑螂分開隔離飼養,使其不能交配保持單身狀態。然後放入飲水、飼料及一些摺成波浪狀或M 型的濾紙或吸水紙(以利牠躲藏和分泌費洛蒙在上面),在10~14 天後取出濾紙作生物檢定實驗,確定是否已經分泌性費洛蒙。二、生物檢定實驗(一) 蟑螂在明暗處對性費洛蒙的反應準備4 組每組2 個大小相同約為10×5cm 的透明箱,且箱底劃一橫線分成2 塊區域,並在每一箱的其中一區放入已集含費洛蒙的濾紙,另一區則放入一隻處男蟑螂。每一組用黑布覆蓋形成暗處,另一箱不變並放在光亮的地方形成明處,並計時觀察處男蟑螂每分鐘越過橫線的次數及特殊行為表現,並紀錄下來並且平均數值,得知明處每分鐘平均越過37 次暗處37.25 次,大致相同因此知道蟑螂在白天和夜晚對性費洛蒙的反應幾乎相同。(二) 蟑螂對性費洛蒙濃度高底有影響準備 4 組,每組2 個大小相同約為10×25cm 的透明箱且箱底劃一橫線分成2 塊區域並在每4 組其中一箱的其中一區放入已集含性費洛蒙且沾蒸餾水稀釋的濾紙,另一區放入一隻處男蟑螂。而另外的4 箱,每箱放入原汁的性費洛蒙,其他步驟和另4 箱相同。再計時和觀察其行為並紀錄這4 組處男蟑螂越過橫線的次數和特殊行為表現,得知原汁濾紙每分鐘平均36 次,已稀釋的濾紙9 次,由此可知費洛蒙的濃度高低影響蟑螂甚遠。三、性費洛蒙誘導之求偶行為將一對處男和處女蟑螂同放在 1 個透明容器,並觀察紀錄其求偶行為和行為表現。

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空氣"霧"染

霧的形成與空氣中的濕度、凝結核有關。為了瞭解霧的成因,我們取得特定氣象站1996 至2005年的10年氣象資料及環保署網站的空氣品質監測數據,整理與分析資料後發現: \r 一、空氣品質不佳時(空氣污染指標值或懸浮微粒值較高),隔日產生霧的時間點較早。 \r 二、當濕度接近飽和且空氣品質不佳時,霧的濃度增加,能見度較低。 \r 在資料分析後,我們自製一觀霧箱,模擬與觀察霧產生的條件,發現霧產生與水汽量有關,溫度越高越不易飽和。若水汽達到飽和時,加入污染粒子SO2、CO2、O3\r 皆會加快霧產生的速度,但比較SO2、CO2、O3 之間產霧的速度並無差異。

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線上教學資源

智慧型手機立體影像STEAM實作教材

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一線生機 「快速逃生窗」

一、突破傳統逃生鐵窗以鎖頭鎖住,造成逃生不易。二、分秒必爭,使用者可輕易打開「快速逃生窗」。三、小偷及幼童無法輕易打開,符合實際需求。四、具有緊急明燈及緩降梯逃生掛鉤,方便夜間或高樓逃生使用。五、實用性高、價格低廉可積極推廣,深具潛力。

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請別猜錯,這不是漆

有一天,老師佈置教室的時候,要我們幾位同學幫他割切一些寫在保麗龍板的字。大家正割得聚精會神時,顯美芬同學大聲地叫了起來-一原來瓶子的汽油被碰到了,整塊保麗龍板被弄濕了。大家想把普麗龍板上的汽油除去,可是我們失敗了,汽油滲進保麗龍板裡面去了,接著普麗龍板的表面馬上起了凹凸不平的現象,像似月球表面的坑谷,佈滿著整塊保麗板。我們嚇慌了,糟了!老師一定會生氣的。老師走過來一看!笑笑說:「沒關係!沒關係!妳們想想看,保麗龍板沾上了汽油,為什麼會有這種變化?沾上其他液體也會這樣嗎?只要妳們去觀察實驗,定能找到答案,說不定還能得到意外的收穫哩!」我們高與的跳起來說:「我們一定盡力去做,來補價這次的過失。」以下是我們所做的實驗,並經老師指導而獲得的結論。

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「晶」益求精-探討不同聲波、溫度、濃度、離子等對其影響

本實驗以硫酸銅與明礬為研究對象,探討影響化學結晶的因素。主要是用外在聲音頻率來影響物質結晶。我們發現硫酸銅的結晶量在每隔300Hz之下,均會突然增加;但明礬卻是隨著聲音頻率的增加而做某種規則性的遞減。除此之外,音頻對於硫酸銅結晶的外在形狀也有著某種影響,大致上在1000Hz以下,較易呈現長圓柱形;在1000Hz以上,則較易呈現小針狀形。為確認音頻的確會影響化學物質的結晶,我們更利用駐波的共振與共鳴原理,對著長玻璃管柱施放一系列音頻,竟可得到一規則性的節狀結晶體,然而目前我們對於此複雜之物理駐波原理並未能了解,故無法做一整體性探究。最後,我們仍以改變溶液中的離子,如加入食鹽、酸離子、鹼離子等方法,來研究對於化學結晶是否有影響。

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向日葵裡的黃金項鏈

我們就單純的數學方法研究向日葵原基排列的規則列出以下的研究目的:一、費氏數列與原基緊密排列之關係 二、螺旋結構的產生、方向與螺線數目的關係三、向日葵雙螺旋結構的特性兩原基相切的關係式 p2=1-2×(cosmφ+1)/(amφ+1/amφ+2)初始原基標示為A0,設Am 為後續第m個產生的原基,與A0 相切,切點為T, 則p2=1-2×(cosmφ+1)/(amφ+1/amφ+2)《以餘弦得證》費氏數列與原基相切之關係如下:(一)若生成螺線方程式為r=aθ, 0<a<1,則必存在n嘁,使得Q(a)=Pa(Fn)。(三)原基相切會讓向日葵形成螺旋結構,而且螺線的數目必為費氏數列的某一項Fn。若n 為奇數,則螺旋方向為逆時針;若n 為偶數,則為順時針。(四)原基緊密的排列形成雙螺旋結構,使向日葵花頭最密實。

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異色芒草株-五節芒(Miscanthus floridulus)變色機制之研究

禾本科是台灣常見的野生植物,經觀察發現此科植物普遍有變色現象,其中以五節芒(Miscanthus floridulus) 的變色現象比例最高也最頻繁。本研究主要針對五節芒各部分出現的不規則紅色現象進行分析,探討其成分、推測原因並瞭解此現象對植物本身的生長影響。結果顯示,此現象分佈在五節芒的各個部位,變色成因與土質、土壤酸鹼度並無關聯,而是與水分含量有一定相關性,且針對化學分析後,證實此變色現象是單寧酸所致。從實驗結果推測,五節芒的變色現象可能是在植株遭受破壞後,為應對被傷口吸引而來的植食性動物所產生的防禦機制。

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〝發霉〞的黃豆

黃豆醬油在我們家是屬於家族事業,製造醬油方法都是以“老師傅”方式世代相傳。台灣北、中、南部民眾對於醬油的口味需求不同,因此可以利用不同原料,製造多種口味醬油,簡單可以區分為豆麥醬油、蔭油及黃豆醬油。黃豆醬油為南台灣之傳統發酵製品,以黃豆為原料,經浸豆、製麴、洗麴、保溫、拌鹽下缸、密封及日曬發酵熟成而製得(如圖四)。從小我就在工廠裡玩耍,心理總存疑著--黃豆為何會『長毛』?經由這次的研究,我觀察到『長毛』的產物,居然是益菌-麴菌,麴菌長得好壞與否將影響醬油釀造的品質。因此本研究欲將“老師傅”的經驗予於科學化,探討醬油釀造的首要步驟 - 製麴,擬尋找醬油製造原料,亦即黃豆,之最適於一般家庭蒸煮的條件,探討黃豆浸泡時間(1、2、3小時)、蒸煮時間(20~100分)及不同豆麴厚度(1杯、2杯、3杯)對於製麴之影響,以尋求最佳的條件;並於不同蒸煮工具下評估一般家庭進行 DIY 製麴之可行性,進而自行釀造有創意之醬油。所得結果如下:一、利用顯微鏡及放大鏡比對麴菌的生長情形,來推測黃豆最合適的蒸煮條件。結果顯示浸泡 3 小時、蒸煮 60 分、以快鍋蒸煮之條件下,可獲取較佳製麴黃豆。二、以上述條件蒸煮後之黃豆,進行不同豆麴厚度製麴,結果顯示 1 米杯量之豆麴厚度低,水分散失快,易導致麴菌生長不佳,不利於醬油釀造。但在製麴過程中蓋布,可增加溼度與溫度。三、蒸煮工具中,微波爐及烤箱不適用。四、豆麴生長佳者,其菌絲皆有伸入至子葉部份,如(照片八)。五、豆麴生長 48 小時中,會有二度升溫的情形。為避免溫度過高,影響製成醬油產品風味,若豆麴量多時,需要拌麴兩次。六、 在一般家庭利用黃豆製麴應為可行,只要注意最適蒸煮條件、蒸煮工具及製麴時之豆麴厚度,應可提高一般家庭 DIY 釀造醬油的興趣。

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水中的不倒翁-水芙蓉

我們要來探討水芙蓉的根,除了可以吸收水分和養分外還可以做什麼功用?我們總共做了三個實驗,第一個實驗是探討水芙蓉根的長短對植物生長有何影響、第二個實驗是探討水芙蓉根在水中的平衡作用、第三個實驗是探討水芙蓉翻過來的情形。第一個實驗我們還沒有發現什麼東西,第二個實驗我們發現水芙蓉的根除了可以吸收水分和養分,還有平衡的作用,第三個實驗我們發現水芙蓉倒放的生活還是可以活下來,但是他倒放以後的生活,它的根會跟以前還沒有倒放的根差距很大。所以水芙蓉的根對它在水中的平衡有很大的幫助。

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鐵杵磨成『鏽』花針

以日常生活中常見的化學變化『鐵生鏽』為主題,研究在不同的環境中發生反應:以相同量之鋼絲絨,改變周遭的液體(酸鹼性)、溫度、色光照射、以及磁化等變因,進而瞭解在不同的環境下所造成鋼絲絨生鏽速率的快慢。最後得到在酸性環境、高溫、藍光照射以及未經磁化的鋼絲絨反應速率較快。

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提高空中二氧化碳含量對蔬菜生長及產量之影響

空中的二氧化碳的含量是光合率的限制因素之一、一般空氣中之二氧化碳含量僅0.03% 常不能滿足植物行光合作用之需尤以栽培溫室內者,二氧化碳不足之情形更為嚴重,隨著農業的現代化,以溫室栽培高級作物之設施園藝愈見普遍。本省地處亞熱帶氣候高溫多濕,二氧化碳施肥技術上是否有困難,能否獲得增產,則尚未有人報導,本項研究便是要探求在亞熱帶實施二氧化碳施肥的可行性及經濟性。

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