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初步大和藻蝦的繁殖

大和藻蝦(Caridina multidentate) 因清除附著於水草葉面以及水草缸壁藻類的能力強大,節省消費者清除時間與勞力,因此受國內外消費者喜愛,並且在外銷的觀賞蝦出口量佔有極大比例。目前尚未有成功大量育成的消息,原因在於蝦苗生態習性皆不清楚。本研究目的在於找出一條成功育苗的途徑與方法,我們以蝦苗的體型來推斷其合適餌料及生長鹽度的改變。本實驗將蝦苗飼養於室外溫度約28~30℃環境中,以擬球藻做為投餵的餌料,飼養鹽度逐漸提升至25‰後即停止。待成功將蝦苗育成至稚蝦後,再將鹽度逐漸下降至為淡水,以利稚蝦成長。此次的成果有助於將此蝦的育苗模式S.O.P.化,希望將來透過最簡單、簡便的方式來育成蝦苗,達到稚蝦穩定生產及增加外銷產值。

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節能減碳---自動行

電力是我們的工業之母,經濟發展的命脈!它具有方便、高效率、容易控制等優點,而且在生?製造中是動力及照明等不可缺少的主要能源。多年來,廉價的電力創造了國內的繁榮,充足的電力使我國邁向開發國家之路,近年來由於電力之需求急速成長,能源及工業部門的電力銷耗總電量?57.72%,而臺灣地區自?的能源十分短缺,98%以上仰賴進口,因此我們希望能研究出一種自動控制的裝置,將無人使用的房間或教室內的電燈及用電設備,能及時且自動的把電源切斷,此項系統為可以自動切斷電源的裝置,如此不僅能達到節能減碳的目的,也同時幫助我們節省經濟,還能?地球的資源盡一份心力。

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平步蜻雲

本研究以改善竹蜻蜓翼面為目的,藉由不同翼面變因,我們發現竹蜻蜓翼面長度與桿軸長成1:1比例較佳,轉軸寬與葉面長呈1:10較佳。而且竹蜻蜓翼面寬度要寬、傾斜角度要小、翼型要頭尾皆窄。我們發現改良後之竹蜻蜓比起原本的對照組,能飛地更高、更久、更穩定。對於白努力原理的意義,我們了解得更深入了。

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討論顯微鏡下的化學反應

由於想了解化學反應的微觀形態,我們設計微型化學反應裝置來比較巨觀(傳統型)與微觀(創新型)化學反應間的差異,並探討其實用及環保方面的問題。在顯微鏡底下,我們觀察化學反應的沉澱結晶及電解反應,嘗試以各項變因(溫度、濃度、聲波…等)來觀察其結晶的型態。我們已成功地將實驗藥品用量減少到一滴(約0.04ml),並以微觀的角度觀察化學反應的過程。在實驗中,發現反應進行時,粒子會不斷流動,經查證後為愛因斯坦所提出的布朗運動,並且測得硫顆粒的直徑大小約4.2 ~ 6.7 微米。不同聲波所造成硫粒子的移動速率不同,而不同溫度的部份,我們發現→每增加十度硫粒子移動速率增加約兩倍。在面積4.392×10-4cm2 範圍內大約有250~300 顆硫沉澱的粒子。本實驗成功地將顯微鏡應用在化學領域上,若將此實驗推廣,可達到污染少、觀察實驗的時間短、用量少的目標。此實驗是邁向化學微觀世界,一種值得嘗試且創新的方法。In order to compare the differences between the chemical reactions of macroscopic reactor and microscopic reactor, we have designed a device of chemical reaction and researched into the problems of their environmental protections and practical aspects. Under the microscope, we observed not only their precipitating crystal compound from the chemical reaction and electrolytic reation but their types of crystal. We have successfully reduced the dose to one drop ( about 0.04ml) and observed the process of their chemical reaction from the angle of microscopic reactor. During performing the experiment, we found the particles would keep flowing while the reaction was working. It was proved as "Brown motion" introduced by Einstein. The diameter of these particles were around 4.2~6.7μm. We find that different sound waves and temperatures,the motion speeds are quite different. And the movement rate increases about two times as the sulfer particles increase 10℃ each time .Within the measure of area of 4.392×10-4cm2,there are 250~300 sulfer particles.The experiment has successfully used a microscope in the field of chemistry. If we popularize the experiment, we can reach the goal of less pollution, fewer the dose and time-saving observation. It’s an innovation to step to the world of chemical microscope world.

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明察秋毫-動態測微器

為了要檢驗肉眼無法辨識的微小動態變化,例如:一小時內植物的生長量,或五分鐘內液體的蒸發量。本研究結合樂高積木與LABVIEW 程式的控制,並利用光槓桿原理設計出可自動測量連續性微小變化的儀器。自實驗過程中,不斷嘗試改進儀器的精密度可達10-3cm,成功測得一滴水可增加的液面高度,與五分鐘內液體的蒸發量;並且可以知道在一小時內植物的生長高度變化量。希望能改善全國實驗室難以在短時間內測得動態變化的狀況。

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「油」「乳」交融,「界面」俱到-牛奶、油漬大作戰

本實驗相關的課程為三年級自然課程「溶解」、四年級的「燈泡亮了」與五年級「水溶液的性質」。資料中發現,牛奶本身也是「界面活性劑」,我們從研究製作乳液、沙拉、牛奶和豆漿與油乳化的原理後,找資料並以牛奶為主的「天然乳化劑」進行界面性質研究。結果發現:(一)隨著樣本濃度增加,有表面張力降低、起泡性增加、導電度上升,分散能力、乳化能力也隨之上升。(二)由顯微鏡觀察,我們確實發現牛奶有界面活性劑的微胞現象。(三)為了提升去除油污的能力,我們在鮮奶中混合了果汁、果泥清洗樣本,發現比單獨使用鮮奶或果泥時要來得有效,也發現對皮革製品有相當好的清潔效果。因此若能善用這些天然的乳化劑,取代石化清潔劑並非不可能的事。

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花仙子的美麗與哀愁

我們以不同濃度雙氧水來模擬逆境時的活性氧狀態,結果發現,20mM雙氧水會促進阿拉伯芥開花,50mM雙氧水會促進開花,但花會停止生長,高於100mM雙氧水會讓植物本身停止生長。維生素C則會抑制植物活性氧,20、35、50mM維生素C會抑制阿拉伯芥開花。同樣的處理,在矮牽牛上也有效果。利用早開花突變植物做維生素C噴灑試驗,發現阿拉伯芥開花抑制基因svp可能是活性氧下控制開花的重要因素。從晚開花突變株噴灑雙氧水的實驗結果中,也發現開花基因ft可能也參與在活性氧控制開花的過程中。總而言之,我們的實驗結果證明,低濃度的雙氧水可以當作低濃度活性氧訊號,促使植物提前開花。維生素C會抑制植物的活性氧濃度,進而抑制植物開花。

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圓盤在彈性碰撞下覆蓋面積之探討

觀看掃地機器人的運作後,發現其效能不彰,促使我們欲瞭解並模擬其可能的最佳行進路線。本作品將掃地機改成圓盤,假定其以彈性碰撞運動方式行走於矩形區域內,並利用對稱路徑的方式推導出圓盤在不同形狀的區域以不同角度及位置出發的覆蓋面積公式,藉此探討其行進路徑及覆蓋面積;此外,我們為避免路徑重疊而推導出對出發斜率的限制。最後,我們分析數據以瞭解實際運作的情形,從數據中發現,面積覆蓋率和出發角度並沒有絕對關係,而是與碰撞次數關係密切,這樣的結果令人有些出乎意料,卻進一步讓我們瞭解真正影響面積覆蓋率的因子。然而,我們知道面積覆蓋率與運作效能不可兼得,於是我們對這部分做了探討,試圖找出令人滿意的行進路線。

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會聲會影的賞蛙密技

家中附近的蛙鳴聲開始了賞蛙和養蛙的探究歷程。過程中觀察到梭德氏赤蛙卵和蝌蚪的發育過程,也飼養澤蛙、黑眶蟾蜍和莫氏樹蛙觀察其攝食、棲息、挖洞、裝死等行為。由於賞蛙過程經常遭遇未知蛙,因而製作台灣蛙類的二分叉檢索表,並分析台灣33種蛙類外型和構造上的特徵及鳴聲長、鳴聲間隔及主頻率等聲音特性,利用Excel軟體發展台灣蛙類的『會聲會影檢核表』能快速而正確的判斷未知蛙種,以Excel篩選的方式突破一些二分叉檢索表檢索遭遇的問題。作者也試著開發出自動分析蛙聲的程式,利用手機、PDA將檢核系統行動化。經過教學與測試,多數中小學生能順利使用此檢核出未知蛙種,作者也建立網頁將研究結果推廣與分享,希望大家一起成為賞蛙愛蛙的賞蛙達人!

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世界名貝及台灣常見貝類的調查與研究

1.本省天然環境,四面臨海,尤其是台灣海峽貝類蘊藏甚豐,例如螺類(腹足類)和蚌類(斧足類)的分類,形態與生態及分布情形等探尋與研究,早巳引起筆者濃厚的興趣。2.在今日人口膨脹與糧食嚴重缺乏的危機下,筆者眼見貝類是人類最佳副食的一種,研究擴展養殖海產貝類,正可彌補今日糧食之不足。3.自民國 57 年 11 月 15 日我國漁船豐寧一號,在釣魚台附近撈獲世界第三枚現生的龍宮翁戎螺(Plevrotomaria rum -phii)一一龍宮貝,各報連載,其價值高達美金壹萬元,折合台幣 40 萬元,日人收購養殖,消息傳出,曾經轟動一時,引起不少國人對貝類發生極大的興趣。4.由於龍宮翁戎螺的熱潮,即開始搜集各種貝類的標本,但因我國內很少有人作貝類專門研究,且更缺少有關貝類的書刊,一般收集者,僅當作欣賞或作買賣獲利為主,無法作更深入研究,故筆者有鑒於此,即開始進行調查台灣常見貝類的情形,將研究結果報告國人參考。以激發國人對貝類發生興趣和研究。

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硫酸銨也會沉澱

上自然科學第四節「硫酸銅的沉澱」時,老師指導我們把硫酸銅溶解在水裡,噴成不同濃度的硫酸銅溶液,在討論那些變因會影響硫酸銅的沉澱,同學們都很感興趣。謝嘉慶同學提出一個有趣的問題問李老師;「為什麼硫酸銅的結晶是那麼美麗的晶體呢?」老師回答說;「因為硫酸銅晶體中除了硫酸銅外,還含有結晶水。」徐仟惠說;「硫酸銅結晶中含有水,如果把它放在火上烘乾,水會不會跑掉呢?」大家問個不停,把上自然科學的老師問的不知如何是好,於是李老師說;「我們可以利用課餘時間來研究硫酸銅的特性。」同學們很感興趣。

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阻擋正多邊形

有一次,政江參加香港保良局奧林匹亞第三屆數學競賽比賽前,在高師大進行數學訓練,左教授發給我們一張數學試卷,其中有一題很有趣,內容是說,在一個的正方形棋盤儘可能打最少的「 × 」,使其找不到四個空格,以空格當頂點,可連成一個正方形: 後來,政江和同學討論,我們都覺得這個題目很有挑戰性,我們想;加大棋盤或改變棋盤形狀,是不是能找到規律性?於是在老師的指導下完成下面的研究。

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