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愛的教育,鐵的紀律--果蠅的學習與記憶能力
本實驗主要目的為探討果蠅是否可經由學習行為分辨並記憶不同顏色與氣味差異,進一步探討年齡與學習能力的相關性,並分析多次訓練對於記憶時間長短的影響。根據本實驗結果得知,在氣味訓練方面,果蠅具有辨識並記憶不同氣味的能力,且年輕果蠅較能產生記憶性;在顏色訓練方面,果蠅仍可分辨並記憶顏色,但對於顏色記憶效果較氣味記憶不明顯;密集學習方面,在適當的學習次數內,密集訓練有助於增加果蠅的記憶能力,但過度的學習刺激反而會降低學習效果;藉由迷宮實驗,我們過濾並篩選出對顏色記憶最佳的果蠅並加以培養,期望能進一步探討並找出與學習記憶相關的基因。
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含雙尿素螢光分子之自組裝與能量轉移行為研究
由於奈米科技與OLED相關工業的蓬勃發展,近來設計出應用於電子元件的有機分子已成為一項熱門的研究主題。本研究合成出兩種分別可以放出藍色與綠色螢光的有機分子,化合物 1 可以放出藍色螢光,而化合物 2 則可以放出綠色螢光。這兩個分子都是由中間的核心共軛分子與兩側的雙尿素辨識基團所組成。 我們所合成出的化合物 1 之放光波長與化合物 2 之吸收波長有重疊,因此可以觀察到兩分子在奈米尺度下之有機溶劑中的能量轉移,即激發化合物 1 使其放出藍光後,能量傳遞至化合物 2 ,使藍光被淬熄並產生綠色螢光。另外,此二分子皆具有π-π作用力、氫鍵作用力與凡德瓦力,而在不同的溶劑下可以強化或弱化這些作用力,從我們的研究成果中,分子可以在四氫呋喃中轉變成直徑約400 nm的均勻奈米球型結構,並且能在顯微鏡下觀察到其奈米尺度下的能量轉移行為。 根據這兩種有機螢光分子的光物理性質與自組裝能力,在未來的發展與應用中,我們希望能使用在OLED顯示器與可撓式面板上。
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本研究為台東地區高中高職生網路購物習慣調查,研究者先以問卷方式蒐集資料,將資料統計後,以大數據中的K-Means方法進行分析,將資料點投影到3D圖後,再觀察分布的情形,研究者觀察到受訪者在網路購物中消費頻率與消費額之間為負相關、上網時間與消費額和頻率具正相關等,並發現其家庭的社會經濟地位較低的受訪者可能會有較高的網路購物消費額。
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層出不窮的彩蛋有「心」「跡」—圓內接與外切多邊形及其遞延圖形性質探討
本研究從Brianchon定理「圓外切六邊形三條對角線共點」以及Pascal定理「圓內接六邊形三組對邊延長線交點共線」,這兩個對偶定理出發,試圖以雙心六邊形串連兩個定理,讓Pascal (1623–1662)及Brianchon (1785–1864)兩位法國數學家「相遇在21世紀」。本研究除了探討雙心六邊形的共點共線問題外,更進一步研究其共點共線圖形的軌跡。研究有更驚人的發現:雙心六邊形將各邊延長取交點,其所形成的新六邊形同時內接於一條圓錐曲線,外接於另一條圓錐曲線。
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晚餐時哥哥把喜歡把肉或菜沾醬油「露」吃,弟弟卻喜歡沾醬油「膏」吃,妹妹覺得很奇怪就問媽媽說:「醬油露和醬油膏到氏有何不同?」媽媽說:「醬油露比較稀,醬油膏比較濃”」什麼叫「濃」或「稀」?妹妹簡直分不清楚,媽媽要我替妹妹說明,於是引起了我研究的興趣。
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本研究秉持 STS「學習是為了解決生活問題」的理念,糟嬤(紅糟)為客家人的家常菜,學生卻不知道糟嬤的材料與作法,本研究正要解決學生生活的問題。本研究三步驟為「歸納法」、「演繹法」以及「創新」,在歸納法方面,我們詢問長輩製作紅麴的流程與注意事項,在演繹法方面,我們探討與驗證傳統作法的優劣,我們發現紅麴數量愈多與紅麴攪拌越均勻發酵越快、米量越多甜度越高、水量越多越快發臭、蓬萊米發酵甜度遠比糯米低、不密封兩天就會發臭,以上都與長輩的經驗相符,但我們也發現傳統做法也有不正確的地方,如長輩強調酒量端視個人喜好,但我們發現米酒量太少,發酵速度減慢;而長輩強調一定要放置在陰涼處,但我們研究發現若放置在最高溫達 45 度 C 的廚房,發酵速度反而更快,而且沒有壞掉的跡象;在創新方面,我們研發出糟嬤冰棒與鬆餅,創造糟嬤的多元價值,期望能為傳承與創新客家文化進一份心力。
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利用傳統方法(操作電算器及利用代數)及Excel 套裝軟體,尋找1~1000所有的重圓數及攣生重圓數,結果發現了9 個二次重圓數﹑18 個三次重圓數﹑22 個四次重圓數﹑6 組攣生重圓數及2 組連續的三個重圓數。這次研究,讓我們認識到自然數的趣味及美妙之處,尋找出更多的重圓數與攣生重圓數,進而認識到掌握不同數學工具的重要性。希望以後長大之後,我們還能發現更多、更好用的方法,來探討研究重圓數與攣生重圓數,做更大、更深、更廣的研究。
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高中課本中關於駐波所教授的只限於繩波,而且只談兩種情況:兩端皆為固定端 頻率f=nv/2L 時會形成駐波;一端為固定端、一端為自由端時 頻率f=(2n-1)v/4L 時會形成駐波。但我們實際做實驗的結果,無論是直線駐波或是平面駐波,給予一強迫振動,則不管其頻率為何,均可找到節點或節線。另外在課本上亦提到同一介質各點張力相同,傳波速度亦相同,但我們在實驗室發現,弦線可滿足上列描述,但金屬板則否。當外加振源的頻率越大,板的波速亦越大,板的表面張力亦越大。
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我在家裡種聖誕紅的時候,發現從陽台上找出來的空盆內積滿了清水,而且裡面有好多像在跳扭扭舞的蟲哦!我趕緊問媽媽,但是媽媽不清楚那是什麼蟲?我就用空罐子裝好,拿去問老師,才知道是蚊子的幼蟲─孑孓,我問老師要怎麼處理?老師請我拿去倒掉,我就拿去倒了,可是回家後我愈想愈覺得奇怪,孑孓怎麼可能倒掉就死了呢?水溝裡也一樣有水呀?要是倒掉的孑孓沒有死還活著,那不是很可怕嗎?所以我決定要進一步的探知,怎樣才能把孑孓消滅,然後我就開始查家裡和圖書館的書,了解孑孓的狀況,結果才曉得孑孓不只一種而已,那麼我家找到的孑孓究竟是屬於那一種蚊子的幼蟲呢?因此引起我更多的疑問,於是找了有興趣的同學一起來研究,並請老師指導我們。
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一天,上數學課時,老師一時興起拿了個魔術方塊給大家看,大家以為老師要教我們玩魔術方塊的訣竅,役想到老師卻出了難題,要我們說出在方塊上,由一點到另一點的最近路線來;並且是否可以由一點出發,不重覆的經過每一個點,不必經過每一個邊,再回到原點;我們絞盡腦汁,花了很多時間和同學討論,而在老師的指導之下做了探入的研究。
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環保意識抬頭,人們對節能減碳的議題亦發重視,自行車即符合實行方向,目前自行車變速的手動控制所引起的不便,令人詬病,以改良手動變速成為自動變速為出發點,解決不便,使騎乘更方便。 成品完成時做成品試車能正常行駛,以1檔起步,當踩到68rpm時感應器將回授信號給內部程式,內部程式更改電阻軸心角度,再更改電阻值並回授給程式再驅動伺服馬達升至2檔,繼續加速至71rpm時,一樣的動作升至3檔,以此模式升至8檔後,再來緩慢減速,減至87rpm時依同樣方式降檔,再當轉速減至72rpm時,一樣的模式降到6檔,繼續減速直回1檔。 由上述試車結果得知,我們的作品是可行的,不僅達到節能減碳,也對自動變速做了技術上的改革,達到全自動變速自行車,增加舒適及方便的多樣性。
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打出不同聲音-竹鐘Kakeng的秘密
從三年級開始就加入了阿美族「旮亙」樂隊,表演用的樂器主要有三種:排笛、竹鼓和竹鐘。我們一直對這些阿美族傳統樂器的發聲原理很好奇,特別是外觀看起來大小、高度一樣竹鐘(Kakeng),為什麼可以打出不同的聲音(音調)呢?在進行科學實驗之前,我們先訪談旮亙指導老師,了解竹鐘的由來和演變歷史,再從訪談裡,還有練習竹鐘的經驗中想出要研究的問題。因此,我們決定探討竹鐘本身的特性(如高度、管口大小、深度)、演奏方式的差別(拍打力量大小、正拍或旁敲)是否會影響它打出的音調,以及探討竹鐘的聲音能傳播的距離有多遠。結果發現竹鐘的音調與竹管內部深度最有關係,拍打力量大小應該不會影響音調,側拍的方式無法拍出穩定且不同的音調。最後,我們還使用玻璃製品組成一組竹鐘。
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