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替地球蓋條被—水氣、二氧化碳與氣溫之關係

我們從小就知道全球暖化的罪魁禍首是二氧化碳; 但現在知道讓大氣升溫的氣體有二氧化碳、水氣、甲烷等,所以這次便以二氧化碳和水蒸氣為主,探討這二種常見的氣體在溫室效應中所扮演的角色。除此之外,我們想明瞭因為氣溫升高所起的氣候變遷、生態平衡等交互作用。

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鹿港地區冬季季風風力測定之探討

小學四年級上學期自然課程有「雲」單元,課外尋找材料;欣聞中央目報專題報導「發展風力發電」計畫,本地區風速大,又有許多海埔新生地,條件最適當。學生提問題:「風怎能變成電?」促成了我們的研習活動。

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「剪」尾?「檢」尾?!—利用斑馬魚尾再生模式作為中草藥開發工具

醫療的發展與人類的生活密不可分,而中醫藥學更是中華文化博大精深的表現,但過去因中草藥多為複方,療效溫和緩慢,故相關活體藥物試驗常費時費力,故本研究希望利用再生力強、代謝快且擁有與人類相似基因的模式生物-斑馬魚,作為快速篩選開發新穎中草藥的工具,在不犧牲動物的情況下,探討中草藥是否對斑馬魚魚尾再生能力有所影響,以建立一套藥物開發的模式,為中草藥研究提供可實際運用的試驗方法。研究中我們首先探討溫度的高低是否會影響魚尾的再生,並作為實驗的基礎紀錄,再以腹腔注射中草藥進行測試,發現在常溫或低溫環境下,銀杏均能夠促進魚尾巴的再生。最後,實際應用以斑馬魚作為中草藥藥物開發工具之構想(如下圖),利用此模式檢測我們家鄉特產-金門一條根,實驗結果發現無論在常溫或低溫環境下,一條根均具有促進斑馬魚尾再生的現象,為一條根的醫療價值提供一個新的研究開發方向。

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紙來土混-廢紙混合培養土之使用

經濟發展迅速,人們的消費能力提升,廢棄物的數量也與日俱增,政府持續在提倡資源回收,雖然效果顯著,但是地球資源畢竟有限。「如何做環保?」已成為全人類首當其衝的議題。一般將廢紙妥善處理,除了再製為再生紙外,是否也能調製成為具有經濟價值的培養土?作為本實驗的課題。 在實驗中,也發現到一般培養土所栽種出來的植物,不論是發芽率、成長速度、保水性等都不如有添加廢紙紙漿的培養土所栽種出的植物好。將此實驗結果運用於農業及園藝上,其好處不僅能幫助植物成長,亦能降低栽種成本及節省水資源,繼而可減少購買土壤的需求量及提升廢紙再利用的價值,有助於森林保育。真可說是一舉數得。

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「變臉」遊戲的研究與推廣

如果 n^2-1 個正方體在 n×n 格的平面方格中翻轉時,正方體相互間會受到很多的限制。本研究即利用 n^2-1 個正方體在 n×n 的平面方格中翻轉時的特性,所設計出一連串的遊戲,並將遊戲推廣至正四面體在三角格中翻轉的情形。

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探討碘化銀在乙醇水溶液中的沉澱速率

在本實驗中,我們利用不同的溶液以及混合液的方式,來減緩沉澱速率,原先我們使用重量分析,看濾紙沉澱量多寡,來比較沉澱速率的快慢,但因濾紙過濾太耗時,且誤差值也大,而且實驗並不是在同一個系統下完成,因為無法證明在相同時間內,兩支試管所產生的沉澱量相同,發現之後我們便製一暗盒,使用紅外線筆照射光敏電阻,而此物質對光的接受程度十分敏感,可以用來探討沉澱量的多寡,對於產生誤差的機率及次數都會明顯減少,所以就可以確定在同一時間內,不同的溶液中,電阻值有無明顯變化,這樣便可以知道在不同的溶液時,沉澱量的多寡。根據實驗所得的數據,便可證明其沉澱速率有無減少。

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「讓滄海變桑田」-泥岩的植生改良

有次上課講到沉積岩的分類,老師補充說其中顆粒最細的泥岩,其實就在學\r 校附近的月世界一帶,於是段考結束後,同學們相約出遊到月世界一探究竟,面\r 對大片荒蕪的不毛之地,只有稀疏的植物生長,讓我們感到十分的驚奇與惋惜,\r 有同學說這附近從他阿公出生就是這個模樣,幾乎不可能種出東西來,回到家上\r 網一查才知道原來這是所謂的惡地(Bad land)地形,植物難以生存,但這也引發了\r 我們的興趣,想要了解其中的原因,並且嘗試去改良這些土壤,希望能夠種出具\r 有經濟價值的植物。

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方格陣列中阻隔點數之捷徑數極值研究

在一個方格陣列上擺放一定數量的阻隔點(即障礙物)時,從方格中由左下角走到右上角所需的捷徑步數與未受阻擋的方格比較,勢必會受到影響。本研究主要建立在此種模式中,經由觀察、假設到證明的過程,發現許多諸如對稱、分布、極值等性質。依次固定障礙數量,加以比較並歸納當障礙物擺放於何種位置或情況時,方格中的捷徑走法數量會產生極值,及探討障礙擺放於各位置時,所剩餘的捷徑走法數量分布情形與性質。 此外,我們也嘗試朝三維的方向進行討論。我們以二維情況的研究結果為基礎,研究出三維情形中捷徑走法數的計算方法與阻擋數分布情形,進而討論出當障礙物擺放於此方體陣列中,應擺放於何處才能使捷徑走法數產生極值。

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神奇魔術三角

由於在夜市購買的俄羅斯魔術方塊,被同學摔壞了,而想到用紙板來操作,繼而發現了「魔術三角」。在教科書康軒版二下第七章「適才適用」及一上第七章「科技進步的推手」中,內容剛好與本主題有關聯。起初是想到由簡單的六塊三角形組成的 3-6邊形,但只能摺出三個面,若要增加面數,就要增加長條紙‧因而有 6-6、9-6 邊形。後來又想到若 360 度可被平分為四個直角所組成,因而發現了正方形方塊〈4-4 邊形〉,竟然,它比六邊形更好玩,更具挑戰性。從摺法中,又摺出了 8-4 邊形。甚至,最後完成了 12-6 與 12-4 邊形。不過,因為用太多層紙板,容易脫落又不好摺,所以未來想找出一種摺不破的紙來代替。這個題目是在生活中發現的題材,題目簡單,攜帶方便摔不破,材料成本低廉,製作容易,人人可做,可全面推廣。而且也是一個讓人愛不釋手,人見人愛的玩具,更是教學上的好幫手〈教具〉。

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改良滑車實驗驗證 F = m . a 與不同加速度下鋼球擺動週期改變情形研究

理化課中曾提到在小角度擺動下,單擺週期僅與擺長有關,經我們請教老師後得知,原來這個結果是根據 公式而來的。仔細研究一下,在地球表面 g 為定值,所以課本中就給了我們“單擺週期僅與擺長有關”的結論。如果能使單擺沿著重力的方向作加速度運動,則單擺公式將修正為 。於是我們修正傳統滑車實驗,可研究不同垂直加速度環境下鋼球擺動週期改變的情形並驗證牛頓第二運動定律。在此實驗中利用電腦處理數據更結合電腦內部時鐘,以最普遍的現代科技輔助測量時問。

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擺線一滾動圓面上定點的軌跡研究

以前曾經玩過一種可繪製曲線圖形的玩具,它包含幾個在邊緣滿是鋸齒的小圓形板,以及一個圓周內刻滿鋸齒的大圓形板,用法是將小圓板沿大圓板繞著轉,便可以畫出各式各樣的曲線。當時只覺得那些圖形變化多端,然而在和同學一起研究後,卻發現了很大的學問,這些都是在申述討論前意想不到的。

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Basalt prism of Santa Maria Regla river, Huasca, Mexico

The purpose: To study the basaltic prisms to understand their formation. Tasks: To study chemical and mineral composition, textures and density of basalts of central and peripheral parts of prisms, to reveal the possible difference as a consequence of the formation of Benard sells. Basalt prisms have 6-5-4-face shape with a diameter 10 -50 cm and height of 30-40m. They are divided by transverse fracture in blocks of 20-50 cm. Prismatic jointing of basalts widespread throughout the world. There are many theories about its origin. We decided to collect data to identify the most appropriate of these. We suppose that if the hypothesis about the role of Benard cells is correct then the properties of basalt in the central and peripheral parts of the prisms must be different. If we consider the center of the prism as the center of the cell, where the hot matter rise, spreading out to the periphery and lower in the peripheral part, it is likely that the density of basalt forming in the center must be lower than at the periphery and later crystallization should lead to a slightly more acidic basalt in the middle. We determined the density of basalts of different parts of prisms. And the density of central part basalts was equal to 2.502g/sm3 and of peripheral part basalts was equal to 2.907g/sm3. X-ray fluorescence analysis showed that basalt of central part contain 12,91% Si and of peripheral part only 10,17%. Basalt of central part is depleted of Fe, Mn, Ti, Mg compared with of peripheral. We investigated samples and thin sections of basalts under the microscope MIN-8. For basalts of peripheral part flow texture expressed by the orientation of the microlites are characteristic. In the central part flow texture are poorly expressed but we can see many phenocrysts. Our data reveal a significant and expected difference between the basalts of central and peripheral parts of prism, that are the evidences in favor of the hypothesis about the role of Benard cells in the formation of basalt prismatic jointing.

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