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親師生一起FUN科學~當珍珠粉圓遇上STEAM
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尿中有血!小心肝脾肺腎…那個臟器出問題了?
尿液中有血就是血尿,代表一個人的泌尿系統有不正常的出血,而出血的原因有許多種,泌尿系統中任何器官的病變都有可能造成血尿,其中包括腎臟、輸尿管、膀胱、尿道,都必須接受進一步的檢查。這題的選項中只有腎臟屬於泌尿系統,肝臟與胃都是消化系統的一部份,與血尿沒有關係。而尿液呈紅色,固然有可能是因為血尿的原因,但有些藥物或食物中的色素,也會使尿液呈紅色,例如甜菜、抗結核藥物等,必須先加以區別。
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在一次的聯課活動中(自然科學社),在物理實驗室後面的櫥櫃中放有許多音叉,有少數同學敲著音叉,浸入水中濺起水花,當時很多同學覺得新奇,紛紛問老師有關聲音的原理,其中我們印象最深刻的是:(一)聲音的產生是由於物體的振動。(二)聲音的高低是決定於振動頒率,像男人聲音低是聲帶振動頻率小,女人聲音較高是聲帶振動頻率較大,那時利用喇叭及示波器示範,當喇叭的聲音高時,示波器上出現的頻率也較大,但是我們仍不了解示波器如何顯示波形再測頻率的道理,於是我們幾個同學利用圖書館時間查書、討論,看看有沒有其他更簡明的方法,測出聲音頻率,同時找課餘時問,試著做這個實驗。
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實現高中職社區化───探討凸多邊形的最佳位置
本研究在於探討公立高中職的最佳設立點。考慮一些特殊情況,我們可以把鄉鎮市地圖近似成凸多邊形,並以學校到地圖中最遠點距離最小為原則進行研究。 我們從三角形出發,發現最佳位置與其外心有關,從而推論到頂點共圓的多邊形。在研究頂點不共圓的多邊形時,我們把多邊形以對角線拆成不同之三角形,我們經由觀察得知多邊形最佳位置必落於其分拆之三角形最佳位置上。藉由程式模擬,可求得任意多邊形之解。 我們以研究結果套用到觀音鄉及新屋鄉等真實情況下,並提供該模型可能的其他應用,如可被廣泛應用到設置通訊網路、便利店、服務站台、水庫、醫院、警局、捷運站等問題上。
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相片與幻燈片是視聽教學上最簡便的教具,若對色彩要求不太嚴,要拍攝一張相片或幻燈片並不難,但需要顏色平衡的相片或幻燈片就不容易,相片由負片放大,自己動手放大需精密之儀器,且成本高,故殺依賴沖洗公司來放大,但沖洗公司的電腦也不能百分之百滿足我們的要求。彩色幻燈片可自己動手修正顏色,且拍攝容易、成本低、體積小保管容易以外,比相片不容易褪色,若褪色再加濾光片可重新複製一張色彩良好的幻燈片。但一般常用之日光型軟片在太陽下拍攝以外,要得到一張顏色平衡之幻燈片不易,請教專業人員,他們鄙說很複雜,沒做過試驗,我開始拍攝時所得之結果也很差,因而使我更想研究「如何來拍攝一張好的幻燈片」同時我的研究若能給將來想自己拍攝幻燈片的人提供有效及最低費用的方法使視聽教育更加進步就滿足了。
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音樂對植物種子發芽生長的影響,這是連音樂專科老師都感興趣的問題。另外國外法新社的一篇報導:為了證明植物在古典音樂的幫助下會成長的更好,英國皇家愛樂樂團對著滿屋子的花草演奏起交響樂!這讓我們產生對這方面研究的興趣,因此經過交流討論,我們嘗試選擇了四季豆、綠豆、稻穀、菜豆、大黃瓜等,分別以重量、胚軸、初生葉等當作操縱變因,來觀察音樂對植物種子發芽生長的影響。
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本研究以竹炭、木炭作為吸附劑,吸附水中的有色物質(染料、顏料),發現竹炭的吸附效果比木炭來得優異、脫色效果來得明顯。並藉由等溫吸附理論來探討,進而了解吸附行為機制,並且探討粒徑與溫度對於吸附的影響。
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變變變──找出植物界最佳的天然指示劑
有一次,就讀六年級的哥哥上自然課,研究水溶液的酸鹼性,必須使用石蕊試紙或廣用指示劑等化學藥品來檢驗,但基於近年來環保意識的提倡下,於是引起好奇心,希望從自然界的植物中找出一種最佳的天然指示劑,減少污染環境,並藉此了解物質酸鹼的性質。
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小丸子:「小玉,你爸爸的頭會不會禿禿的、沒有毛呢?」 小玉:「會啊,我一直覺得好奇怪,但是我不敢問我爸爸。」 花輪:「嗨, Baby! ,你們在說禿頭啊? 」 小丸予:「對啊,花輪同學,你知道為什麼會禿頭嗎?」 花輪:「當然了,女士們,因為我家僕人的頭也是禿的,那是酸雨造成的結果啊!」 小丸子:「酸雨?我好像有聽說過耶!」 花輪:「說來話長,我看我們來做一些實驗看看,說不定能得到一些意外的收穫。」 小丸子:「哇!好棒喔!就讓我們來揭開酸雨的神秘面紗吧!」
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「膠」響樂 - 熱塑水晶混合各種膠類效果之研究
熱塑水晶是一種熱塑性塑膠,它在低溫(60度↑)就能軟化重新塑形,無毒可分解能重複回收使用。我們以各種物質和熱塑水晶混合,自製量化檢測工具進行檢測。經實驗得到以下結論: 1. 便宜的蠟筆可取代色母,幫熱塑水晶進行染色(熱塑水晶:蠟筆 = 10:1)。 2. 清潔劑混合熱塑水晶,不能改變性質,但能直接處理沾手問題。 3. 不同膠類混合熱塑水晶,會產生不同變化,我們研發出幾種較具特色的產品,進行應用。 (1) 保麗龍膠熱塑水晶 以1:1比例混合,熱縮快,熱縮量達60%,在乾掉前拉過,甚至可達80%以上。 (2) 矽膠熱塑水晶 以1:0.05比例混合,延展性佳、乾掉速度慢、產生的絲有極佳的韌性。 (3) 熱熔膠熱塑水晶,增加原有熱塑水晶的沾黏效果。可以黏住金屬、玻璃產品。
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本研究利用單晶片微控制器Arduino、色彩感測器 TCS3200、散光型白光LED、電阻、電容、電晶體、筆記型電腦等器材製作出一簡易的比色計。先透過限流電阻及補償電容的更換交叉測試,尋找到系統所能提供最穩定光源的組合,然後利用一些已知濃度溶液的紅色、綠色、藍色、強度偵測值,用多元多項式迴歸分析法尋找出該溶液的最佳濃度估測函數,以後只要測得未知濃度溶液的偵測值,即可以此估測函數計算出該溶液的濃度。經由硫酸銅及硫氫鐵離子等溶液的實際測試,平均的估測誤差分別為2.75%及3.77%,可見我們自製的比色計確實精確有效。
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解開點線面 - 用SAT Solver解開Flow Free遊戲
我們研究了Flow Free遊戲的特徵後,發現他與另一個遊戲——數獨在規則上有許多相似處。於是我們先轉而研究網路上已經有多種解法的數獨遊戲,嘗試將那些方法套用於Flow Free去解。經過多次嘗試,我們發現一種邏輯簡單且可行的方法 — SAT Solver。SAT Solver (Boolean Satisfiability Problem Solver或作Propositional Satisfiability Problem Solver)最大的特色是需要使用Boolean Variable,也就是一切條件都必須轉換成是非題。「這一格是哪一個顏色?」變成了「這一格是不是顏色一?是不是顏色二?是不是顏色三?...」。經過研究,我們得到一個結論 : 如果一個問題沒有步驟性(上一步驟不影響下一步的答案)且所有條件都能以是非條件式表示,就可以用SAT Solver解開。
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