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議題融入取向的國小數學課室樣貌 ——以健康與福祉議題為例

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線線危機--矩形截點數之探討

從矩形的左下方出發,探討彈珠經過反彈所形成的截點(直線重複交錯於矩形的格子點)數量。討論不同長、寬的矩形分別走1 格(1,1)、2 格(2,1)及3 格(3,1)的情形,從圖形及表格的歸納整理中,得到可以利用矩形的長、寬計算出截點的數量的公式,簡要敘述如下:一、 長×寬為偶數×奇數時,截點數量=(長?1)×[(寬?1)÷2]。二、 長×寬為奇數×偶數時,截點數量=[(長?1)÷2]×(寬?1)。三、 長×寬為奇數×奇數時,上述兩個公式都可以使用。過程中發現截點數量除了與矩形長、寬有關之外,也與所走格子數之水平移動量及鉛直移動量有關。另外搭配圖形的放大縮小不影響截點數的想法,可以很快的由矩形的長、寬及所走格子數之水平及鉛直移動量計算出截點數。

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『糞便變黃金』-不同基質來源及濃度與環境因子對沼氣生產之影響

本研究之目的,乃在探討不同基質及環境溫度對沼氣生產之影響。共分成四個試驗,分別探討不同家畜糞便基質、不同發酵溫度、不同基質濃度、畜舍於冬、夏季不同清洗管理對沼氣生產之影響,四個試驗均採二重複進行。試驗結果顯示,家畜之糞尿碳氮(C:N)比會影響沼氣之生產量。中溫發酵產氣率隨溫度的升高而增加,高溫發酵比中溫發酵顯著提高產氣率。沼氣之產量會與基質濃度成正比。冬季單位時間產沼氣量小,糞尿基質濃度較高,流量小滯留期較長,總沼氣產較高;夏季單位時間產沼氣量大,糞尿基質濃度較低,流量大滯留期較短,總沼氣產較低。

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大漢溪河階地形探索之旅

大漢溪兩岸具有豐富的河階地形,是桃園縣山區景點的一大特色。本研究運用「Google 地球」軟體,截取大溪橋至復興鄉羅浮間河階衛星照片,進行階地判識,並經由野外考察實地驗證,描繪大漢溪流域河階地形的分佈情形;經由實驗證明與實地考察,發現坡度、水流量變化及地殼變動是河階地形的形成原因。此外,河階的開墾應注意地形的特性,避免在地勢低的低位河階開墾,以減少洪泛所造成的損失。

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桿與輪的華爾滋-桿擺運動的探討

「桿擺」 是我們這學期才接觸到的一種新奇、充滿挑戰「桿擺」 是我們這學期才接觸到的一種新奇、充滿挑戰「桿擺」 是我們這學期才接觸到的一種新奇、充滿挑戰「桿擺」 是我們這學期才接觸到的一種新奇、充滿挑戰「桿擺」 是我們這學期才接觸到的一種新奇、充滿挑戰「桿擺」 是我們這學期才接觸到的一種新奇、充滿挑戰。也是一種結構看似簡單,但 也是一種結構看似簡單,但 也是一種結構看似簡單,但其實機制頗為複雜的裝置 。它不同於自由運動的單擺以及彈簧振子 ,但卻有一些和它們共通的特質。在實驗中我們確認了桿擺運動的本質 —是一種藉由摩擦力能量所引發的受迫振動, 而其週期運動的形成則由接觸面 摩擦力所產生的「振源 —阻尼」間的轉換、平衡機制所控。我們也試圖 進一步 探究 它的物理特性 ,發現它的擺動週期和滾輪轉速 、滾輪距離 、接觸面摩擦力 、橫桿重量之間有 著密切關聯 。而影響其擺動幅度的變因則有 :橫桿的釋放位置 、接觸面摩擦力 、橫桿長度 、橫桿重量 以及 橫桿 重心的分布情形 。此外 ,我們也發現 :利用 重阻尼桿擺 能迅速回復到平衡位置的特性 ,它也可以成為一種 「重心探測裝置」 ,廣泛應用在球棒 、球桿 、釣竿等製造流程上 。

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滾動奇“積“~勒洛三角形與圓滾動的探究

在我們的生活中所見到很多圓的應用,車輪、硬幣、井蓋……,似乎無處不在,大有不可替代之勢,但早在19世紀德國的一位科學家勒洛的出現,從此打破了這個一成不變的傳說。因為勒洛三角形滾動時可以實現上下區間高度一致,這與圓在直線上滾動時是完全一樣的,因此本活動以小學的複合圖形面積為根基,拓展到圓和勒洛三角形在多邊形或變軌曲線圖形外滾動的區域面積,藉由剪拼及尺規作圖分解不規則的區域面積,看似複雜的問題竟然變簡單了,並且找到面積求解的一般式,不但讓我們學會如何把未知的問題轉化為已知的問題來進行解決,還能進一步將我們的研究轉化成好玩且具挑戰性的軌道拼圖,由長方形、扇形、環形扇組合出多種不同的軌道,並反推出原型。

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逐臭之夫─糞金龜

有一回,打開電視機,正想觀看卡通 『 庫洛魔法使 』 的時候,突然間看到一個廣告內容十分有趣,廣告主角是一枝極細鋼珠筆,為了強調這枝筆書寫流利、筆尖超細,就由一甲蟲推著小小的鋼珠,由下而上滾動到固定位置放好。心想這是廣告裡所捏造出來的昆蟲,還是真的有這種甲蟲存在,查一查家中的昆蟲圖鑑,似乎沒有這類昆蟲,只好向老師求助。經由老師的協助後,根據牠的行為推測這種昆蟲應該是糞金龜,可愛的長相、有趣的行為深深吸引我們,於是打定主意決定由牠當選生物科主角,以下是我們的研究報告。

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落花生一定在地才會結莢嗎?

二年級時,我們曾做過種豆的實驗,觀察,認識了一些常見的豆子生長情形和不同的特徵,尤其是看到這些豆類植物在地上開花結莢的經過情形,但我們發現落花生在地上開花後,看不見豆莢,卻在土里長成豆子,真有趣又神秘。我們想;落花生為舍麼不和其他豆類一樣開花後就在地上結莢?如果能這樣採收起來不是頂方便嗎?他為什麼在土裡長豆子?怎樣長豆子?豆子又漲在土裡的什麼地方呢?根嗎?不是!或是……這些疑問實在有趣又值得探討,不是嗎?於是我們在老師的指導下,展開了這次的研習活動

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利用電解法探討布袋蓮吸取水中重金屬鹽的能力

偶然一次機會與父親到前鎮小港一帶的小溪約魚,因大多數的河流,皆黑如墨水,污染程度甚為嚴重,在無意間發現長布袋蓮之溪流的水,較乾淨且清澈,而沒有布袋蓮的溪水則污濁不堪,起初以為大概是受污染程度不同,但溯溪而上,在不遠處發現此兩條溪流,是同一溪流分叉形成,故水源相同,為什麼有如此差別呢?回到學校,問理化老師,老師拿一本科學月刊讓我研讀,才知布袋蓮有如此神奇力量──去污、濾重金屬等等,老帥提議如果我有興趣,同學們可選一主題做些研究。於是在老師指導下,搜集資料,開始我們的探究。

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為什麼要「摺」飛機

研究機翼呈平板狀態的飛機,發現重心位置的選取,會造成空氣阻力對飛機重心力矩量值改變。若固定飛行速度、發射仰角、飛機質量與形狀,則力矩的大小將左右飛行的狀態。經過實驗試飛可知,改變飛機重心位置會造成飛行軌跡呈現穩定與不穩定兩種情況,探究其原因發現與力矩有關。藉由風洞實驗實際量測空氣阻力對於飛機重心所造成的力矩大小,發現空氣阻力對重心所施力矩最小的時候,具有兩大特性:1.此時恰好為飛行軌跡穩定與不穩定的臨界點2.此時的飛行距離最大。這兩件結果可以利用空氣阻力對於重心之力矩大小與方向加以解釋。最後探討機翼形狀改變對飛行的影響,發現在相同質量、發射仰角、發射速度下,矩形機翼飛行距離較三角形機翼遠,此一現象可以比較兩者在不同仰角下的力矩值去解釋。

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「炭」索秘密

木炭是大家烤肉時常常使用的燃料,它具有便宜,溫度高,時間久的特性,但要使它一下子點燃也需要費一番功夫,因此針對上述缺點,便有業者推出快速炭,基於我們對快速炭的好奇,於是展開了木炭與快速炭的探討研究。我們經由資料的蒐集以及實驗室內一步一步的實際模擬,逐漸解開了我們心中對快速炭的困惑。從這次的研究當中,我們了解到燃燒的原理,以及快速炭的可能成份是木炭、黏著劑、硝酸鉀助燃劑。而在自製快速炭的過程中,我們也發現當漿糊、木炭、硝酸加的比例為4:3:1時,成形及燃燒的效果最佳。從這次的研究中讓我們了解:一種新商品的研究與開發是相當的不容易,必須要盡善盡美才可以受到消費者的青睞。

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森棚教官的數學題──蜂窩六邊形

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