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誤導老師三十年的一個錯誤題目

上數學課時,突然聽見擴音器傳來全校老師請到辦公室開會的聲音,只見老師放下粉筆匆匆往外走去,突然問,又不放心的回頭隨手在黑板寫上□÷2.17=1.5…0.28 ,求 □ =?這個題目,十分鐘後,老師回來並檢討這個題目。 經由大家討論,我們一致同意□ =3.535 這個答案,下課後,我發現經過驗算所得的答案好像怪怪的,一連算了幾次都是一樣的結果,我就將題目拿去請教老師,看看到底那裡出了問題,老師也很訝異,並建議大家一起探討研究,經過二個多月的努力,皇天不負苦心人,我們終於有了重大的發現。

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網絡儀作圖的探討

網絡儀( Spirograph )(如相片)的構造是使一小圓在一大圓內部,靠著齒輪囓合,沿著圓周滾動(如圖二)在小圓上((非僅圓周)一點開個小洞,用筆揮入,就可隨著小圓的滾動而描繪出許多美麗的曲線,把玩之際,我們發現這曲線有某些特有的規則性,更有其特殊的數學意義。但一般市面上所見多僅只有一個大圓配合若干個小圓,供人畫圓玩耍而已。事實上,在爾後的討論中,我們將發現,若有足夠的大小不同的大圓與小圓(即不同齒數)供我們選擇時,則網絡儀可發揮極大的作圖功用,在數學上實具有其不可忽視的價值。

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電腦星圖

在浩瀚星河裹,存在著無數的星斗。在知識日新月異的今天,天文方面的知識實不可或缺。我們有鑒於目前國內有關天文教育方面的輔助激材非常欠缺,高中地球科學課本也多觀念及理論的闡述,未講求實際的觀測。使得學生對天文的興趣及知識無法提升。並且在本校天文社的活動中,發覺現階段的中學生對於天文的認識極為缺乏,所以大家在學習當中均感無從著手,因此我們天文社決定製作一教學用天文社電腦程式。以供日後活動使用。

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觀音草漯海灘沉積物分析

草漯村位於桃園縣觀音鄉沿海,海岸線因風浪作用有向內陸退後之現象,海岸線平直,沿海沙灘分布,坡度平緩約2至4度。採樣點位置附近有兩小溪出海口,沙丘平行海岸線分布,呈東西走向。 本研究於2010年1月10日距沙丘底部40至65公尺間垂直採樣12管沉積物,採樣深度由30公分至84公分不等,並以每2公分分層取樣進行過篩粒度分析,並使用顯微鏡觀察各粒徑沉積物之內含物,藉以了解影響海灘沉積物之營力隨時間之變化。 依據粒度分析發現此區,沉積物粒徑大於0.25mm之比例,從10.0%到79.9%不等,影響此區海灘沉積物分布主要力量有水流及海浪,營力隨時間有增強的趨勢。依據沉積物內含物及分層圖觀察,近砂丘底部沉積物主要沉積營力為流水、距陸較遠海灘應以風浪為主,且海岸有向陸地退縮之趨勢。

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瞬間的奧秘

自然界中瞬間的閃電,令人既驚懼又好奇,本研究利用瓦斯點火槍在正負極靠近時產生放電的現象,來作對放電的探討。

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它為什麼嘎啦嘎啦

三年級下學期,我們學校喝味全牛奶,公司送訂牛奶的小朋友們ㄍㄚㄌㄚㄍㄚㄌㄚ的玩具,大家都玩得很開心。有一天我正在玩它,姑媽來了,她問我,為什麼這個玩具會ㄍㄚㄌㄚㄍㄚㄌㄚ?為什麼它的聲音這麼響亮?我一時答不上來,心想:這種玩具構造簡單,應該很容易找出發聲的原因,於是邀了張馨涵同學,做下面各種實驗。

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DCPIP變色比一比

“藍瓶反應”是一個常見的趣味實驗,以亞甲藍的藍色←→無色瞬間的變化令人稱奇。經過實驗,我們從許多不同的染色劑中,發現除亞甲藍之外,亦有能夠進行藍瓶反應的──“DCPIP”。於是我們進一步探討“DCPIP”的結構,並探討其可能的反應過程,及在不同條件下之反應速率。於是我們就發現了不僅葡萄糖、果糖、半乳糖可出現藍瓶現象,只要可以繼續氧化的官能基(例如羥基或醛),在其官能基附近有拉電子基的存在,亦產生效果絕佳的藍瓶反應。 亦以葡萄糖本身為探討的主題,到底是哪一個官能基最有可能先開始反應?也探討DCPIP、氧氣、葡萄糖及氫氧化鈉四者之間可能發生的機制。我們也發現了藍瓶反應的現象要發生,四者的條件缺一不可。另我們亦以氧化電位及還原電位去探討其中可以變色的原因。於是就慢慢揭開藍瓶反應神秘的面紗。

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現形─探討電解的奧妙

報紙上的一則小消息吸引了我們的注意,並引起我們的興趣─「遭解體的汽車車體上識別號碼已被磨掉,警方鑑識人員正以電解方法使號碼重現,以便追查贓車」(附圖一)於是我們懷著躍躍卻試的心情,想利用電解法來實驗一下,看看真否能在被磨掉的金屬表面上找回一些蛛絲馬跡,並研究那些條件能使字跡顯現效率更高。那麼以後不但是被磨掉的車體號碼,甚至保險箱的號碼、槍械號碼、金戒指上的刻字等等都能依「法」追回。於是開始了我們下列一連串有趣的實驗。

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線上教學資源

森棚教官數學題-撿礦石

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Mini清新立大功

空氣汙染議題越來越受到重視,校園裡因空氣汙染紫爆而戴上口罩來上課的同學也大增,引發我們想多瞭解PM2.5被濾材過濾的效果並自行製作空氣清淨機。藉由撰寫Webduino與 Smart開發板程式積木、PM2.5微粒感測器、雷切木板及口罩濾材,組裝成一個可以監測PM2.5數值且具有清淨功效的桌上型空氣清淨機,成功的改寫程式讓google試算表可自動產生所測得的數據,並找出經濟且有效用的濾材。 市售的SHARP清淨機HEPA濾網及3M立體靜電濾網經過測試其過濾效果佳但卻昂貴,我們因而想要自製活性碳與奈米碳塗層,自製的奈米碳塗層過濾效果比SHARP及3M的濾材還要好。 進一步改良桌上型空氣清淨機並創新製作迷你可攜式型,運用3D列印機印出外殼,設計了各種造型輕巧、方便攜帶且過濾效果佳的機型。

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馬克尼斯現出原形

有一天,到圖書館看到可外讀物,看到一篇有關馬可尼斯發現大磁鐵的童話故事,使我聯想到五年及自然科學到磁場分布,心想,如果能夠看到磁鐵在立體空間的磁力線分布該多好,地是我找遍了所有的書籍,都找到平面的分布停面籠統的磁力線方向分布及那一點是最強?最弱?從此以後,我和三位同學一起做實驗。

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設計簡易實驗─探討電磁鐵的磁力與其變因的關係

經過了一兩個月的研究討論與重覆的實驗,歷經無數次嘗試錯誤,我們終於從懵懂無知,進而瞭解,原來複雜的科學現象,可經由不斷地實驗與科學方法將其一一剖析,變成簡單而合理的解釋。最後的結果,讓我們深深地體會:我們好像科學家,找到一把簡單開啟通往神秘自然界的鑰匙,我們相信這顆種子已深植在我們心中。將來一定會茁壯,在人生的道路上,我們一定會用這種方法去找到通往成功的簡單之鑰--------一定有方法只是你找不找得到。

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