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環環相扣同心圓‧心心相印論骨牌

本研究根據「同心魔方陣」遊戲改編,結合骨牌重新賦予新玩法與意義。骨牌有28張共56個數字,當我們進行填數時,發現許多驚奇有趣: 1. 窮盡骨牌能圍成圖形,4×4骨牌同心圓是最小面積(需使用8張骨牌),最大面積7×7骨牌同心圓(需使用24張骨牌)。 2. 骨牌同心圓內外圓總和有特定比例關係,此可由(n × 格子數=一條外圓總和數值 × 外圓總和條數)得知,(內圓和)÷(內圓邊長)=n。 3. 骨牌同心圓有最佳填數策略。

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知「朱」網, 扶桑花訊-探討朱槿的花開花閉

這個研究主要在探討朱槿花開與花閉的力量,從何而來?如何控制?從實驗中發現:離開母株的花苞,其開花幅度與重量,和留在母株上的花苞相較並無差異。由花的解剖及養分分析得知:花瓣與蕊柱,從花苞開放後便不再需要母株供應。動作的機制則由花瓣及蕊柱控制;花瓣的基部和中央比邊緣厚,當呼吸作用產生水,水分因分布不一,會產生不同的支撐力與張力,造成花開和花閉。屋瓦狀排列的花瓣,力量會彼此牽制,延遲花開花閉的時間;特化的蕊柱能儲存水分,可加速花開但延遲花閉。減緩花閉的速度有利於增加傳粉者來訪的機會,而花閉所形成的空間能保水,防止子房壁乾裂,使胚珠順利發育。蕊柱及花瓣的特殊結構則可設計為仿生的對象,應用於開關的設計。

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巧智拼球上的花朵---轉法規律探討

在接觸了巧智拼球後,我們想利用「按照同樣的轉法轉幾次後會回到原本的位置」的規律找出和網路上破解法完全不同的公式。為了能夠更快速找出公式,採取了「簡化」策略,從2個盤子與3個盤子開始研究。之後我們發現了從編號1-1開始可以透過「轉法一、二和轉盤子」到達所有的情況。而且轉法一、二所產生的環型圖案與規律就有如巧智拼球上綻放的花朵令人著迷。接下來在電腦的幫助下,我們使用矩陣運算了解了轉法相加的規律,並且透過了位置交換列出所有的狀況,繼而發現可以用4朵花覆蓋全部的3個盤子編號。最後根據我們的研究發現,我們找到了將所有情況回復原位的方法。

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線上教學資源

數位教材融入自然科教學

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蟲以食為天一線蟲覓食與攝食行為之探討

秀麗隱桿線蟲(Caenorhabditis elegans)為在科學界備受矚目的模式生物,對於其生殖及發育過程已有諸多研究,然而對於其覓食及攝食行為的相關研究卻仍闕如;每一種生物都有其獨特的行為模式,而為了解線蟲發展出何種覓食與攝食的行為以適應自然的環境,因此著手進行研究。本研究歸納出線蟲的七種一般行為:前進、探頭、偏移、擺頭、後退、轉向及拐彎行為,並探討其意義。其中,前進及探頭行為為恆常出現。偏移與轉向行為與攝食有關,在有菌環境中出現,可避免其遠離食物來源,而連續的後退及轉向行為也構成特殊行為之樹枝狀行為,推測應為幫助線蟲的消化所出現的行為。擺頭與拐彎行為與覓食有關,在無菌環境中出現。後退行為雖在有無菌環境中皆出現,但由後退後行為的不同可以了解後退行為在兩種環境下具有不同意義。在有菌環境中,後退後通常伴隨轉向行為;在無菌環境中,後退後通常伴隨拐彎行為,為逃離不適環境且藉以覓食的行為。經過研究,發現線蟲的覓食機制為嗅覺,且對嗅覺有依賴性及專一性,在其他氣味存在的環境下會大大降低覓食的效率,但最後仍然能正確地找到食物來源。線蟲於覓食的過程中所出現的特殊行為之混亂行為,由實驗結果發現為是E. coli 所釋放至培養基的化學物質所造成,化學物質濃度越濃,線蟲所表現出的混亂行為就越明顯。推測此種現象發生的原因,應為E. coli 釋放化學物質以干擾線蟲,以避免本身受到捕食,然而,線蟲也演化出適應的能力,因此在發生混亂行為後仍然能抵達菌落,此種特殊的交互作用表現出線蟲與E. coli 間的共演化現象。Cenorhabditis elegans has long been a model organism used for developmental biology studies. However, researches about its foraging and feeding behaviors are still limited. Every organism has its unique behaviors, and this research was conducted in order to understand more on what kind of foraging and feeding behaviors were developed by C. elegans and how they helped C. elegans to adapt to the environment in which it lives. The research concluded with seven general behaviors of C. elegans : advancing, probing, slanting, swaying, backing, turning and bending, and the meanings of it. The advancing and probing behaviors are constant. The slanting and turning behaviors, which appear in presence of food, are feeding-associated behaviors, which help C. elegans avoid leaving the food source. Continuous backing and turning behaviors also make up the branching behavior, one of the special behaviors, which help C. elegans’ digestion. Swaying and bending behaviors, which appear in absence of food, are foraging-associated behaviors. Although backing behavior appear both in presence and absence of food, the difference in post-backing behaviors show that there are distinct meanings of backing behavior in each environment. In presence of food, turning after backing is usually observed; in absence of food, bending after backing is usually observed, which indicates the act of escaping from unsuitable environment and searching for food. Studies show that the foraging mechanism of C. elegans is by olfaction, and C. elegans is highly olfaction-dependent and specific: efficiency of foraging decreases significantly under environment with scents other than that of E. coli, but C. elegans is still able to locate the food. According the experiments, the chaos behavior, one of the special behaviors, appears during the foraging process of C. elegans, and is caused by chemicals released to the medium by E. coli. The density of the chemicals and the extent of chaos behavior is in direct proportion. The theory is E. coli secrets chemicals to disturb the worm to avoid being preyed upon. C. elegans, however, also evolved the ability to adapt to the chemical so that it can still reaches the food source even after chaos behavior appeared. This unique interaction is a manifestation of co-evolution between C. elegans and E. coli.

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「接」大歡喜

一、三角形內接最大長方形面積是三角形面積的一半,且長方形的底是其所在三角型底邊長的一半。 二、三角形內接最大正方形 (一)銳角三角形的三個內接正方形中,與三角型較小邊共邊的較大。 (二)直角三角形只能畫出二個內接正方形,且與兩股共邊的較大。 (三)鈍角三角形只有一個內接正方形,既與最大邊共邊的內接正方形。 三、三角形最大內接正方形邊長公式為 四、單位正三角形最大內接正方形的邊長等於單位正方形最大內接正三角形的面積。(這裡單位所指的是各邊長長度為1)。

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以Hα、K-Line、UV、Soft X-ray波段太陽影像試求太陽光球層之上的徑向較差自轉

本研究以網路上Soft X-ray、UV195 A、Hα、K-Line波段太陽影像和MDI太陽影像上黑子、光斑經度位置的逐時變量,試求太陽自光球層以上各層(光球層→色球層→色球-日冕過渡區→日冕層)是否有越高層轉速越慢的現象?在求黑子、光斑位置方法上,曾利用1.傳統方法以太陽面經緯度圖套量列印的觀測圖;2.掃描太陽面經緯度圖→透明化→套疊網路提供的太陽影像,於螢幕中讀出位置;3.由PhotoShop軟體讀出黑子、光斑位置,再以(1)台北市立天文科學教育館和Peter Meadows提供的黑子位置計算程式;(2)在EXCEL軟體中套用日面座標等公式來求。結果:1.在大量觀測圖的位置量取上,用3.(2)方法較省時、省紙墨,且誤差減小。2.在徑向較差自轉的探討上,不管在哪個緯度,自光球層以上都有各層轉速不同的現象(徑向較差自轉現象),但並非越高層越慢,而是在大部分緯度處呈現 光球層高層→色球層→色球-日冕過渡區→日冕低層 (加速或同速或減速)→減速 → 加速 的快慢交替現象。

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無線數位魔法遙控麥克風

本組將 DECT 無線電話變身為無線麥克風,使其具有以下功能:(一) 使無線麥克風具有 120 組自動跳頻,並具有數位化傳送語音的功能,以抵抗頻率及雜音干擾,更進一步可遙控擴音機音量及電源。(二) 利用 DECT 無線電話,改裝成家電遙控系統。(三) 利用無線麥克風即時的記錄學生上課時的加減分狀況。(四) 使用電腦簡報,或使用其它軟體時,無線麥克風又兼具有無線滑鼠的功能。(五) 讓 DECT 無線電話變身為 Skype 無線電話。(六) 讓無線麥克風也同時擁有點播卡啦 OK 歌曲的功能。本組的研究能遙控家電,並讓教師上課時擁有〝無線數位魔法遙控麥克風〞,並且不再造成喉嚨長繭等生理的後遺症,也讓學生們享受一個無雜訊干擾的上課環境。

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囫圇吞「藻」-天價藻膽蛋白質快篩法

本研究的目的在開發一種新的篩藻邏輯-「藻泥+PVA抹盤法」,可以在少量、簡單、快速且有效地的原則下判定藻種是否含有足量的藻膽蛋白;再以傳統萃取方法進行量化的確認。最後結果:(1)在藻株的培養上,若在充足的CO2供應下,泥生顫藻的培養可達到7.016 g/L乾重,濃度遠超過業界所稱具經濟性的指標(5 g/L)。(2)在基因鑑定上,生物資源保存及研究中心確認泥生顫藻是一個新屬,也接近偽魚腥藻。(3)在藻膽蛋白的品質上,來自泥生顫藻的純度為0.72;溫泉藻的純度為0.74,皆大於0.7,已達到食品級的水準;產率大於100 mg/g(值得開發的門檻)。由於藻膽蛋白的單價比黃金還貴,說明本研究發展的新方法所發現的泥生顫藻具有非常大量的藻紅素,整體的開發極具經濟效益。

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新社河階群的地形特徵及與大溪河階群之比較研究

林朝棨教授所細著的「台灣省通志地理篇」中對新社河階群有概括性的敘述,將之分為 LH 面:水井子台地, LT1面:七分階地,LT2:十分、上位金星面、公荖坪階地,LT3面:仙塘坪、下位金星面階地,LT4面:大南階地,LT5:水底寮階地,FT1 面:永居湖(月湖)、南眉階地,FT2面:下水底寮階地,FT3面:土牛階地。古兆禎( 1963 )在「台灣西北台地空照地質學的研究」中認為木河階群有六個紅土台地(LHS1~6 ) ,三個非紅土台地( NHS1~3 ) , 並假設有一條新社斷層通過河階群西部,造成水井子與大南面間陡流的斷崖,但是否為斷崖,還需找尋地形上的證據。本研究乃針對研究區內下列各點試加探討。(一)新社河階群的範圍如何,有何重要的地質構造背景?(二)新社河階群可分那幾階,各階界限如何劃分,海拔高度、比高及面積如伺?(三)由剖面圖觀之,各階地坡度有何差異?(四)各階地土壤粒度如何?屬何類型土壤?粒度大小和階面位置高低、上游或下游,同一剖面土層的深淺關係如何?(五)各階地剖面構成的物質如何?依此分類,各階坎應屬何種河階?(六)將新社河階群的諸地形特徵與大溪河階群做一比較,有何基本的異同點?如何造成的?

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秀珍菇趴趴走

五年級上學期,自然老師安排上課的主題是「香菇世界」,上課方法生動活潑又有趣,引起了我對「菇」的好奇,很想深入去了解它。剛好在92年12月中旬在總統府前的廣場辦了一場活動,其中有霧峰農會菇類展示,菇農很熱心地教大家如何在家裡DIY栽培秀珍菇,更引起了我對栽培秀珍菇的興趣。小小的秀珍菇它的成長過程是如何呢?就讓我們做深入的探討研究,在不同的生長環境之下,秀珍菇菌絲的生長和秀珍菇的出菇情形,以及了解秀珍菇含有多少水分和了解秀珍菇的菌柄發生偏生或側聲的機率如何?我作了很多實驗後發現,小小的秀珍菇具有強韌的生命力,在適當的水分、溫度、酸鹼性、空氣流通、菌種成熟度、培養基之下,栽培秀珍菇式很容易的,不僅可以增加生活的樂趣,還可以培養自己的耐心,等秀珍菇長出來時,會有無比的成就感,還可以摘下來吃,過幾個禮拜後,還會再長新的秀珍菇呢!建議大家也一起來種秀珍菇,也可以拿出來一起討論喔!

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除濕高手

將生活上常用的除濕物質,取固定的質量,進行長達30天的吸水量紀錄,並分三方面進行探討--1常見的除濕物質(單一成分)之分析;2市售除濕劑之分析;3可自製的除濕物質(取含碳酸鈣成分)之分析。由實驗結果了解彼此的差異與優缺點,以便選用合適用途的除濕物質。

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