全國中小學科展

依全國中小學科展屆次查詢

依相關評語查詢

第56屆--民國105年

風生水起-直立式風力魚塭曝氣器之研究

雲林沿海地區的養殖漁業,每每因為風災停電而飽受損失,有鑑於此,我們想設計不需電力的增氧設備。於是我們想到應用簡單機械結構、輪軸、齒輪等元件,成功的組裝了一台運轉良好的風力驅動曝氣裝置,將風力直接轉為機械動能,並透過實驗測量其性能與相關參數,找出了最佳化的風葉片寬度、受風角度與葉片數量的組合,水中溶氧量的測定。並且也將此裝置實際至野外漁塭測試,證明了本裝置的可行性。 我們的研究對於魚塭的養殖用戶而言,可以節省了大量電費及降低設備的成本,是魚塭的養殖用戶的好幫手,我們的創作免外接電、更環保、更綠能也能提升安全,希望我們的創作-直立式風力魚塭曝氣器能為世界環保更盡一份心力。

沉魚落「顏」,「魚」云「憶」云

本實驗利用斑馬魚(Zebrafish)(Danio rerio)做為模式生物,探討群體及長短期記憶的持續性對行為的影響。我們的實驗確認斑馬魚可透過訓練去記憶並分辨與食物配對的顏色。就性別來說,雄魚較雌魚能夠迅速而準確地記憶放有飼料的顏色位置。在群體效應對記憶力影響的實驗中,個體斑馬魚傾向選擇與魚群共同行動。且雄魚群體對雄魚個體的影響力,明顯地大於雌魚群體對雌魚個體。在研究長期和短期記憶對斑馬魚記憶的影響時,我們發現11天長期記憶的訓練和1天短期密集記憶的訓練相比較,以長期記憶影響斑馬魚的行動較為明顯。我們的實驗證明了長期記憶的持續性大於短期記憶,且群體效應對個體的行為具有顯著地影響。

發現「星」奧妙─正n邊形邊長延伸形成多角星之性質

本研究探討正n邊形各邊邊長延伸經過p次交點所形成的p階n角星多邊形之角度及邊長,我們求出p階角星頂角的公式,證明:「n > 2(p+1)時,就存在p階角星」,並和正n邊形內部連線問題做比對,提出兩者的對應關係。對於多角星的邊長與各角星頂角的連線線段,我們使用三角函數列式求長度及使用電腦軟體EXCEL輔助計算討論。在這樣的觀察中,發現「正n邊形邊長在特定的狀況下會等於p階角星的邊長」等一些有趣的性質,而這些幾何特性的證明也能夠呼應它複雜的代數算式成立,除此之外,多角星的角度與角星頂點連線上計算都和原正n邊形的角度、邊長有一致性的關係,因此本研究把正n邊形視為一個0階角星。

蜂樹奇緣-蜂膠和落羽松萃取液之探究

本研究主要是探討蜂膠及落羽松萃取液之功效。透過觀察蜜蜂採集落羽松樹皮汁液,回巢製成蜂膠的方式,我們對樹皮進行萃取,再以實驗比較萃取液是否與蜂膠有類似的功能。 針對上述想法,我們設計以下實驗:1.以水溶液蒸餾法及酒精萃取法萃取落羽松樹皮汁液。2.比較萃取液和蜂膠的抗蟻效果。3.比較萃取液和蜂膠的抗菌效果。4.比較萃取液和蜂膠的抗氧化效果。 研究結果發現,蒸餾法中低溫蒸餾萃取液的抗蟻和抗菌功效比市售蜂膠效果好,酒精萃取液抗氧化能力雖然比蜂膠差一點,但在實驗中也和蜂膠效果相當接近。由於蜂膠相當稀有且珍貴,未來可以朝著萃取落羽松樹皮,大量提煉出有效的抗蟻、抗菌及抗氧化物質。

強迫症患者輔助裝置

本創作係在減少強迫症或視障患者在生活上之困擾,輔助其正確關水及關門動作,研究內容包括關門、關水龍頭輔助裝置以及居家保全裝置等,使屋主擁有正常之生活,照顧社會弱勢,依據醫學上的研究,他們會感到需要不斷反覆地檢查某些事,並且在患者的思緒中,會持續地重複浮現某種想法,或是感到需要一再地執行某些日常行為。常見的重複行為包含洗手、計算東西、檢查門是否上鎖,希望這個作品能夠改善他們的困擾。研發「關門輔助裝置」能自動判斷廣播內容,輔助患者對關門、關水之操作,設計「房屋保全裝置」之防盜功能,可提供屋主簡易操作以達到居家保全,增進其安全感,使其放心、安心,加強強迫症患者居家之安全設備。

神奇的電解質

我們利用小玻璃瓶自製電解質檢測燈,並逐步改良成僅兩個電極外露,其餘部分完全密封,可以直接放置水溶液檢測燈,並用以檢測不同的水溶液,探討導電度的大小與燈泡亮度之間的關係。在第一部分市售飲料的實驗,結果發現使用導電度計無法測量出的差異,而使用自製的電解質檢測燈,用照度大小來推測出其導電度之大小,也就是隨著亮度的變化之大小,可輕易地辨別出導電度值的高低,這種方便攜帶又不昂貴的自製檢測燈,很適合用來作國中理化的教材。 第二部分的天然果汁導電實驗,雖然柳橙、檸檬、大、小番茄的導電度在導電計上都呈現無限大,但自製的電解質檢測燈的照度實驗卻可以輕易的辨別出來,反而是小番茄的照度是五種水果中最大的。

垂降高手-橙帶藍尺蛾的研究

持續進行二年橙帶藍尺蛾(Milionia zonea pryeri)的研究,因為每年在4月-8月的大發生期間,學校都會出現很多的橙帶藍尺蛾,這些蛾在校園中飛來飛去,我們想要了解一年當中到底何時會出現最多的橙帶藍尺蛾,何時會幾乎找不到牠們的蹤跡。我們不但研究橙帶藍尺蛾的數量,也探討蛹的形態與羽化的機率較高低的相關性,更深入的研究橙帶藍尺蛾的垂降行為,使我們對橙帶藍尺蛾有了更詳細的紀錄資料和數據。

圍籬邊的食物鏈(雞屎藤→天蛾→寄生蜂)

我們在校園圍籬邊發現雞屎藤、天蛾、寄生蜂間形成的特殊食物鏈關係,於是分別透過校園調查與飼養觀察進行深入的探討。 調查發現本校共有5種取食雞屎藤的天蛾。日照越充足,雞屎藤越多,天蛾數量也多。天蛾各階段都有專一的寄生性天敵,包括:卵寄生、幼蟲寄生與蛹寄生,統計被寄生比率約為 9.48%,且天蛾數量越多,寄生蜂也越多。 飼養觀察結果發現:天蛾的蛹期 ÷ 生活史 ≒ 1/2。氣溫、日照時間是影響天蛾的發育速度的最主要原因。天蛾化蛹時僅在土表面形成凹巢,沒有鑽入土中,此結果可修正圖鑑所述。 校園的圍籬邊雞屎藤→天蛾→寄生蜂的食物鏈關係終年不斷循環著,而校園工程與人為的修剪成為改變這個平衡關係的重要因素。

當牛糞銅在一起

本實驗以畜牧業廢物牛糞做為吸附重金屬之材料,並以常見之重金屬銅作為吸附對象。在研究中顯示以氫氧化鈉為處理液純化牛糞纖維效果佳,且能有效提升牛糞吸附重金屬效果,在研究中發現每克經過鹼處理之牛糞對銅離子之吸附量高達1805.3毫克,並能夠將1000ppm 50mL之銅離子溶液中的銅離子幾近完全吸附,吸附率高達99%。此研究結果除大幅減少過去處理牛糞的耗時,並有效提升其吸附效果,使其更具移除重金屬之價值,且能有效減少重金屬汙染及畜牧業廢物汙染的情形。

乍暖?還寒!冷熱自明

本研究中主要是利用實驗來找出實驗溶解熱。最終得到以下的結論:利用不同自製卡計(量熱器)來進行熱含量測定,測量出最精確的溶解熱材質卡計為:保麗龍材質外蓋+鋁杯容器卡計,我們還發現溫度愈高時溶解熱反而較小,還有溶解度大的反應物,因溶解為放熱反應所以造成溶解熱也受影響而變大。最後我們找出最佳冷卻試劑樣品:找出CO(NH2)2固體/KNO3固體=2:1比例,是能降至低溫的冷凍劑。