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高級中等學校組

指點迷「經」—論述金門青少年對生理期的認知

生理期開始到年期結束之中,有很多女性會面對自己不同的困擾,而男性們對於女性的生理期更是充滿了許多的疑惑與誤解。本實驗利用問卷的形式調查金近四百人,去針對金門縣青少年階段的迷思概念討論,分成三大類:1女性生理期過程中的各種食物對生理的影響與真實情況的差距、2男性對於女性生理期的認知與真實情況的差距、3同時比對男性與女性雙方對於女性生理期的認知相似程度。 而在整個實驗後期,利用問卷內有問到是否為金門人以及身高體重的數據,特別比對金門在地人的身高與台灣成年男女的平均身高差,發現到「金門人比較矮」這些外地居民或是長輩耆老們的既定印象被解開了!並不是金門人比較矮,正確的說法是:金門的男生比較矮。

巴斯卡三角形對質數同餘性質探討

我們利用進位分解的方法,將組合數對一質數做同餘。並探討巴斯卡三角形其中一列對一質數同餘後,各個餘數數量的關係。

從地震能量及頻率探討台灣地區地震特性

本研究利用USGS及中央氣象局地震資料庫,分析不同區域地震規模與頻率及實際累積能量與理論累積能量殘差,討論不同地震帶特性並建立地震發生可能性。得到下列結論: 一、地震規模與其發生頻率對數值作圖,會呈現一次函數關係,地震密集帶的斜率愈平緩,其能量累積愈多,大地震的頻率也較高。 二、小規模地震釋放能量少,縱使次數遠多於大地震,但主要的累積能量還是倚靠大規模地震來釋放。 三、台灣地震發生頻繁且能量累積最大的是東北部地震帶,其次是東部地震帶,最少的是西部地震帶。 四、若在大規模地震發生頻率較長時間統計來的少或地震能量累積的殘差圖出現在負值區較大的位置,大規模地震發生的可能性較高。

即刻救援

筆者將2005亞太數學奧林匹亞(APMO)試題第四題,延伸題幹情境,將「一個在邊界上之起火點」的條件推廣至「任意位置之多個起火點」,並討論單位時間內搶救數大於1、改變棋盤條件及改變火勢蔓延方式等情況的燃燒數,再推廣至空間系統。在每一種情境下,試著找出最佳的搶救方法、歸納最小燃燒數的規律並證明其皆為最佳的策略,而後發現當起火點數(f)為s個,單位時間內搶救數(d)為1時,燃燒總數b=k(n-k)+(n+1)(h+s);d為2時,火勢被三面包圍之燃燒總數為b=k(k+s)+(4s+1-⌈k/2⌉)⌈k/2⌉+(2s-⌈k/2⌉)⌈(k+1)/2-⌈k/2⌉⌉+(s2-s)/2;而其他條件下,最佳搶救方法的燃燒規律、燃燒數皆有相關性。

虻飛鳳舞-發「糞」向上

本實驗我們探討黑水虻的生活環境與飼養方式,實驗包括記錄濕度、溫度、pH值之變化作為基礎,延伸研究黑水虻在飼養過程中,廚餘及沼渣的消耗效果。在前置養殖時找出問題與困難點,確立飼養黑水虻時的相關條件,並向有飼養經驗的人請教適合黑水虻的飼養條件,最終目標在於能夠穩定的飼養黑水虻後,利用黑水虻食性廣泛的特性,餵食沼渣、廚餘及混合(沼渣+廚餘),並且研究黑水虻消耗的效果,達到減少環境汙染的目的。

「塵」風盡堊–探討空汙粒子擴散特性及口罩對其防範效果

近年來霾害對台灣影響嚴重,南臺灣又因各種因素而使霧霾擴散不易,影響我們的吸呼品質,因此決定了解空汙粒子的特性,以及口罩對其的防範效果。本研究中,我們利用紅外線反射偵測的空汙感測器和電阻式溫溼度感測器來探討空汙粒子的擴散運動。透過布朗運動的原理了解空汙粒子的傳播情況,並加入濕度參數來做討論,其研究結果發現若空汙粒子濃度越高,其單位空間的擴散速率越快,而所需的平衡時間越長。從實驗中,我們也證明布朗運動中的擴散係數D值不隨著初始濃度和濕度而改變,可視為一個定值。最後我們測試了不同口罩對空汙粒子的阻隔性,發現對空汙粒子的防禦力為:活性碳口罩=外科口罩=口罩中層>>布口罩>口罩內層=活性碳碳層>口罩外層。

食品添加物對P19細胞神經分化之影響

食品安全問題逐漸受到重視,我們想探討食品添加物的影響範圍是否涵蓋神經分化層面。我們以小鼠胚胎幹細胞(P19細胞)作觀察,利用維生素A酸誘導P19細胞分化,用不同濃度的培養液經過多次實驗後建立穩定、生長情形佳的細胞培養平台,並添加生活中幾種常見的食品添加物,如:糖類、茶及味精。先觀察細胞在不同濃度的食品添加物中的生長情形,找出影響顯著的濃度,進一步操作分化實驗,再利用免疫螢光染色法,觀察分化狀況,了解各添加物對類神經細胞分化的影響。結果顯示代糖、茶、味精能促進分化,而黑糖較無明顯差異。我們由細胞培養的過程,建立食品添加物對類神經細胞分化影響的研究平台,往後可依此模式測試更多環境因子及藥物對細胞分化的影響。

不同散射源對相關色溫變化值之探討

我們透過研究光粒子對光線造成的散射影響下,分析散射光線對應的相關色溫值的變化幅度,去反推那團細懸浮微粒的濃度。若能建立出細懸浮粒子濃度對相關色溫變化值的數據分析的關聯,我們將可以用這套系統應用在各種需要測量空氣品質的情況。 本研究中,我們使用光譜儀所測得光線被散射前後相關色溫的變化,在實驗中藉由自然現象及製造不同波長的光源探討瑞利散射的性質,接著在實驗三中改變煙塵的濃度,與測得的相關色溫變化值比較,得到兩者呈現正相關,也就是說,當一個環境中細懸浮微粒越多,相關色溫的變化量就越大,最後,在實驗四中,我們延續實驗二的方法把散射源改成小水滴,觀察測得的數據得知相關色溫的變化量有一個可能的飽和點。

類暖雲雲滴成長之探討

高空中的雲總是型態各異,千變萬化的,但水氣在高空的成長、變化實在是難以直接觀測,而大氣觀測方法不外乎是探空氣球、氣象衛星、雷達等,但就我們學生來說,要使用這些設備並不是如此的可行。 所以我們嘗試在高中實驗室所允許的條件下進行實驗,也就是模擬出高空雲滴成長的變化,藉由閱讀文獻、實驗模擬、電腦分析等方式,來了解暖雲雲滴在高空中凝結成長的行為,把藏於高空中不易觀察的現象在實驗室中呈現出來,實驗結果顯示,凝結核的存在對水滴的形成是非常重要的;凝結水滴經由合併成長使粒徑增大,且粒徑頻譜分布隨時間會呈現M型化的特徵。

水中黑洞-絲葉狸藻捕蟲囊之探討

本研究主要是觀察絲葉狸藻(Utricularia gibba)葉子特化的捕蟲囊觸發運動之影響因子,還有吸收物質的情形。結果發現此種狸藻捕蟲囊的表皮細胞主要有兩種細胞型態,分別為分布在內外表皮基部的四爪腺毛與半球型腺毛。因此,雖然其缺乏根部吸收功能,但是狸藻捕蟲囊具有輔助吸收養份的功能,水份主要由四爪腺毛基部進入至細胞內,再由內而外開啟的半球型腺毛排除。此外,我們觀察到含氮物質吸收較快,甘油與葡萄糖較慢,兩者的路徑也有差異,另外,我們也發現光照時間與照不同色光,以及在不同溫度下,對捕蟲囊的觸發運動會有不同程度的影響。若能對狸藻捕蟲囊構造更加了解,將可用於生物防治法減少孑孓病媒蚊孳生,或應用於仿生生物學開發負壓捕蟲的工具。