全國中小學科展

第58屆--民國107年

尋找探討隘寮溪古河道的界線:以土壤性質差異進行初步探討

藉由瞭解隘寮溪古河道的土壤性質,進而以此尋找探討隘寮溪古河道的界線。本次研究結果如下 一、古河道土壤表土層粒徑分布,砂粒最多在中段區域,其次上段區域。黏粒以下段最多,中段區域最少。 二、土壤滲水和質地有關,土壤含砂量越高,水越容易往地底下滲透;土壤含黏粒越高,水較不容易往地底下滲透 三、土壤含有石灰物質只有麟洛鄉民族路表土層,其土壤pH值最高。 四、土壤酸鹼值大部分介於5.2-6.9,屬微弱酸性土壤。 五、電導度只有竹田鄉文筆路超過600 us/㎝。表土層適合一般農作物的EC值(600~350 us/㎝),只有內埔鄉永田路。 六、內埔鄉87鄉道極可能為古河道中段之右岸界線;長治鄉復興路極可能為古河道中段之左岸界線。

手機遊戲:希望之翼

本作品藉程式設計與遊戲試圖找出適合應用在此遊戲中的AI行為,演算法,並比較我們設計的各個AI行為及演算法的優缺點。

鄰升數在不取代與取代下的均值探討

本文章之最大鄰升數「升頂值q」與「附值點鄰集Ωnp,q」源於都市計畫遊戲「Tower Bloxx」,再由「相鄰數p=4」將q提升至5=p+1。 第一部分,研究「鄰升數總和S(p,q,Ω)」過程中,找出基數覆蓋法、鑲嵌法、通道法、邊角分析法與左右加格法。以矩形鑲嵌拼圖Bm×54,5、Bm×54,5合併上述方式處理Ωm×n4,5,得到 一般式S(4,5,m×n)。 第二部分,定義方格狀點鄰集Vm×np,推廣在p=3,…,8、q=2,…,p,p+1時的S(p,q,m×n)一般式。並利用均值找出「完美填數定理」與「不取代鄰升數總和上界S^(p,q,m×n) 」公式。 第三部分,以Ωm×np,q(0)=Ωm×np,q處理策略繼續尋找「可取代鄰升數總和R(p,q,Ω)」時,同樣發現中心鑲嵌法,再轉化成「匯流魚鱗{Fm'×n'p,q}」與「鋪瓦法〈Fi(tj)〉」找出Ωm×np,q(h)與 一般式R(p,q,m×n)。 第四部分,論述應用方向,並將平面中的Jn(p+1)p,q 應用在輪胎面與球面,改裝部分魔術方塊與定義新玩法。在解決球面填數時,額外發現切割五邊形幾項幾何性質。

一「頁」菩提--菩提葉造紙全記錄

雖然數位化時代,用紙需求下降,台灣每人每年的用紙量還是高達190.5公斤,使用的紙漿就來自熱帶雨林。 造紙一定得砍樹嗎,熱帶雨林孕育了地球上50%的生物,雨林是地球之肺,雨林消失,除了大量物種滅絕之外將加劇全球暖化速度。 本次實驗採用菩提葉來造紙。運用四種添加鹼劑的熱煮方法獲得紙漿,且都能順利造紙。但熱煮法耗能,強鹼使用有危險性,廢液的處理很麻煩。 我們以微生物分解法來分解菩提葉纖維,製作添加酵母菌、乳酸菌、土壤益生菌、生態池底泥等常見微生物製作分解液,發現短短14日,微生物就能將菩提葉分解出纖維了,也都能順利造紙,樹葉造紙能依地區特有植物來製作獨一無二的紙張,再運用天然染染色方式讓紙張的用途更廣!

水中的生質能----海藻的油脂探討

全球化石能源日益短缺,能源的價格終究會高漲到令人無法負擔的地步。倡導各項節能措施,積極開發各種替代能源,便成為現今世界各國最重要議題之一。在各種替代能源中,生質能源的開發與利用近年來受到高度的重視。 利用藻類做為生質能源有很大的潛力,主要的原因是藻類高產量的特性,光合作用效率高於陸生植物。有些藻類甚至含有高量的脂質,而脂質正是轉化成為生質柴油的重要關鍵原料。但不同藻種的脂質含量有明顯的差異,例如紅藻門、藍藻門的藻屬,脂質含量就較其他的藻門高。生長環境的不同,同藻屬間的脂質含量也會有很大的不同。 我們利用生活產生的廢氣來當成培養藻類的碳來源,如此更可以淨化空氣且又能解決能源危機,大量的生產生質能源。

教室的光熱不熱--以相機測量照明光源色溫

利用相機及軟體「小畫家」測量各種色溫光源的RGB比例,對照標準色溫圖案,得到色溫與像素RGB值比例的關係,比對出教室光源的色溫,並找出不同色溫光源混合時色溫的變化,可以幫助沒有色溫表的學校調配出接近4000K色溫的照明光;同樣也能利用相機測量光源照度,加上使用有960fps錄影功能的智慧型手機還能測量光源的頻閃(頻率及亮度變化),以容易取得的器材測試光源是否合乎好的照明光源的條件。

魚兒避險行為應用在監測水質毒性上之研究~ 以小斑馬魚和小朱文錦魚為例

在水質污染日益嚴重的今天,無論是民生用水或農漁業用水,水質毒性的監測與建立預警機制是很需要的。本實驗內容分兩部分:第一部分是以小斑馬魚和小朱文錦魚作為試驗魚種,利用其避險行為習性,建立一般活動與水質遭受毒性污染之警示指標值(WI值)。第二部分是應用建立的WI值,對本市下水道排放水做檢測,了解水質受毒性污染情況。 初步檢測得知,以小斑馬魚和小朱文錦魚作為試驗魚種,其一般活動之WI值,依序為0.36及0.28;另應用於檢測本市下水道排放水之WI值依序為0.97及0.93,顯已超出一般活動警示指標值0.36及0.28甚多;由此推論本市下水道排放水,已遭受嚴重毒性污染,值得有關單位重視並以此之研究結果,作為如何改進下水道水質之參考。

「莓」你不行-果蠅模式探討莓類萃取物對於奈米銀造成的細胞毒性抑制研究

現今人們利用奈米銀的殺菌功力,然而奈米銀粒子的毒性卻可能引發氧化壓力、細胞凋亡、DNA損傷,甚至死亡。為此,我們利用生活中常見的莓果類,如藍莓內所含的Pterostilbene(紫檀芪)、葡萄內所含的Resveratrol(白藜蘆醇),探討兩種化合物對於奈米銀引發細胞毒性的抑制效果。 首先證實高濃度奈米銀影響果蠅的發育,且誘發細胞凋亡。接著發現加入Pterostilbene和Resveratrol的組別會減緩奈米銀所導致的果蠅發育障礙,且果蠅被奈米銀減少的壽命亦有回升的效果,而Pterostilbene之效果又較Resveratrol佳。雖假設化合物是透過抗氧化途徑去抑制奈米銀造成的果蠅氧化壓力增加,前述實驗中兩者也皆可抑制果蠅的發育遲緩,但抗氧化基因表現的實驗中卻發現只有加入Resveratrol的組別抗氧化基因表現量有明顯上升趨勢,值得深入探討。

「清」出於「蘭」- 宜蘭地區之氣粒狀汙染物於不同時間尺度下之研究

雪隧通車後,宜蘭居民對於遊客增加及房地產價格飆漲有深切感受,而近年環保意識 抬頭、群眾更關切空污議題,我們當然也不例外。 我們以宜蘭、冬山測站為研究測站,並以空氣品質指標汙染物為研究對象,後以不同 時序作分析。其中,在逐時的研究裡,氮氧化物、臭氧受光化學反應的影響甚大;二氧化硫則較多來自於工業區的固定汙染源,並易受海陸風吹拂而影響其動向;而懸浮微粒及細懸浮微粒的逐時變化量並不明顯,但只要屬境外移入的沙塵事件發生,便會使汙染物濃度在2~3天內維持較高的狀態。 未來,我們希望將近來關注度頗高的議題「深澳火力發電廠的重啟與否?」納入研究,試圖探討其對宜蘭地區是否有重大影響,並提出相關建議。

「花多留得美永恆」─自製不凋花之研究

本研究主要探討長保花朵美麗不凋方法。由於花朵中含有水分,當這些水分揮發以後,這朵花就枯萎了,我們在日常生活中找尋甲醇、乙醇當成可脫水溶液,丙酮用來脫色,因此使用它們來做A液。B液是代替花的水分,而且要用不易揮發的溶劑,因此我們使用聚乙二醇搭配各種保濕溶劑來製作B液,最後終於做出美麗的不凋花。 為了把感覺變成科學的數字,我們利用色卡及含水率公式,找出不凋花製作最佳成分以及比例,做出美麗的不凋花。