探究精神獎

咦!誰在花溶失色?

我喜歡吃藍莓、胡蘿蔔與辣椒等不同顏色花青素食物,而且自然課程學到酸鹼指示劑檢測,還有我們找到許多篇文獻顯示藍紫色花青素具有良好的抗氧化效果,所以我們想針對依顏色區分為紅色、黃色與藍紫色花青素進行酸鹼的檢測,深入研究優缺點,針對(1)不同水溫、(2)在酸、中、鹼性水溶液中顏色變化,探討不同顏色花青素溶液辨識酸鹼值之效用,還有(3)添加胡蘿蔔汁、椰子油加胡蘿蔔汁物質,不同顏色花青素酸鹼變化。延伸實驗:研究不同顏色花青素對動物性脂肪溶解的能力,連結日常生活中,食材具有解油膩的功效之探討。最後實驗結果,不同顏色花青素蔬果有其優劣處,我們建議每日健康五蔬果需要不同顏色均衡攝取,才是健康飲食之王道!

過橋問題

「過橋遊戲」規則為有n個人要過橋,他們過橋的速度皆不同,每次2人過橋,過橋的2人中秒數較多的人為該次過橋的秒數,過橋時有人要提燈籠,但燈籠只有一個,所以每次過橋後對岸需有1人提燈籠回到橋頭,和剩餘的人過橋至對岸,直到所有人都過橋。 本研究討論出過橋秒數不一時的最簡走法通式,再由結論推算出秒數為等差、等比、階差規則走法公式。

我要帶你到處去飛翔—鳥類啄食和榕屬植物種子發芽關係之探討

我們常在榕樹的四周看到掉落許多果實,但很少看到有小榕樹在榕樹四周長出來,卻經常看到校園的牆角、樹縫中長出榕樹苗,因此懷疑是鳥類啄食榕果造成,所以本實驗主要探討『鳥類啄食』在榕屬植物種子發芽的過程中所扮演的角色。 實驗會採集榕屬植物周圍鳥類糞便,收集其中榕屬植物種子種植;再採集成熟榕果,取出其中種子,模擬鳥類消化的過程來處理種子再種植,比較兩者種子發芽情形,探討鳥類消化的過程中,是否有哪個階段會對榕屬植物的種子發芽產生影響。從其中5種有發芽的種子觀察推論,『鳥類啄食』在榕屬植物種子發芽的過程中,主要作用是將種子從果實中分離出來,讓種子可以直接和土壤接觸以利發芽,並隨著鳥類的移動將種子散布到遠處。

百「蚊」不如一「黏」~滅蚊大作戰

本研究目的是探討果蠅膠黏蚊板對於蚊子的沾黏效果如何。從這個科學研究中,探討蚊子是否會因為果蠅膠黏蚊板的顏色、有無光線、板子擺放的高度、角度而有所不同呢?我們利用自製果蠅膠黏蚊板,每天記錄蚊子沾黏的數量,預期找出最佳果蠅黏蚊膠的使用方式。我們可以利用這些研究發現,讓室內、外的蚊子達到有效的減少族群數量,也可以避免病媒蚊傳染登革熱。

以自製光譜儀進行優養化程度評估之探討

本研究利用優養化評估方法─卡爾森指標,以測量總磷、葉綠素、透明度之值評估校園內四個不同水體的優養化程度,並輔以氨氮及溶氧度(DO)進行判斷,並嘗試使用自製光譜儀對水樣進行吸收度之觀察,未能找出其吸收度與卡爾森指標之顯著關係。

膠碘方程式

自製的簡易光度計「方」「程式」,是以大大小小「方」形積木,組合成合適的反應系統,運用智慧型手機內的感光元件,搭配科學日誌App軟體裡的照度計,或與硬體Arduino「程式」來控制光源或感測元件,測量硫代硫酸鈉與鹽酸反應終了的光度變化,替代以肉眼目視的缺點,也可測定不同濃度的硫酸銅溶液與有色的果汁溶液,均可以有一定的參考依據。「膠碘」溶液:聚乙烯醇-硼酸-碘液系統,會使溶液呈現藍色,PVA濃度太濃時會有結塊情形;5%硼酸體積若低於整體體積約20%,將導致溶液沒辦法顯色;但0.0125 M碘液體積可以減量到整體體積的3%都還能顯現藍色。我們可以用PVA-硼酸代替澱粉,在丙酮的碘化反應中,當作判斷反應終了之指示劑。

膠體銀對植物種子萌發的影響

本研究嘗試用銀做為兩電極於水中電解形成的膠體銀(Silver Colloid)做為主要研究對象,經實驗發現以500毫升蒸餾水、使用30 V電壓電解2小時產生的膠體銀濃度是最穩定。使用不同濃度的膠體銀探討對植物發芽時產生的黴菌以及後續植物生長的影響。經由實驗後發現,濃度高的銀膠水在浸泡植物種子(花生、玉米)1個小時即可以有效的抑制發芽時期黴菌的生長。

臺灣冬季氣壓、海溫、雨量與PDO指數之相關性研究

本研究使用1910年至2017年的PDO指數、氣壓、海溫、雨量資料,分析北太平洋西部受到太平洋年代際振盪(Pacific Decadal Oscillation, PDO)的影響。 首先以台灣多處測站的冬季氣壓資料,計算距平值,繪圖觀察其變動週期。結果顯示各處氣壓距平值於近百年間在圖表曲線上出現高峰、低谷的年分大致相同。接著利用冬季氣壓距平值與PDO指數畫出的圖表疊圖比較,發現兩者趨勢高度相似,彼此牽動。再以北太平洋西部的海溫資料距平值繪製圖表,分別與台灣冬季氣壓距平值、PDO指數疊圖,發現氣壓及PDO分別與海溫距平趨勢線的疊圖在週期上位於相反相位,呈負相關。最後,以台灣冬季降雨數據與上述資料比較,結果顯示此研究可用於長期氣候及雨量之預測。

一葉知秋、一膜知熟——製備複合光子晶體薄膜及探討乙烯催熟水果

本研究透過多孔性薄膜因孔洞內物質比例變化所造成的光譜波峰位置改變之特性,來吸附乙烯-酒精溶液,以用於檢測無法輕易從表皮得知其成熟度之水果。首先利用具有可有效吸附酒精之官能基的甲基丙烯酸-2-羥基乙酯(HEMA)高分子及乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(ETPTA)高分子製成複合高分子薄膜,並利用其吸附乙烯-酒精溶液,放置至尚未催熟之青綠色香蕉旁,觀察香蕉成熟情形。再利用紫外線光譜儀檢測薄膜之波峰位置,並將波長數值代入公式λ=2nd sin⁡θ求出薄膜內所剩的乙烯體積百分比,並對應出香蕉被催熟的情形。

2010-2017年臺灣空氣污染(含風險)的調查分析與探討

空氣汙染議題,在近兩年吵得沸沸揚揚,關心空氣品質的情形是否又紫爆,似乎已成為臺灣人們的全民運動,中、南部的空氣品質較差,與火力發電廠相關性確實很高,季節與風的吹向,也影響臺灣空氣汙染濃度的變化,冬天只要境外汙染濃度偏高,東北季風的來臨,就會將汙染物帶到臺灣來,濕度也是影響汙染物濃度的原因之一,夏天的濕度比冬天的高,大量的水氣、雨量,可以把較多的汙染物給沖洗掉;溫度與氣壓也有微妙的關係變化:氣溫愈高,氣壓愈低;氣溫愈低,氣壓愈高。高氣壓不易降雨,讓冬天產生很多的汙染物;低氣壓容易降雨,夏天的汙染物,呈現濃度較低的情形,就診人數因科技發達,延緩人類罹病、致死,但PM2.5相關疾病死亡率正逐年提升中。