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

團隊合作獎

額溫槍自動小助手-探討與研究

醫療級紅外線額溫槍有較準確、可回廠專業校正兩個特點。使用現成的器材及一部份回收材料,也可以減少電子垃圾產生。主機利用自製零件配合簡單機械和感測器,以伺服機代替人的手指按下開機鍵和測量鍵,測量完會自動展示量出來的溫度,進而達到非接觸測量的目的。這樣除了減少門口防疫站老師較近距離接觸陌生訪客的感染風險,班級教室更可以減少每日群聚測量的風險。在重做歷程中,也一併學會了更多的 3D 列印技巧並設計實驗,收集數據,來探討和改進研究過程中發現的問題。

吃軟不吃硬-探討麵粉與膨鬆劑對馬芬蛋糕結構的影響

本實驗之研究目的在找出馬芬蛋糕的最佳配方。以不同比例的泡打粉、酵母粉和麵粉種類,設計出11組不同配方,找出麵粉和膨鬆劑對馬芬蛋糕的影響。本研究利用電腦軟體ImageJ測量氣孔、物化分析儀測量其硬度和咀嚼度、體積置換法來測量體積的改變,以科學化數據方式觀察,量化紀錄資料比較蛋糕本體外型和品評口感,同時進行大腸桿菌含量實驗測量其保存後的新鮮度。綜合比較結果,酵母粉馬芬蛋糕硬度均大於泡打粉馬芬蛋糕,相較之下也較難咀嚼。所以最佳配方建議以「4.5g泡打粉+低筋麵粉」為本研究最喜愛的配方。若要添加酵母粉,則建議搭配高筋麵粉提高彈性增加風味。最後無添加膨鬆劑的馬芬蛋糕也廣受到受試者的喜愛,可做為另一健康食譜的新選擇。

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。

多管齊下-自製複管笛的音色探討

本研究利用生活中隨手可得的水管、廢棄椰子殼與竹子(掃把柄),嘗試研發製作出能同時發出旋律音與持續音的特殊樂器,並探討其旋律音與持續音之間所產生的音色和諧度的變化。 由於「雙管鼻笛」與「葫蘆絲」的構造比較特殊,我們除了探討相關文獻,了解笛類樂器的發聲頻率公式外,還實際操作器械,藉由自製的水管笛驗證管長、管徑與吹嘴對基音頻率理論的可行性。電腦頻譜軟體,除了可以分析主管與副管(和音管) 在各音階的的和諧程度外,更可以作為我們自製樂器微調管長或音孔大小的依據。

西蒙思對戰遊戲攻略

西蒙思對戰遊戲是兩人輪流在凸多邊形頂點畫一條線連接兩點,當某一方自己畫的線形成三角形時就輸了。本研究主要探討在不同點數遊戲中,雙方適用的致勝策略。發現到: 1.n點時,雙方最多可畫直線總數為n×(n-1)÷2。 2.4點時,若先者成功使用同點連線法則必勝;後者須阻擋先者同點連線法才能平手。 3.5點的適用策略為沙漏法和梯形法;6點(含)以上適用的策略為沙漏法、梯形法、無限法和外圍連線法。這些策略為等價圖形,可互相轉化,均具有「畫出偶數頂點的封閉圖形」和「連接異奇偶點」等共同特徵。本研究並討論了上述策略的適用理由。 4.找出N點以「連接異奇偶點」策略可連出供玩家選擇的直線數計算公式。 5.建議雙方對戰時的最佳策略與互動調整原則。

Shoot!圓錐曲線神射手

本研究主要提出新的圓錐曲線製造方法。首先,若B0B1B2B3B4為三梯五點形,則其頂點必落在一拋物線Γ上,且B0、B1、B2、B3、B4也會落在與拋物線Γ的軸平行的五條等距平行線上,當固定其中四點而改變其中一點在平行線上的位置時,則會出現橢圓、雙曲線、二相交直線與二平行直線。第二,由一個點列l(Ak)k=14 往平面上一點B0投射,滿足→BkB0=k→B0Ak得Bk,k=1,2,3,4,依→A1A2:→A2A3:→A3A4的不同比例,{Bk}k=04會落於不同二次曲線上。第三,我們分別分類兩個線束基線夾角與線束中心在平面上的相對位置、兩個基圓上點與點的角度與圓心的相對位置,用以製造各式的二次曲線。最後,我們定義了三個線束特定的對應方式,得到六個對應點共橢圓的性質。未來,我們希望能探討更多個線束的對應結果。

只(紙)是(式)電池

本研究的紙電池由鋅銅紙電池著手,藉由探討鋅銅紙電池反應環境,我們彙整所有適合放電的條件,得到一個優化鋅銅紙電池。之後為了減少重金屬的使用與延緩水分流失,我們將電解液改為氫氧化鈉凝膠,並在陰極電解液中加入過氧化氫緩解極化現象,得到一個較環保且能長時間使用的鋅紙電池。然而鋅紙電池的電壓值較低,我們將陽極改為鋁片提升電位,製得一次性鋁紙電池,並藉由密封測試探討一次鋁紙電池真正的反應機制。最後我們將電解液改為離子液體,試著將一次鋁紙電池改良成二次鋁紙電池,並探討不同反應環境來提升電壓,得到一個較佳的二次鋁紙電池,但最終測量充電之電能轉換效率發現效果不佳,故在二次鋁紙電池上仍有待繼續研究,以提升其效能。

核電?NO!河電?YES!

本實驗是找尋適當的材料製作「鈉複合式電極」來利用河川在出海時所造成濃度差的區域來發電。實驗討論的變因有不同的黏著劑不同碳布孔徑不同有機溶劑分別對電極放電度的影響,各個複合式電極完成後先在實驗室進行模擬複合式電極放電的過程,並且利用EXCEL對各項實驗數據逐一討論。接著自行設計出一個適合此電極的裝置。為了確認裝置的可行性還到附近的三條大河(濁水溪、大甲溪、曾文溪)實地取水進行實驗,並討論了此電極的「回收效率」與放電能力以及河流本身的特性對自製電極所造成的影響。經過多次實驗,得知赤血鹽與硝酸銅所製作的鈉複合式電極所產生的電功率以及回收率是最好的,電功率為0.967113瓦特,回收率達到83%。

東眼山-天空中的瀑布

校園中東大門向東南方望去,山群間有一排流動的雲,那是東眼山上的「雲瀑」美景。為何東眼山會出現如此奇景?利用自製雲霧的方式來證實山上易形成雲霧的大氣條件,再透過搜集資料及踏查東眼山,調查其大氣條件、地理位置及生態。探究東眼山為何得天獨厚能出現如此美麗的雲瀑,發現東眼山林相、溫度、濕度使得雲霧容易形成,其山勢走向使得冬季東北季風能順勢帶入,讓雲霧流動而為雲瀑,以上的探究結果再以自製東眼山模型,並在模擬雲瀑形成的大氣條件下呈現出來。

「欲罷不能」桌遊機率之探討與延伸

欲罷不能是一款與機率性質相關的桌遊,結合骰子的進行來完成遊戲,我們藉由遊戲體驗去發現到欲罷不能的問題,並設計實驗來尋求問題的解答,一步一步發現欲罷不能的小秘密。 從研究一、二的探討中,找出原規則各式各樣的機率情形,發現到與7越有關係的機率越大,而與2或12越相近的機率越小。但也在研究三中發現雖然7的機率最高,但若加上遊戲本身設定的方格數來闖關,所有數字機率都差不多。我們也在研究四、五的部分,將遊戲做兩種延伸(加入乘除、骰子面數),增加遊戲樂趣,也調整遊戲的難易度。也在研究六時進行策略分析,依據情況擬出該前進該停手的策略。最後,運用上述研究資料,設計Scratch版的「欲罷不能」桌遊。