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(鄉土)教材獎

南竿地區家燕燕巢探究

本調查研究針對南竿地區九個村莊所有家燕(Hirundo rustica)舊巢位的數量、毀損狀態、建築物各因子對燕巢數影響、巢位下托物及保護物等做觀察探討。結果發現家燕巢數以介壽村最多而每戶築一個巢比較多;家燕舊巢位的完整狀態以「完好」最多;家燕巢位以一樓為主而壁面材質以水泥壁面為主,磁磚壁面亦高。屋簷長度並不會影響家燕築巢的選擇,同時房屋有前下簷會造成家燕築巢數下降。在家燕築巢位置上比較喜歡選擇左右兩個直角,同時會築巢在物品上以為依托,其中以電線、PVC管為主,而托物對巢的毀損有降低的功能。燕巢下保護物以紙板最多,其次木板,可避免髒亂。家燕屬於地區夏候鳥,在地區有一定的生態角色的扮演,我們更要對牠多了解,進而保護牠。

誰「砂」了藻礁?—埋砂對藻礁生態的影響

桃園沿海藻礁生態地位重要,具有豐富生態、防波與研究地球氣候變遷價值,而可能造成藻礁死亡的有以下三點:工業廢水汙染、海岸建設破壞與周邊建設帶來的淤砂掩埋。 本研究旨在探討埋砂對於藻礁生態的影響,以人工海水混原生地海水架成的海水缸進行淤砂模擬實驗,分別埋0.1cm三天及五天、0.5cm四天、3cm三至五天、6cm四天,用Diving-PAM測埋砂前後的光合作用效率變化。在埋砂3cm五天的實驗組中,發現殼狀珊瑚藻由紫轉橘,Fv/Fm值下降至0.046。持續追蹤觀察後,由橘轉白並喪失光合作用的能力。 由結果推測,殼狀珊瑚藻光合作用效率約在低於0.300時會有橘色色塊,若降至0.045則會逐漸轉白且無法復原。未來可望加入更多變因,並期待藉由本研究能喚起大眾對於藻礁生態的重視。

以幾何圖形發想來建構覆蓋方格數之演算法—探究台灣AED設置數量與分佈

AED(Automated External Defibrillator),中文稱為「自動體外心臟電擊去顫器」,是一台能 夠自動偵測傷病患心律脈搏、並施以電擊使心臟恢復正常運作的儀器,因此傷病患的存活往往是和時間和死神的賽跑,如果將AED設置於人潮眾多的公共場所,供民眾搶救時使用,可降低該類傷病患到院前死亡率。 本研究是以政府資料開放平臺網提供的AED位置資訊,將資料導入地理資訊系統(QGIS),呈現實際分佈狀況之網格化的結果,因應台灣行政區域的不同形狀,試圖探究數學上所學的幾何圖形,利用數學原理來設計覆蓋方格總數的演算法,藉此找出覆蓋的範圍內,是否需要再增設AED裝置,提供一既有效率且平均的急救體系。

從科學看南管-外星音樂與畢達哥拉斯

本研究以不易理解的南管音樂為主軸結合黃金比例,嘗試用科學方法解釋被稱為外星音樂的南管樂。不少中世紀的科學家研究過科學與音樂間的關係,也針對南管樂探討,設計多種方法驗證,推算比較各項比值是否符合黃金比例,並運用數值標準化、圖形化分析及電腦軟體輔助,設計出南管推廣APP。此研究中,我們使用多種方法檢測,發現南管音樂20首、古典音樂、流行音樂各10首中,符合黃金比例百分比分別為:50%(10首)、50%(5首)、60%(6首)。也得到經典樂曲符合黃金比例值頗高的結論。最後,我們利用實驗中較為可行方法製作南管推廣APP,除了讓南管老師在評分上有科學化的數據參考,也希望讓更多人接受特殊的南管音樂。

台東地區高中高職生網路購物習慣調查

本研究為台東地區高中高職生網路購物習慣調查,研究者先以問卷方式蒐集資料,將資料統計後,以大數據中的K-Means方法進行分析,將資料點投影到3D圖後,再觀察分布的情形,研究者觀察到受訪者在網路購物中消費頻率與消費額之間為負相關、上網時間與消費額和頻率具正相關等,並發現其家庭的社會經濟地位較低的受訪者可能會有較高的網路購物消費額。

海洋濕地的倒立舞者~仙后水母對環境之耐受性與趨性探討

特有的水母湖水母消長變化引發我們展開對仙后水母(倒立水母)的研究。本研究對海洋濕地公園水質與水母分佈做調查,並以實驗探討水母對環境因子的耐受性與趨性,結果發現: 仙后水母大多呈現倒立,但會藉傘體收縮游動選擇適合生活的區域;水母分佈受光、水深、含氮鹽、溶氧量等因素影響,對鹽度耐受範圍20ppt~50ppt,對溫度耐受範圍15~35℃,縱切二半可各自再生成個體,橫切後的傘體可和共生的蟲黃藻一起再生成新個體但口腕部則無法再生傘體。黑暗中水母會釋放刺絲胞捕食,長期營養不良的水母會自體分解變小、收縮變慢。中大型水母對光和水深有明顯趨性,傘體收縮率在光照、餵食、淺水區時較快。最後將水母的特性對照濕地環境分析提出仙后水母棲地營造之建議。

雲端監看環保垃圾桶

垃圾桶在日常生活中廣泛應用,種類也越來越多,垃圾桶最常運用的方式,是透過紅外線感應來打開或關閉垃圾桶蓋,以防止垃圾桶發出腐臭味。本裝置可以自動壓縮垃圾,以達到節省專用垃圾袋的使用量,並利用溫度感測器、煙霧感測器、瓦斯感測器及超音波模組,以達到環保垃圾桶最佳化。本裝置採用ATMEL電子公司,所產生之單晶片微控制器(ATMEL AT89S52)作為中央處理模組及Arduino作為控制模組,並利用Wi-Fi通訊模組(ESP8266),並將資料傳送雲端(thingspeak.com),可使用智慧型手機連接雲端資料庫,以達到資料分析與管理控制,以達到環保的目的。

剪與摺的藝數

本研究旨在探討剪紙書及網路上介紹六摺與十摺摺紙摺法的正確性與角度的差異性。我們利用30°-60°-90°三角形的邊長比與黃金三角形衍生出的直角三角形其中一邊與斜邊比為1:√5-1 這兩個性質分別來驗證六摺摺法及十摺摺法的正確性。而後我們證出剪紙書及網路上介紹之摺法均未能摺出正確的角度,並研究可摺出正確角度的摺法。最後我們測量正確與錯誤摺法所摺出的角度,利用Excel比較與分析幾種摺法之差異,並探討影響角度正確性的因素:除摺法本身正確與否,還有色紙的大小及厚度、摺紙過程是否準確、步驟多寡等。

去蕪「純精」,落葉變黃金

本研究利用校內落葉堆肥中的紫花馬櫻丹萃取精油,為保存其精油成分我們採減壓濃縮蒸餾法,以相對低溫的條件下探討9種不同變因中,此法的最佳條件並測其抑菌能力。結果顯示(1)葉片或花瓣需要烘乾,以35°C烘乾18小時,續以35°C的水浸泡23小時,並以50°C蒸餾,以50毫升浸泡液 第一滴蒸餾液滴出後蒐集20分鐘萃取效果最佳;(2)花瓣與葉片萃取精油皆有效果;(3)以水浸泡比以油浸泡萃取效果佳。抑菌實驗結果顯示,萃取之精油對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌皆有抑菌效果。萃取的馬櫻丹精油經IR鑑定與天然羅勒和薰衣草精油圖譜極相似;GC-MS鑑定得知主要成分為冰片、莰烯、肟類,抑菌與防蟲成分。未來可將其利用在校園與社區創造特色伴手禮與生物防治產品。

金門航空站飛機起降之都卜勒效應探討

本研究針對飛機頻率與都卜勒效應進行研究,我們一起在金門航空站附近的起飛降落點分工錄製影片與蒐集資料,進而使用BORIS、Audacity、Spectrum、google科學日誌、世界迷霧app、flight tradar等軟體進行資料分析,觀察飛機起降聲音的頻譜趨勢,再利用都卜勒的公式配合溫度以及飛機起降角度的修正,套入資料後計算飛機的降落速率。分析過程中發現了ATR機型相較於大型渦輪飛機來得好分析出速率與頻譜趨勢,我們也設計了簡單的小實驗驗證飛機接近與遠離其渦輪或螺旋槳對於其風速影響,也搭乘了數趟飛機進行飛機內頻率的測量。經過一番摸索我們發現其實可以利用簡單的儀器與軟體去分析飛機的聲音頻譜,藉由一連串的探討與分析發現都卜勒效應是實際可以在日常生活中運用的。