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(鄉土)教材獎

梅雨"鋒"了嗎?––梅雨季氣候特性之探討

本研究以宜蘭測站五六月之資料為分析對象,並輔以其他各測站之資料,以進行分析比對,研究分為兩大面向,一是各天氣要素與時間之關係,探討五六月氣候之統計上之特性及近年來之氣溫、降水變化趨勢。二是各天氣要素與滯留鋒位置之關係,探討滯留鋒帶來之溫壓變化及降水特色。 在經過研究討論後,有以下結論: 一、五六月為冬夏半年之過渡,且北臺灣以六月中旬為梅雨季及夏季之分界。 二、近年來有溫度提升的趨勢,然五六月之極端降水無顯著增加。 三、滯留鋒降水在不同測站間有集中或分散兩特性,與帶來降水之風向有關。 根據以上研究結論,研究者希冀能將此結果作為改善預報之參考,並對梅雨乃至五六月氣候特性做進一步之分析。

水落石出-探討水流在不同障礙物形狀與排列下的流動現象

為了預防在溪邊戲水造成的憾事,我們模擬水流經障礙物的流動,計算波紋中心曲率大小,探討障礙物後方水流的狀況,發現如下: 水溫越高,水流越紊亂;若障礙物大小佔河道的1/3~2/5時,水流容易被吸入後方區域,較為危險;若障礙物越尖銳或水流與障礙物夾角約30度,障礙物後方流速差異大,也須特別注意。若前方障礙物較小或與後方障礙物相同大小時,前後排列距離較近,可能會有被吸入的風險;前面障礙物較大時,後方安全區域則會變大。若大小相似障礙物左右排列距離較近,須注意兩側水流;若兩不同大小的障礙物排列距離較遠,則須注意小障礙物附近的區域,有可能被沖擊的危險。盡量避免以上的狀況,以保護自身安全。

自己的鳳梨自己救─電腦烘培的鳳梨乾

電腦能幫我們烘培鳳梨乾嗎?家鄉居民種植的鳳梨豐收時,也要擔心價格的下跌。我們融合家鄉和專家提供的鳳梨烘培法,設計了多個實驗,想要找到更好的烘培方式。 要能順利完成這些實驗,必須要在烘培的過程中,不斷的改變烘培溫度,如果由人工操作,將是一個不可能完成的任務,因此我們想由電腦來幫忙控制果乾機的溫度。 利用學校所教的程式設計,我們結合了Arduino微控卡、感測模組、果乾機,自製了一台變溫果乾機,藉由電腦程式,我們能控制烤箱中的溫度,並將相關資料儲存起來、分析利用,因此成功的完成了實驗,也烘培出了好吃的鳳梨乾,而且在創新口味、增加保期、縮短時間、節約電能上,都能有改進,電腦確實幫我們烘培出了優質鳳梨乾。

蜂情萬種-探討五種蚜蟲寄生蜂與四種蚜蟲的交互關係

本研究主要了解(1)五種蚜蟲寄生蜂對蚜蟲的偏好(2)寄生蜂之間的競爭關係(3)寄生蜂與蚜蟲族群的動態。不同種類的寄生蜂對蚜蟲種類有不同的偏好,細長脛蚜繭蜂偏好棉蚜和稻麥蚜。岐阜蚜繭蜂偏好馬鈴薯蚜及偽菜蚜。廣三叉蚜繭蜂偏好棉蚜。異足蚜小蜂無明顯偏好。柯曼尼蚜繭蜂偏好棉蚜。同種蚜蟲中,寄生蜂偏好高齡期個體。不同種類寄生蜂演化出不同層次的競爭力以共存於自然界中,成蟲或幼蟲都可能出現競爭現象。競爭的結果使寄生蜂傾向利用不同寄主,亦演化出不同的寄主專一性。最後以Nicholson-Bailey模型為基準模擬寄生蜂與蚜蟲的數量關係。透過模擬結果能精確估計寄生蜂數量以達到最佳防治效率。寄生蜂數量充足時,可將寄生蜂分批施放以加速防治蚜蟲。

稻穀矽.再利用–複合性吸附淨水大作戰

現今人們追求色彩,染料汙染已不容小覷。過去人們使用活性碳處理染料汙染,卻不能重複使用,與現今重視的綠色科學相違背,為了達到吸附後又能重複利用的目的,本研究使用廢棄稻殼製作吸附劑,並結合光觸媒,能同時吸附並分解染料。 實驗發現:使用稻殼可製作出的二氧化矽吸附劑約占原稻殼的10%;採用已磨碎、pH=0.74並加熱100度2小時(使醣類水解)、500℃燃燒2小時(燒去粗纖維)可得最純白的SiO2,對於1A、2 mL亞甲藍有最好的吸附效果(吸附率約80%/5 mg,而市售矽藻土<20%,活性碳<70%);與同樣主要是SiO2組成的矽藻土相比,稻殼氧化矽具有不易吸水的特性;此外,實驗使用自製檸檬酸鈦製作光觸媒並與稻殼氧化矽結合,發現TiO2/SiO2=1:5時具有較佳的褪色效果但復原時間長。

走揣正港的濁水米_探討不同土壤類別與灌溉用水對水稻生長的影響

土質與水質會影響不同地區稻米的品質。那麼,濁水米跟濁水溪有何關聯呢? 調查三種水稻樣區,分別有八卦山黃土或濁水溪黑土,以及用濁水溪濁水或地下水灌溉。並且比較不同季節的二期與一期稻作,以對應水圳濁度的變化。 結果顯示有黑土或濁水的樣區在植株高度、莖部周長、分蘗數量以及單束水稻稻穀數量等數據比黃土或地下水還要好。濁水灌溉的樣區甚至在水圳混濁期的二期稻作的稻穀數量比清澈期的一期稻作還要多。植株距離出水口越近,各項數據也有較好的趨勢。可見適時補充營養的濁水又比黑土來得重要。 觀察水圳的全年濁度變化,農民取水時機成為能否取得養分的關鍵。因此,黑土濁水加上配合自然循環的田間管理,可以做為認證濁水米的必要條件。

十全十美---銳角三角形內特殊點分割三角形面積比

本文以不等邊的銳角三角形出發,運用中學時代已論及的三角形外心、重心、內心、 垂心為基礎,進而探討其他銳角三角形內的特殊點:九點圓圓心(Ninepo int),布洛卡兒點(Brocard),費馬點(Femat),熱爾崗點(Gergonne),奈格爾點(Nagel),斯俾克點(Spie ker),等連接三頂點分割三角形的面積比。

就是那道光-驅鳥神器

政府歷來致力於科技農業的發展,結合學術單位與民間團體,共同研發新的農業技術,我們雖只是國小階段,一樣可以結合科技解決家中農事的困擾,學生發現農民驅趕麻雀的方式並不十分有效,且在網路上搜尋到可利用雷射筆來驅逐麻雀,便決定製作出全自動的驅鳥裝置,為顧及環保與方便性,決定利用太陽能供電,以達到省能源、省人力的目的。 從草創到成品,做了三次變更,期間提升了供電系統,使蓄電時間少於持續用電時間,也檢視出雷射筆直射效能優於反射效能。使其具備穩定的太陽能供電,且透過直射可使影響範圍達約半徑120公尺的圓形面積等特性,期望此裝置能成為輔助農民驅逐麻雀的利器,甚至未來解決大樓或廊道鳥類築巢製造髒汙等問題。

「沼氣」與「廚餘」關係的AI探討

有臭臭味的天然沼氣是一種混合氣體,其產生與廚餘和甲烷菌的厭氧化學反應有關,屬於生物化學的一部分。在甲烷菌吞噬廚餘的過程當中,可以將廚餘轉換成可利用的天然沼氣(主要是甲烷),是較為環保且潔淨的再生能源。沼氣是看不見的氣體,若無特殊的器具,是無法知道在沼氣生成時,周遭的環境發生了哪些變化。因此我們利用人工智慧(AI)軟體–mblock編輯程式,加上編寫甲烷和廚餘酸鹼(pH)值的量測程式,監控收集沼氣時的實際狀況,判斷沼氣收集的時機。透過數據的分析,定義出沼氣最佳的生成條件。實驗的結果顯示,發現在沼氣生成的過程中,廚餘會先酸化,pH值會先降低,然後趨於穩定。在我們的測試中,澱粉含量較高的廚餘搭配購買的粉體菌組合,可以產生最多的甲烷。

澎湖三寶魚鱗凍

將魚市場被丟棄的魚鱗收集起來,加上澎湖的三寶風茹、蘆薈、仙人掌做調味,以瓦斯爐烹煮做成獨特的魚鱗凍。熬煮30分鐘到60分鐘可以得到較高的蛋白質含量,其中以日本銀身䱛 Argyrosomus japonicus 、 密點少棘胡椒鯛 Diagramma pictum、 藍豬齒魚 Choerodon azurio 魚鱗膠的蛋白質含量較高。 因魚鱗膠非常容易融化,若要方便食用,調味料(蘆薈、仙人掌)隔水加熱10分鐘,調味料與魚鱗膠的比例為1:4,並用50克貝殼一起烹煮90分鐘,是最佳的烹煮方式。經過感官品評,以鮸魚接受度最高,口感最佳,口味則以蘆薈最受歡迎。最後利用實驗材料設計獨一無二的產品LOGO。