全國中小學科展

第59屆--民國108年

“輝”比尋常 ~~探討黑板顏色對光源亮度表現的影響

現行“黑”板已不是黑的,因此,我們準備數種顏色“黑”板,希望了解各色“黑”板對應光源亮度的表現,先以實驗箱測試照度及輝度,再以自然教室實測及問卷驗證。 由實驗結果顯示: 1.平均照度表現為黃、白色居高,黑、綠4白0、洋紅偏低。 2.平均輝度表現為黃、白色居高,黑、綠4白0偏低。 3.綠4白8不論在照度、輝度的表現上都相當穩定。 依結果提出建議: 1.以「綠4白8」黑板取代高照度、高輝度的電子「白」板及白色布幕。 2.配合照度、輝度表現調整學生座位距離,修改現行「國民中小學設備基準」。 3.配合照度、輝度表現,調整現行「中華民國國家照明標準」。 4.將傳統教室照明設備改為感應燈,以配合照度、輝度表現,自行調整教室光源亮度。

LINE訊息傳送API共識地圖之研究

本研究將有別於傳統行銷研究的市場調查法,嘗試自行開發一套自動傳送大量訊息於個人LINE接收之API系統,自動傳送簡訊系統(Automatic Transform Message System,ATMS)為本次的實驗儀器。來幫助老師們能夠及時地收到重要的資訊並採用隱喻抽取法(Zaltman Metaphor Elicitation Technique,ZMET)探討使用者對於ATMS使用經驗和內心隱藏的、潛意識不易表達出來的感受,其實驗結果歸納出獨立傳送資訊、降低時地影響與介面操作便利等共同構念、共識地圖,以作為未來量化預設理論和架構,並可提供即時通訊產業了解使用者對該服務的認知、喜好與評價,作為產品服務開發、改善與行銷之參考依據。

蛋蛋的幸福-探討以蛋殼製造光觸媒在可見光照射下將CO2還原為CH3OH之效率

本次實驗的目的是以蛋殼作為原料,比較水熱法與直接鍛燒法兩種製造光觸媒(CaTiO3)的方法,探討其在可見光照射下,將CO2還原成甲醇的效率。之後我們找出最佳反應觸媒後,以日光取代實驗室的光源,觀察其將二氧化碳轉換成甲醇反應效率。經由CO2轉換成的甲醇可作為燃料使用,藉此捕捉碳、減緩全球暖化所造成的問題。目前以實驗室的光源照射,我們觸媒將二氧化碳還原成甲醇之效果最大可達650ppm。在日光下的的轉換效率則約可以達到77ppm。我們希望往後透過不同的配方與比例製造觸媒,提高觸媒反應效率,使觸媒除了在實驗室,更實際應用在日常生活中。

水與砂的華爾茲-地震時建築物在不同含水量的土壤中沉陷量之研究

地震常伴隨發生土壤液化。我們發現除了飽和土壤的液化會使土壤失去支撐力而造成建築物沉陷之外,土壤的強度也會隨含水量不同而變化,此現象是受到水的表面張力在土壤顆粒之間產生的基質吸力所影響。我們為了瞭解土壤中含水量影響的情形,設計相關實驗,以建築物的沉陷量檢測土壤的強度變化。實驗推知:當土壤部分飽和時,因水的基質吸力而使土壤強度增強;土壤粒徑越小時,基質吸力愈大,使土壤強度增強;在地震加速度介於150~600gal間時,加速度與建物沉陷量呈線性關係。而在天然土壤中,因含有扁平、粗糙的板岩碎屑、以及細粒的黏土,均導致土壤強度較純石英砂強。希望本實驗資料配合地質調查,可以更有效的掌握填海造陸、填方、河川地區的土壤強度。

指有你能開

本研究製作了一個以Arduino讀取霍爾效應磁場強度感測器49E輸出電壓獲取手指寬度與深度的設備,藉由測量100隻手指並且交互比對後,證實以Arduino使用磁場量測的手指骨型也可做為一種生物特徵鎖具的鑰匙功能,且單一手指可以達到低於0.5%的誤判率,以多手指之判讀條件的方式更可進一步降低誤判率,且利用手骨辨識方法價格低廉。

原來如「磁」-自製高斯計及磁力應用之研究

高斯計是一種磁場檢測計,用於檢測磁場強度,像電動機及發電機的磁場強度,影響著功率大小及效率的問題,磁場強度的檢測有助於生產品質精良的馬達。然而一支專業的磁場檢測計的價格相當昂貴,我們希望能探索科學知識並自製高斯計,進而運用在更多的方面。 從改善第一代的擺盪式矽鋼片開始,針對第二代的霍爾元件式的檢測實驗,最後第三代的控制ARDUINO結合LCD顯示介面,成功檢測出磁鐵的極性與強度數值,達成快速與穩定的效果。 在生活應用方面,以線徑0.4mm的漆包線自製電磁閥,實驗測得近600公克的磁吸附力,發現磁場強度與磁吸附力的關係,以及磁場強度與馬達功率的關係,成功實現了高斯計的多元應用價值。

風馳電騁—高雄市推動電動機車策略之探討

節能與降低二氧化碳已是全世界各國共同努力的目標,為了解決空污嚴重問題,政府鼓勵民眾汰換老舊機車,選購節能、低汙染的電動機車。本研究以高雄地區為研究範圍,採用問卷調查,以及利用地理資訊系統進行繪圖分析,檢視民眾使用或購買電動機車的意願,並探討設置電動機車充電站的配置,以期達到電動機車推廣之目的。研究結果顯示,政府與業者能藉由舉辦試乘活動的體驗式經濟,以增加消費者的購買意願;其次,現有電動機車所使用的電池都有所不同,若是未來能有個公版電池和雙容規格的的電動機車,可提升其便利性。最後,擴增加電站的數量,減低使用者的「里程焦慮」,有利於推廣電動機車使用的服務範圍。

蠟蟲觀察~燈光下的零食!

本研究蠟蟲觀察~燈光下的零食!目的在觀察蠟蟲在不同溫度、光線照射下成蟲、結蛹、羽化成蛾的成長過程,過去資料顯示蠟蟲會吃塑膠,我們便把塑膠作為蠟蟲的零食,了解蠟蟲食用塑膠的狀況。研究方式為實驗法,將160隻蠟蟲分為八組,每組20隻,放入八種不同類別的飼養箱當中,觀察蠟蟲的生長。研究結果發現,蠟蟲成蟲不需要一直進食,24小時照光會加快蠟蟲羽化成蛾的速度,也會提高蠟蟲食用塑膠的動機,而塑膠沾上蜂蜜或果汁並未影響蠟蟲食用塑膠的動機。最後探討相關研究過程作為未來研究之參考。

「鈣」世「櫻」雄「紅」翻天-櫻蝦米蘿捲新產品開發

蓬萊米粉取代麵粉、紅蘿蔔廢棄物利用、結合宜蘭產量豐富櫻花蝦,研發出新產品,取名為櫻蝦米蘿捲。蓬來米粉取代麵粉黏度及硬度實驗:全米蛋捲口感酥脆且無麩質,故鏡檢無網狀結構;紅蘿蔔不同乾燥條件製成粉,35℃乾燥24小時之紅蘿蔔粉類胡蘿蔔素含量最高;色差實驗:紅蘿蔔及櫻花蝦脂溶性色素能隨著10%、20%、30%比例增加而上升,於麵糊中釋放,製成蛋捲後色素亦能保留;紅蘿蔔抗氧化實驗:隨著紅蘿蔔粉比例上升,油脂氧化作用能有效減緩。營養成分:每100克蛋捲鈣含量為380mg、類胡蘿蔔素含量為21mg。28天貯存實驗,水分及水活性都無明顯上升,產品可在室溫下存放28天。最後將產品包裝、LOGO設計、商品化、市場調查,發現市場滿意度高,是值得被開發的產品。

銅流河汙-幾丁聚醣縮二脲試驗與吸附水中銅離子

幾丁聚醣為富含利用價值的生化材料,目前多被應用在醫學方面;它具有配位官能基,能與金屬離子進行吸附,進而改善環境中受汙染的水源。本實驗利用蝦殼自製成幾丁聚醣,按汙染比例最高的Cu2+作為本次實驗的主要代表,並以檢測幾丁聚醣加入不同的量,對Cu2+吸附之影響作探討。 本研究主要採用以下兩種方法做為吸附實驗: 1.直接沉澱法。 2.薄膜吸附法。 並且改變下述兩種變因,來觀察幾丁聚醣與硫酸銅之間的吸附效率: 1.改變加入的幾丁聚醣含量。 2.改變硫酸銅的濃度。 最後運用朗伯-比爾定律求出吸光度,推算出能吸附環境中含銅汙水的最佳比例。