全國中小學科展

第33屆--民國82年

「振動實驗器的製作」與研究

(一)暑假參加科學研習,教授讓我們實地操作,來暸解一些物理現象,讓我們感到興趣的是有關波動(振動)現象,如( 1 )藉由示波器而瞭解聲音振動的週期性和二維簡諧振動。( 2 )梅爾得實驗:藉電振音叉與繩的振動而瞭解駐波與共振原理,其中波速的計算還是由一個我們不瞭解的公式 而得。因為我們只瞭解 v = fλ以求波速。 (二)在物理課本分子模型中讀過一個模型:粒子周圍都有 6 個粒子,且其間引力以彈簧相連接示意,我們想知道該粒子到底是作何種運動? (三)由以上研習營的活動和設計實驗,我們決心自行設計一個新的機械式的振源,又能改變振動的振幅,又能改變振動頻率的振源,又能直接測量頻率,來進行一連串的振動實驗。

多面體之旅 ~ 妙探點、線、面

六上數學,「怎樣解題」是我們學習的重心。在「角柱與角錐」的單元裡,我們觀察立體模型及其展開圖,歸納出「角柱與角錐」的特性及規律性。\r 在一個偶然的機會,看到師大數學系收藏的多面體組合模型和幾何拼圖板,引起我動作操作拼圖的樂趣,拼出各式各樣的多面體,有的是正多面體,有的是奇形怪狀凹凸不平的,有些看起來像一個球,有些是拼不出封閉的多面體,引起我的好奇心。我想這其中一定有一些道理,結果在拼圖的過程中,觀察出立體頂點數、稜數、面數的變動有一定的規則。在老師的指導下,閱讀相關的書籍資料,終於了解其中的道理和許多解題思考的規則,並得到實用的研究成果,很有收獲。

看著醜豆一路繞

「兒童天地」是我們愛看的節目之一,有一次的題目是「田間的植物」,介紹扁豆和牽牛花是纏繞莖,看著它們細細的莖居然能爬竿,而且努力向上繞。好奇心油然而生,在老師的鼓勵下興起研究的念頭,於是到市場去買豆子,老闆說:「這種醜豆好吃,又脆又……。」「怪哉!這個名字有趣,不妨種種看。」就在大劉的提議下,一起設計實驗室,教室東方窗邊就成了醜豆的溫室,從此天天看著它。

鑲嵌問題──從平面到空間到球面

在日常生活中,我們到處可見許多磁磚、壁紙,都是利用邊長相同的正多邊形組合而成。 甚至大自然界的蜂窩形狀(如圖)亦正是正六邊形鑲嵌而成。 到底那些正多邊形的組合可鑲嵌成一個面呢?依此問題,平行類推,到底那些正多面體(或「半正多面體」)的組合可鑲嵌整個空間呢?這個問題,引起我們的興趣。

化險為夷!─胃酸與胃藥面面觀

班上的王同學是我鄰座的好朋友,他很愛吃零食,尤其是又酸又辣的東西更是喜歡,有一天午餐時,我見他手裡拿著壹包藥,一問的結果才知道,原來是醫生說他胃酸過多,所以給他許多胃藥服用。這時我心中也產生一些疑問:王同學經常喊胃痛,這跟他的飲食習慣有關嗎?既然胃酸會危害健康,那麼人的胃可以沒有胃酸嗎?胃酸到底對人體有哪些幫助呢?胃藥為什麼能治療胃酸過多?市面上銷售的胃藥那麼多,我們怎樣才能知道哪些胃藥比較能治療胃酸過多呢? … … 後來,我把這些疑問告訴老師,於是在老師的指導及醫師、藥房老闆的協助下,我們做了以下有關胃酸與胃藥的研究。

載卡多──從平面到立體,活頁紙三度空間的研究和應用

(一)運動會佈置場地時,工友伯伯拿了一疊平面的紅紙,打開以後,就成為立體圓形的彩球,順手一壓,又回復到原來平面的形狀。 (二)過年前的電視新聞,曾經播出一則美國最新科技,利用電腦軟體設計一個帳蓬,打開以後,容積最大,摺疊以後則變為最小以便攜帶。 (三)以上兩件事情,引起我們的興趣和好奇,於是向老師請教,老師告訴我們日常生活中類似這樣的事情蠻多的,要我們多去觀察、研究,並實際以活頁紙做看看。

月之舞─天文攝影看月球的天秤動

天文攝影是我最大的興趣,在面對著浩大的宇宙,能對它有多少了解,著實令人興奮不已。 天空中除白晝的主宰太陽是最引人注意之外,夜裡就屬月球給人最多的暇思與注目了;當我對著月球拍攝之後,在整理照片的當兒,陰陰暗暗的月海讓我想像著,再仔細看看,發現月面上稍有差異,在相同月相、不同月相、不同時間,都有差異存在,想想,這是什麼呢?其問的差異又多少呢?

銀晶體之研究

在一次偶然經驗中,我們得知:於濃度恰適的 AgNO3 溶液中,置入 Hg 數滴,可生成潔白晶亮的 Ag 晶體;但,何謂恰適的濃度呢?又,在 AgNO3溶液中添加酸、鹼;或改變如 pH 值、溫度 … … 的變因,對晶體之長成又有何影響呢?在尋遍群書,若無解答的情況下,我們想自製些簡易的實驗來追求結果。

哇!發現 發現 大發現!\n──測斜儀的研究

我和爸爸在爬山時,發現山的坡度沒有辦法用量角器量,為什麼會這樣呢?有什麼方法可以測量呢?左思右想的結果,決定和同學一起向老師請教,並請老師指導我們測量坡度的方法。

黑眶蟾蛛腮腺之微細構造、發育、免疫細胞化學鑑定及分泌物之生化分析

腮腺( Parotoid gland )是蟾蜍科( Bufonidae )種類特有的器官,其功能可分泌毒液,藉以嚇阻天敵, David ( 1956 )討論到光顯層次的腮腺微細構造;事實上,許多超顯微的構造,如分泌顆粒即無法利用光顯辨識;故研究者選擇台灣最常見的黑眶蟾蜍( Buro melanostticus),進行其腮腺光顯、電顯層次的腮腺微細構造。 根據研究者已往對黑眶蟾蜍生態的調查,可發現一些體長在 1 ~ 2 cm 的個體,便已具備腮腺的構造;由此可衍伸出下列的問題:在蟾蜍的蝌蚪時期是否已具備腮腺?在蝌蚪何時的發育階段時,腮腺才會特化成一個器官?目前關於蝌蚪皮膚腺體發育的研究顯示:在早期的發育階段,並未在蝌蚪皮膚中發現任何具分泌能力的腺體,此表示在變態期間,蝌蚪皮膚中有一些細胞會轉變成具分泌毒性物質的腺體 ( Tatsunori et a1., 1959 ) ;又證實此些腺體是在變態期間自表皮細胞開始發育 ( Bovloerg 1963 ) ; 而關於蟾蜍腮腺發育過程的文獻則闕如;故研究者初步利用掃描式電顯觀察蝌蚪皮膚的變化;並利用光顯觀察皮膚內腺體的變化,期能對上述的問題進行解決。