全國中小學科展

第42屆--民國91年

我家門前有小河-中港溪水質的探討

我們用已學過的理化及生物知識,配合學校現有設備,再發揮實驗探究精神,以「物理檢測」、「化學檢測」及「生物觀察」等方式,探討中港溪從上游到下游的水質對生物的影響情形。

二次通“疊”

在二年的研究過程中,我們增加了河內塔的棒子數,並在自製的道具中,實驗記錄了移動次數的數據,實驗時為了避免移動次數有錯誤,研發用編號與顏色來區分盤子。在從實驗數據中,設計出”跳數點”,”倒三角圖”來計算最少移動次數,並歸納出推算次數的方法,但面對棒子數、盤子數過大時,仍需在數字的處理上費些功夫。直到學校課程學到了二次函數,於是我們導出了用多項函數關係來呈現不同”跳數點”的移動次數之公式,再用這些公式去驗證我們初期的實驗數據與延伸”倒三角圖”的結構,因此透過這些函數圖,我們對最少移動次數有更明確的解析與結論。

揭開變色龍的神秘面紗

在酸鹼滴定反應中,我們經常利用指示劑的顏色變化來決定滴定終點,不同類型的酸鹼滴定,必須選用不同變色範圍的指示劑。雖然我們可以用肉眼判斷顏色的變化,進而求得指示劑大約的pKa 值,但誤差可能會很大。在本次研究中,我們利用光度計儀與pH 儀,針對指示劑在不同pH 值時,與某特定波長的吸收度變化關係,來正確求得其pKa 值,並得知指示劑在變色過程中所轉移出的氫離子數目。同時,我們亦針對課本中所描述的天然指示劑1,2(紫色甘藍菜、玫瑰花、老薑汁、波斯菊)去研究其變色特性。

礦物繞射的花紋世界

一、點光源照射雙狹縫,光產生擴散現象,形成明暗相間的干涉條紋,此為狹縫的繞射原理。二、礦物晶體是由多面晶格堆積而成,其間距極小,因為晶格間隔數A與紅光(6328A)恰為光波長的倍數,可當成雙狹縫來進行光的繞射。三、將礦物薄片置於自製的旋轉儀器上,以雷射光穿透過,使其在一公尺後的屏幕前產生花紋,將礦物晶體與礦物薄片作360度的立體旋轉,迄產生最多的繞射線與最佳的繞射圖形,並記錄下亮點和中央亮帶間的距離及繞射線的數目與夾角。四、同種礦物的晶格堆積格式固定,且經繞射後能產生固定的繞射圖案,藉由圖案的線條數、夾角和亮點和中央亮帶距離的比較,可建立一套鑑定礦物的圖鑑。

搖滾風火輪

公車,是現代人不可或缺的交通工具。當公車左右轉時,車內的乘客也跟著左右晃動;當公車行駛在凹凸路面時,車內的乘客也跟著上下晃動。透過對車重、坡度、路面的凹凸程度、前後輪距、車身長短、車輪多寡的各種實驗,我們得知在彎路時,坐在靠近後輪的地方較舒適;上下震動時,坐在車子的中間位置較佳。

怎樣平分8公升的水?

透過遊戲能引起學生學習數學的興趣,而這些有趣的問題可以加深學生對數學的理解能力;「如何平分 8 公升的水?」的倒水遊戲題目,就是利用兩個數通過許多次加法和減法以後看看是否能得到所要的結果。

草地狀元

為了綠化校園,學校裡種植很多草皮。每天都需要澆很多的水,否則被太陽一照,草皮很容易就乾枯下垂。我們常在中庭和操場上活動,可是草皮如果常常被同學們踩踏,草皮就會長得不好,甚至會死亡,所以學校都禁止我們在草皮上面活動。這樣一來,我們活動的範圍就越來越小了。所以我們想要找出一種草皮,可以讓人在上面踩卻不容易死,不常澆水也能活得很久的。我們調查校園裡的草皮,選擇了校園裡原有種植的百慕達草、斗六草、地毯草,加上和校工伯伯推薦的假檢草,四種草來做耐旱和耐踐踏的實驗。我們的耐旱實驗是把草皮移植到花盆裡,照顧一陣子後,暫時停止澆水,觀察那一種草皮能活得最久。踐踏實驗是找體重為 45 公斤同學(這是健康中心所提供,全校六年級學生的平均體重),連續五天在草皮踏 500 次,觀察草皮被踐踏的情形和後來恢復的情況。自然老師曾經在上課時告訴我們「生物多樣性」原則,所以我們也想觀察那一種草皮裡出現的其他生物最多種。我們的實驗發現百慕達草是四種草中最具有耐旱性、耐踐踏性和生物多樣性的,獲得我們一致認同的「草地狀元」。

水中的綠精靈-水蕨

水蕨是一種挺水性的水生蕨類,根鬚根,地下莖短不明顯,根莖固定在水中泥土裡。葉分兩型,營養葉扁平,二回羽狀到三回羽狀,小羽葉凹處有不定芽,而營養葉又分水上葉及水中葉,水上小羽葉較水中小羽葉綠且厚。孢子葉狹長,線形分裂,葉緣向後反捲,將孢子囊包含在其中,生長期 12~3 月。孢子囊成圓球狀,孢子則呈貝殼狀。施肥能使水蕨長的更好,而其中又以化學肥最利於生長,蟲害較少。水蕨經移栽在含不同銅濃度的水溶液中四週後,觀察外表形態及孢子大小。長在 1ppm銅濃度的植株比長在其他濃度者為佳,甚至比對照組好,孢子大小沒有明顯的差別。把孢子放在含不同濃度的洗衣粉溶液中,四週後,孢子在 10ppm~15ppm 的洗衣粉中,萌芽率最好。

基隆河換新裝─探討河道與流速的關係

象神和納莉颱風使得基隆河暴漲,河水漫過堤防淹沒了社區和學校,在基隆河整建工程中,將原來的植被泥土河道鋪上水泥,實驗中發現水泥河道比原來的植被泥土河道排水的速度快、排水量高,但觀察中卻發現對於坡度平坦、河道蜿蜒的基隆河,水泥河道仍然會淤積大量泥土並且破壞生態,定期疏濬和保留原有的植被泥土河道並加寬行水區,才是人與環境的共存之道。

護花使者

本研究主要在探討食鹽、醋、檸檬汁與漂白水四種溶液及花莖切口新鮮與否對於太陽花花期的影響。實驗之後,發現太陽花若插於醋溶液、食鹽水溶液及漂白水溶液中,最佳濃度應該是介於 0%?0.5%;檸檬水溶液中,最佳濃度應該是介於 1%?2%,但這些方法均無法延長花期,卻可以幫助花開的更好;至於切花莖的天數以 3?5 日切的效果最好,而且可以延長太陽花存活的天數。