全國中小學科展

第42屆--民國91年

校園中的蟑螂

我們研究校園、社區、家中的蟑螂,並觀察各種蟑螂的特徵,且和找到的資料核對,以便確認蟑螂的種類,結果發我們捉到的種類有六種,分別是美洲、澳洲、德國、家屋、疑似東方水蠊、棕色蟑螂,每一種蟑螂都有牠獨特的特徵。

天空之翼

摺紙飛機是大多數兒童對飛行夢想的開始,利用單張紙摺疊形狀,靠著少許的風力及玩者投射的力量以產生動力來飛行。摺法最簡單、最平常的一種紙飛機,只需要一張適合的紙就能做出來,而且還可以改變用不同的摺法來使飛行的效果不一樣,就是一個非常有趣的紙飛機玩伴。透過不同形狀的紙飛機來探討出什麼樣的形狀飛機可以飛的遠,什麼樣形狀飛機可以飛的久。你也可以對機身做小小的改變,使紙飛機可以飛得更順利!更可以透過這樣的改變使紙飛機飛到你想要飛得地方。

電腦控制水耕栽培

農業精緻化是目前臺灣農業的走向,為了提高農業產量及符合現代化農業設備的提昇,更要積極使農業栽培能趨向 e 化的栽培管理。臺灣目前水耕栽培是以機械化控制為主,且為一般農民較普遍使用機械式水耕栽培。本組以 e 化的概念提出電腦控制水耕栽培並配合學校之專業課程『栽培環境 I、II』中之內容,設計出以簡單兒童遊戲軟體程式設計控制農業用水耕栽培。在整個設計理念上是利用電腦程式指令精準控制水耕用抽水馬達運轉,使抽水時間上較為機械式栽培更精準,使時差降為更低。另一設計上是以電腦指令並配合感測器做一個水位測知器能夠測定出水位過低時既刻發出警告訊息通知管理員。經由此次實驗雖無法做到電腦與機械兩者之間較大的差異點,但電腦控制水耕栽培未來仍有相當大的發揮空間及展望。

紫色高麗菜之X檔案

這學期的自然課上到酸鹼水溶液單元時,我們靈機一閃打算尋找天然指示劑,找到的一\r 些資料都提到以熱水泡製,那時我們就想:「為什麼一定要用熱水泡製,不能用冷水嗎?冷水\r 不是比較方便嗎?」抱著這樣的好奇心,我們開始展開了我們的探索之旅…

招蜂引蝶-馬纓丹的色彩語言

這次實驗的主要原因是出自於發現馬纓丹開花過程中色彩變化的好奇,開始透過持續的拍照記錄觀察,確定我們觀察的紫花馬纓丹(L. inuolucrata L. )在開花過程中花色由黃色變成橘色、紅色,最後變成紫色。在觀察中,我們發現黃色花有昆蟲在採蜜,所以解剖各種不同品種的馬纓丹花朵,嘗試找出花色與花朵構造間的關係及對於結果率的影響。想要知道花朵改變花色的目的,我們試著模擬昆蟲眼中的世界,因此以近紫外光及近紅外光為光源進行花朵的拍照,並嘗試進行人工授粉。調查結果發現,花與昆蟲之間似乎存在以顏色作為語言溝通的方式,也因此在馬纓丹生存的環境中產生了生物間相互依存的生態關係。

TheColors-光與顏色的關係與其在噴墨印表機上的應用

在國中理化中提到,紅、藍、綠三原色光,吸收、混合後可以合成其他顏色的光。但實際上,單波長光的顏色;以及課本實驗中,藍光照在綠色片上所呈現的顏色偏差(藍綠色,非黑色),便無法以此理論解釋。因此本研究計畫藉由 SP20 分光光度計能在可見光範圍偵測樣品對各波長光線吸收度的功能。捨棄光的三原色過於簡化的說法,以實際測量各有色樣品(濾光片、化學藥品、噴墨印表機墨水、實際列印投影片)所得吸收度曲線圖,重新解釋顏色的呈現。了解顏色是人類對光的感覺,而不是光本身的性質。並在完成對彩色噴墨列印樣品吸收度的基本測試後,設計以印表機、軟體、墨水顏色、濃度深淺為變因、交互搭配的 334組實驗,比較印出成品的最大吸收度比例與原先在電腦中設定顏色濃淡比例的偏差值,找出最能真實列印出顏色濃淡的組合,實驗結果顯示:印表機方面:HP 670C、Epson Photo EX表現最佳。軟體方面:CorelDRAW,Photoshop,Photoimpact 表現平分秋色。

蘭克-希爾須渦旋管

(一) 在“物理馬戲團-Q&A”一書中,有一實驗「渦旋管」為何利用簡單的裝置即可產生溫差頗大的冷熱空氣?應該不會有小人躲在管子裡,很勤奮地將室溫下的空氣分離成冷、熱空氣吧?還是與所吹入的氣體壓力有關呢?\r (二) 在物理課本中有介紹“流體力學”及“熱力學”兩單元,更吸引了我們去探討其中的奧秘,但為何此設計並沒有繼續研發?是否有其它難以克服的障礙?還是和其它的變因有關呢?\r

電磁波對植物的影響

隨著科技不斷進步,無線通訊設備大量的使用,科技造福了人類,但也帶來了傷害。本研究探討水蘊草、綠豆、萵苣、阿拉伯芥受電磁波影響後,從細胞到整個植株所產生的反應,以了解電磁波是否對不同植物生長具有共同的效應。由本研究的實驗結果知水蘊草葉片細胞受電磁波干擾後,有光化學反應的平均為 67%,而由綠豆、萵苣、阿拉伯芥生長實驗的結果得知受電磁波影響後,植物都長得比一般環境下的植物還高。

文珠蘭葉片細胞「質壁分離」現象及其生態意義之探討

植物的枝條置入添加色素或鹽類的水中,會出現葉子枯萎、葉柄下垂的現象,此與滲透作用所產生的質壁分離現象有關。本研究將文珠蘭的葉片表皮製成玻片標本,分別滴加蔗糖、鹽類、重金屬溶液及有機溶劑,靜置 30 分鐘後在顯微鏡底下觀察並統計細胞出現質壁分離現象的比例。實驗結果發現,相同濃度的蔗糖溶液對細胞質壁分離現象之影響較鹽類及重金屬溶液低;溫度在 20℃?50℃細胞發生質壁分離的數目有隨溫度升高而增加的趨勢;但在溫度 0℃?25℃的範圍內,溫度越高,質壁分離現象反而較不明顯;比較不同部位的細胞,發現下表皮較上表皮的細胞不易發生質壁分離現象,保衛細胞「質壁分離」現象則較表皮細胞輕微;在不同生活環境的文珠蘭,細胞發生質壁分離的現象也有差異,生長在旗津海邊的文珠蘭,其葉片細胞的質壁分離顯然較市區校園栽種的植株需要較高濃度的溶液才會發生,此應與其對海風及鹽霧吹襲的適應能力有關。在滴加清水後回覆情形以蔗糖、丙酮較為良好,重金屬及鹽類離子較差。質壁分離現象在生態上,可作為研判植物枯萎究竟是因為環境的高鹽度、重金屬溶液或有機溶劑的影響,或是因缺水而導致;也可作為預測植物是否耐鹽及適合生存於高溫或低溫等環境的參考,更可作為選擇何種植物來綠化當地環境的指標之一。

鐵變身的奧秘

我們會做這個實驗是因我們在上美勞課時,由老師所提共的刀片大部分都已生鏽,造成我們使用上的困擾,也因此讓我們探討起鐵生鏽的相關知識。此實驗最主要能補充課程教材所不足的部分,這學期牛頓版自然科第十二冊第一單元也在探討鐵生鏽相關的課程,我們的實驗驗證了鐵生鏽的條件必須要同時有水和氧的存在。這部分課本並沒有詳述,一般我們同學都會認為鐵釘放入水中就一定會生鏽,為了能控制變因,我們把水加熱,滴入油覆蓋,製造無溶氧的水來證明鐵釘在只有水沒有氧的情況下不會生鏽,同理也製造無水汽的氧來證明鐵釘在只有氧沒有水的情況下也不會生鏽。最後我們使用乾燥劑和利用碳對氧的活性大來防止刀片的生鏽,效果相當的好,也完成當初我們所設定的問題,也要特別感謝老師的指導。