全國中小學科展

第43屆--民國92年

一網情深─網住基隆情人湖人面蜘蛛的一生

本研究首先藉由長期飼養觀察,認識人面蜘蛛的外部型態,其次認識到蛛絲、網及輔助網的結構,結網過程,另外體色及背部黃條紋的變化、蛻皮過程、生活史及野外各月生長變化,均詳細觀察予以紀錄暨綜合整理。用以後續研究的基礎,並強化對蜘蛛的一般認識。其次本研究對於蜘蛛的各種感覺器官比較結果,人面蜘蛛的觸覺(即腳勾感知振動能力)最強,聽力不甚靈敏另外簡單的機械振動觸網,能引起人面蜘蛛的捕獵行為,對於不同振幅的振動,會有不同的反應,尤以振幅太大會驚嚇蜘蛛;不同頻率的機械式振動,發現1赫的振動,引不起蜘蛛的興趣,隨著頻率加高,蜘蛛反應有越來越強的趨勢。本實驗以鏡面放大原理,分析各種振源在網上的波形,發現蜘蛛最喜歡急促連續多脈衝高振幅的振動,最怕的是單一脈衝高振幅的振動,至於無固定振幅和頻率的擾動,引不起蜘蛛的獵捕興趣或避逃反應。

香蕉成熟時……

自從偶然廳長輩說,將未成熟的香蕉放入米缸可催熟香蕉後,引起我們對這個主題的興趣。只是將香蕉放入米缸就能使香蕉後熟嗎?於是我們決定先從溫度、溼度和光線等變因,著手進行實驗找出香蕉催熟最佳條件。經過一連串實驗後,發現溼度越高,香蕉成熟越快;光線的光及熱接會使香蕉快速成熟,但過度照射會使其甜度下滑;而點燃線香所產生的煙霧成分會使香蕉快熟。所以得知一個完善又合乎經濟效益的香蕉催熟環境,應在密閉空間中,置入點燃線香、濕棉花並照光。另外,為了更加深入研究,我們另外紀錄了香蕉的甜度和其果肉細胞中澱粉粒的關係,發現澱粉粒數目越少,其甜度就越高。雖然台灣是香蕉王國,但以往我們對它的認知僅停留在一種水果。這次研究後,使我們對香蕉有更深一層的認識。

完美無缺─煮蛋和剝蛋

做滷蛋時,「煮破蛋」和「剝破蛋」的問題,經常發生。因此本研究先從訪問開始,有計劃的從事實驗,觀察市售六種雞蛋、紅白蛋、煮前冰藏、蛋的新鮮度、下鍋水溫、火侯、煮後浸泡用水、以及添加鹽、醋、小蘇打等等各種變因,對煮蛋與剝蛋的影響。依據實驗結果,我們知道做滷蛋時,在蛋的選擇上,只要買市面上零售的紅、白雞蛋就好了。煮前不要冷藏,並且別找「最新鮮」的雞蛋。另外必須在冷水時下鍋,全程使用小火,或開始用大火,水開以後改用小火來煮。而煮熟以後,馬上浸泡入冷水中,那麼蛋就會很好剝。同時煮蛋時若加鹽可以減少破裂的機率,而加醋則會使蛋比較好剝。誠摯的希望,藉由我們的發現,可以幫助大家做出完美無缺的滷蛋。

改過遷善的紅衛兵─福壽螺卵的秘密

福壽螺損害台灣的農作物和生態環境,但是卻有紅色鮮豔的卵。我們想研究福壽螺卵的特性,以找出提高利用價值讓卵減少的方法。我們發現卵外面膠質的成分含有蛋白質,碳酸鈣佔卵殼很大的比重。卵的紅色色素是水溶性的,主要的是吸收綠光和部分藍光。我們將紅色色素用濾紙色層分析法純化後,認為可能是蛋白質。我們發現卵的稀釋汁液可以抑制大腸桿菌生長,造成抑制作用的成分不耐高熱。將卵的汁液放入湯圓中,煮好後顏色是橘色的。卵汁液對昆蟲和草履蟲沒有毒性。和市面上食用色素比較,卵的色素顏色耐酸鹼的能力並不差。福壽螺卵的成分有開發成為抗菌劑或紅色色素的潛力。

暴露在氨-氮(Ammonia-N)環境對九孔(Haliotisdiversicolor supertexta)免疫抗菌力的影

本研究主要在探討環境境變化和台灣鮑魚(即九孔,Haliotis diversicolor supertexta)的基礎免疫抗菌力之間的關係。 暴露在濃度分別為0.01 mg/l、1.08 m/l、3.16 mg/l、5.37 mg/l 及10.04 mg/l 之不同濃度氨-氮溶液中,分別於0、24、72、120小時觀察台灣鮑魚的免疫抗病反應。結果發現,經注射感染Vbrio parahaemolyticus 後,死亡率隨暴露濃度的增加而增高。反之,若以含0.01 mg/l、1.08 m/l、3.16 mg/l、5.37 mg/l 及10.04 mg/l 之不同濃度氨-氮之培養基培養海水弧菌Vibrio parahaemolyicus後,再注射感染台灣鮑魚,結果發現高濃度之死亡率無顯著差異,實驗發現也台灣鮑魚在清除病原菌的能力上和其在感染試驗之死亡率裡皆顯現相同趨勢,因此可知暴露在高濃度氨-氮溶液中會降低台灣鮑魚的抗病能力。

團結力量大-舉尾蟻群體性的觀察

本研究觀察自家庭院裡柚子樹上的舉尾蟻巢及其生活型態,從舉尾蟻的「外形觀察」、「社會分工」、「生活環境」、「蟻巢的構造」、「覓食情況」、「領域行為」、「干擾防禦」及「共生行為」八個面向來進行觀察並討論,其主要結果如下:(一)舉尾蟻腳上有節,身體也有分節,舉尾蟻身體可以明顯分為「頭部」、「胸部」與「腹部」三部分,頭部有一對觸角,兩對顎與一對眼睛;胸部有三對腳;腹部佔舉尾蟻身體的最大部分,所有的消化、生殖與分泌等器官都在這裡。而許多構造如觸角、大顎、嗉囊等都對於螞蟻的群體性社會分工有相當多助益。(二)舉尾蟻社會裡有蟻后、雄蟻、工蟻,各司其職,但一年半以來並未觀察到兵蟻出沒,仍要再繼續觀察。(三)舉尾蟻巢具有調節溫度的功能,天氣熱的時候,巢內溫度比巢外來得低;天氣冷的時候,巢內溫度比巢外來得高。(四)舉尾蟻巢的結構符合螞蟻分工合作的性質,裡頭有不同的小室分別負責不同的功能;蟻巢的成分主要是以草纖維、泥土、樹葉等就地取材的材料來建築。(五)對舉尾蟻最具吸引力的食物是「腐敗、多汁液的動物屍體或生的食物」。(六)螞蟻在行進時,腹部會分泌費洛蒙,後面的螞蟻就靠著此味道認路,因此舉尾蟻覓食時,以呼朋引伴的方式用觸角通知其他同伴繼續前來覓食,另外還有負責守衛的螞蟻在蟻巢表面巡邏。(七)觀察路徑 1 裡,舉尾蟻與花居單家蟻在第 70 公分處勢力相當 ; 觀察路徑 2 裡,在第(八)舉尾蟻對於外物入侵先是一陣戒備及騷動,再視外物的動向而定警戒的時間,對於特殊的化學氣味會等待氣味散掉或淡掉再行動。

真的「甲」不了----自製模組式微型化學裝置測定溶液中甲醇的含量

本實驗中除了由醇、醛、酸之性質與氧化還原反應的觀念,來探討甲醇與晶紅酸指示劑的呈色反應,並以簡單的器材自組微型化學反應模組光學裝置,試圖找到較簡易且準確性佳的方法來分析乙醇溶液中的甲醇含量,實驗結果顯示,甲醇在磷酸酸性條件下,先被高錳酸鉀氧化成甲酸,在加入晶紅酸亞硫酸試劑溶液時,甲酸先被還原成甲醛,而晶紅酸亞硫酸鈉指示劑具有選擇性,只會與甲醛反應可生成紫紅色產物;同時在以所自製之模組式微型化學反應裝置於飲用酒中甲醇偵測的應用中,對甲醇最低的偵測極限為 100ppm,低於 1000ppm 之安全容許值。分析結果誤差值在 10%以內。

大頭金蠅(Chrysomyamegacephala)的視覺盲點─四種探討蒼蠅神經生理

本研究的目的,主要是在探討大頭金蠅(Chrysomyia megacephala)對外界視覺刺激的反應,及視覺涵蓋的範圍。研究中,主要是以我們自行創新研發的「繪圖推理法」、「無所遁形法」、「自動計時拍法」和「天幕電秤法」進行研究,根據實驗結果,可得知蒼蠅在自然情況之下飛行方向及角度為 27.5±2.5 度,推測在視覺上的最大範圍雄是 150±2 度、雌是 165±2 度(單眼),飛行路徑中的盲點位於後方,以及蒼蠅對刺激造成反應的臨界速率,和蒼蠅對不同角度光線刺激造成的影響。整體實驗的重點,就在於能使用簡易儀器偵測大頭金蠅(Chrysomyamegacephala)的神經生理現象,期能對此一領域,提供新的知識與看法。

香草的天空—小黃家蟻的防治

利用校園九種常見的香草,包括:蒜香藤、芙蓉、薰衣草、迷迭香、香茅草、雞屎藤、九層塔、薄荷、馬齒莧等九種具有強烈味道的香草植物,尋找可以驅離小黃家蟻的植物。結果顯示,新鮮芙蓉葉片將迅速使小黃家蟻死亡;磨碎過的香草,將造成小黃家蟻死亡,除芙蓉葉片外其餘死亡率皆超過 50%;烘過的香草中,香茅草防治的效果最好。

〝新一點靈〞─有毒植物指示液

老師常說校園內有很多有毒植物,但是我們看不出來哪些植物有毒,所以我們想用取自於大自然的材料來檢測。我們調查了本校的植物,統計出最常見的 23 種植物來研究,發現到有毒植物的毒性成分大都為生物鹼和揮發性油,因此我們想應用五上第五單元「生活中的酸與鹼」自製試紙的觀念,用黑豆、桃紅色玫瑰、葡萄、紅茶包、九重葛、桑椹的汁液來做指示液,觀察這些指示液加入有毒植物和其他植物後是否有不同的反應,接著我們改變指示液的溫度和濃度,以找出最好的有毒植物指示液。研究結果發現,這些指示液對確定有毒的植物真的有顏色變化反應,而且溫度愈高(96℃)、濃度愈濃的桑椹、黑豆、九重葛汁效果最好。同時我們還進一步用反應後的 PH 值變化和層析法來驗証實驗結果,發現到和我們當初以指示液來檢測的效果大致相同,因此我們確定它們是最好的有毒植物指示液。