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第44屆--民國93年

肌膚的貼身保鑣-防曬乳

市售防曬產品種類繁多,本研究目的欲從實驗得知有無塗抹防曬乳的差異?各種廠牌防曬產品防曬效果優劣?以及防曬產品的防曬時數?將酵母粉置於表玻璃上,以紙片覆蓋。紙片上塗抹不同品牌的防曬乳,放置於紫外光下照射一段時間。藉由收集酵母菌活化產生二氧化碳量的多寡,判斷各防曬產品的防曬效果。實驗證實塗抹防曬產品確實有防曬效果;相同防曬係數(SPF30)中,以C5 組資牌的防曬效果較佳;且相同品牌中防曬係數愈高防曬效果愈好;各防曬產品隨著照射紫外線的時間增加,其防曬效果皆有下降的趨勢。

探討校園的三棵老樹─欖仁樹

我們學校的校門口廣場有三棵樹齡達七、八十年的老欖仁樹。它們那傘狀優美的樹型;\r 葉片在不同的季節裡展現不同的風貌,令人喜愛。但我們對它們也有好多的疑問。它們的葉\r 片為什麼會變紅呢?它們的花長得怎樣?它們會結果實嗎???\r 去年五月上自然課「開花與結果」的單元時,我們在老師的鼓勵輔導下,展開了探索老\r 欖仁樹的奧秘的研習活動。\r 我們在將近一年的時間,觀察了這三棵老樹的型態、樹葉變化的時機、葉片變紅的順序、\r 位置,落葉及萌芽、開花與結果的情形。為了探究影響葉片變紅的因素,我們先作推測進而\r 查閱書籍,配合氣象資料實地觀察來證實它。我們也為了找出適當的繁殖方法,反覆地從事\r 不同條件下的果實萌芽實驗,培育老欖仁樹的第二代,我們更觀察了樹上棲息的小動物,讓\r 我們對自然界有了更深一層的認識。

透視自守數

定義:若k 為一n 位正整數,且kt-k≡0 (mod 10n),則稱k 為一個n 位t 方自守數。(k、 n、t 皆為正整數)例如:625 為一3 位正整數,且6253-625≡0 (mod 103),則稱625 為一個3 位立方自守數。本次研究的核心是在於揭開平方自守數以及立方自守數許多迷人的性質和它們二者之間錯綜複雜的關係,並嘗試進一步解開四方、五方自守數或更高次方自守數之性質。

愛作怪的「電」

我們這一次的研究目的主要在探討如何降低或去除塑膠滑梯靜電的產生,讓校園裡的同學們能安心又快樂地使用滑梯器材(圖一)。為方便在實驗室裡操作,我們決定以與滑梯材質相似的塑膠板替代操作。從實驗結果得知,生活中所見的滑梯材質(塑膠、木頭、鐵)和常用衣料(化纖、毛皮、棉?)取樣做摩擦實驗,發現塑膠尺和毛皮摩擦後會產生較多的靜電,鐵和木尺經摩擦後卻不會產生靜電。進一步了解導體能傳導電子的特性,能大幅減少摩擦表面的電子聚積的現象後,進行改善塑膠板蓄積靜電的實驗:將導體用不同形式(導線、薄片貼附、粉末塗佈)貼附於塑膠尺面上。發現靜電只產生在摩擦部分(摩擦後之靜電沒有傳導或跳躍情形)、金屬塗料可以改善塑膠蓄積靜電的情形。總結實驗結果得知:穿棉質衣物,慢速溜下塗有導體塗料的塑膠滑梯,可以有效減少或去除靜電。 經過實驗的結果,我們不僅改善滑梯了靜電效應,也發現了許多有趣的現象,更打破了一些我們以前既有的錯誤的想法,例如:木頭在靜電的領域屬於導體。至於,還有一些我們意外發現到有待探尋的問題,因時間、器材以及技術上的問題有待克服,所以留到下次做另一專題研究討論。

正立方體的展開圖

我們研究的是「方連」,「方連」有單方、二方連、三方連??。而這次我們所要研究的是如何判斷一個六方連能否摺成一個正立方體;我們發現所有排列是(1,4,1)的六方連都可摺成一個正立方體,但是排列不是(1,4,1)的六方連也可以用一種特殊方法判斷是否能轉換成(1,4,1)的六方連。再透過觀察,研究如何正確地畫出6 面各有圖案的正立方體的展開圖。

該淋的跑不掉? ─ 影響受雨量的因素

下雨是我們日常生活中常見的自然現象之一,尤其在台灣北部地區,從冬天持續到四、五月份的梅雨季,因此對北部的小朋友來說,下雨在他們的生活中佔有很重要的地位。本實驗就是要探討在下雨的過程中,物體移動的速度與物體受雨量之間的關係,以及降雨的方向﹝以下簡稱雨向﹞與受雨量的關係,我們發現當物體移動的速度越快時,物體所淋到的雨量確實比移動慢的物體要來的少,且當雨從前方或後方落下有角度時,角度越大物體所淋到的雨也越多,若是從側面時則物體所淋到的雨要比垂直落下時來的少。

躲什麼—探討蜉蝣的棲所

溪流中蜉蝣常棲息在石頭下方,隨意撿起上游的石頭,不難發現蜉蝣的蹤跡,石頭對蜉蝣似乎是有利的,牠可能利用石頭遮蔽光線、躲避天敵、狹縫來抵抗水流、或取石上的生物為食;所以針對這些可能因素設計了相關實驗加以證明。根據實驗的結果發現,蜉蝣有負趨光性及粗糙偏好性,同時也發現蜉蝣生存於石頭下的可能原因,如石下的狹縫的確有為蜉蝣遮蔽光線、抵抗水流的功能;狹縫應也有助於牠躲避體型較大的天敵如魚類;至於取得食物,則不是其躲在石下狹縫的主要因素。而在實驗中,我們觀察到牠由稚蟲轉變為成蟲的過程及特長的尾毛,均該有特殊生理意義,這些都是將來可以繼續深入研究的方向。

四兩撥千斤

在鄉土教學課時,利用各種空罐所做的高蹺,與數學課所學的各種空心柱很類似,因而引起大家研究各種不同形狀空心柱的興趣,期能深入探討:一、不同形狀的空心柱與其〝承受荷重能力〞的關係?二、如何增強空心柱的〝承受荷重能力〞?經以粉彩紙製作正三邊形、正方形、正六邊形及圓形的中空柱體,並比較其在各種不同條件下的〝承受荷重能力〞,發現:一、在相同條件下,以圓柱的〝承受荷重能力〞最大。二、使用〝加強肋〞可以增加〝承受荷重能力〞。根據實驗結果,中空圓柱體具有〝以最少材料承受最大負荷及容易製造的特性〞,此外,利用〝加強肋〞亦可以增加結構強度及較實心柱體大幅節省材料,故常被應用在日常用品及工業產品的製作。

台灣天堂魚---探究台灣鬥魚的型態構造及動物行為

暑假和家人到觀音蓮花季賞蓮,其中一處的蓮花池中,養著美麗的小魚,一時興起叫爸爸買了六條回家,老闆提醒我,回家養時最好一大一小放在一起,要避免全部一起養,否則會因彼此互?導致部分的魚會死亡,剛開始不以為意,第三天發現死了一條,經過幾天後又死了一條,感到相當納悶。難道賣魚的老闆說的有理?開學後請教生物老師。這是什麼魚呢?為什麼同種的魚會相互打鬥甚至死亡呢?老師說:「這是台灣鬥魚,讓我們一起來探討吧!」於是我們就跟生物老師展開了”台灣鬥魚研究”之旅。(相關教學單元:動物的生殖及動物行為)

石灰岩追追追

本研究主要在比較大岡山與枕頭山石灰岩的不同,研究發現大岡山的珊瑚化石數量較枕頭山多,也發現有大片的方解石。在不同的地層,石灰岩的性質也會隨當地地層稍有改變,就如泥質的石灰岩、砂岩化的石灰岩等。研究亦發現化石大有不同,枕頭山淙淙橋附近以二枚貝出現較多,多出現在石灰岩及砂頁岩交界處,方解石的出現也有這樣的特性;大岡山的化石則以螺類化石較多。又如以地質環境分析,大岡山的石灰岩形成至少有兩次的海近海退才形成;枕頭山出現的礫石也可以證明:河成段丘的遺跡,也可以了解最近的地質年代,應該是屬於間歇性的上升。最後提出如果可以將廢棄的礦區稍加整理,應可提供我們小朋友戶外教學及體驗的一個優質考察場所。