第45屆--民國94年

五下康軒版第三單元，熱的傳播與保溫提到，熱是可以藉由不同的材質加以傳播和保溫，於是激起我們想利用大自然的熱源，使水溫不斷上升以節約能源的使用，結果發現透過傳熱速度較快的金屬物質，加熱再利用較佳的保溫素材，的確可以將太陽的熱保留住。

一則『鋁箔包加味燒小心鋁中毒』新聞，激起我們想更加瞭解鋁、鋁箔紙性質；首先（1）應用課本學過的方法做實驗、觀察、並比較出鐵和鋁性質差異，進一步瞭解鋁箔性質（2）我們改良多種方法，才驗證出鋁箔皺摺和光澤，會影響傳熱和保溫，其中傳熱實驗我們以鋁箔直接包冰塊加熱，測融化水量的方法，最容易測出結果；我們再利用此包冰塊方法輕易驗證出（3）鋁箔包內含空氣食物烤熟的較慢，並驗證出（4）食物包在鋁箔內，切割後燒烤較容易熟；最後（5）我們用鋁罐、鋁箔自製成的容器，裝各種調味料溶液，加熱燒烤觀察，發現鋁在酸性甚至在鹼性溶液中，很容易生鏽，而含糖類調味料最容易燒焦；由以上各實驗我們結論出，一些食物包著鋁箔燒烤較正確安全的方法。

去年，我們以《女生來做數學》一書中的拓荒遊戲分析致勝的關鍵；今年，老師又教大家研究另一個題目--線條遊戲，當線條數目一樣時，會有各種的選擇方式；當線條數目不一樣，會有不同的輸贏結果。要如何從繁雜的過程中找到相同點呢?先下手為強?還是禮讓對方呢?這些疑問引起大家熱烈地討論，決定要再次攜手合作進行這項任務。

所謂的「費馬點」是指三角形內到三頂點距離和最小的點。換言之，「費馬點」就是到平面上不共線三點距離和最小的點。因此，我們可定義，廣義的「費馬點」即是n 多邊形內到各頂點距離和最小的點，亦即到平面上不共線n 點距離和最小的點，但若平面上n 點不能恰為n 多邊形的頂點呢？這就是我們所要討論的。由於我們的靈感來自一份關於「費馬點」的科展作品，所以我們想到，當平面上n 點不能恰為n 凸多邊形的頂點，甚或其中有一部分的點共線時，將不能以n邊形的方法來探討，但我們可以將之化為m 邊形內（n-m）個點來討論。而更重要的是，我們增加了另一個限制，重複的線段將不被我們列入計算。亦即當所求點落在某一多點共線的線段上時，我們只計算該線段的總長，而不計其中重複的較短線段。根據這個原則，我們試行證明平面上三點、四點、五點及六點的可能情況，期望能從中找出足以推廣至平面上n 點的一般性。結果雖不完美，但我們總算差強人意的歸納出了下列結論：1.若n 點共線段，所求點可為所共線段上任一點。2.若（n-1）點共線段，則由該不共線點引一線與共線段垂直，其交點即為所求。3.若（n+m）個點中有m 個點為一m 多邊形的頂點，另外n 個點落在該m 多邊形內，則由兩個外頂點引直線盡可能通過最多點，該兩直線的交點即為所求。

青山常在、綠水長流，是我們最嚮往的環境。當校園水池重新開挖後，我們就想要讓水池重現生機，是要做生態水池，或美觀實用的水池呢？於是我們一邊做觀音鄉水生動植物的調查，一邊用壓克力筒模擬水池，嘗試養一些魚類與水草及如何換水排水的實驗，之後做能否改善水池漏水的狀況的糯米黏著劑實驗。也做各種水的涵氧量、溫度、ｐＨ值、微生物與優養化的關係實驗。最後參考這些實驗的數據及一些相關資料，我們決定不要侷限於生態水池，而是寓教於樂、怡情益智又美觀實用的水池，但也不失於富有生態保育的觀念。不僅可以做為我們的觀察學習園地，也是舒緩身心的好所在。

我們這次研究的目的主要在辨認紅鳩和相似鳥種的差異，及羽毛的功能，瞭解紅鳩的生活習性及在台灣地區的分佈。我們採用的研究方法主要是觀察、實驗及資料查詢。從93 年12 月到94 年5 月，透過雙筒望遠鏡、單筒望遠鏡及數位相機來進行更詳細確實的觀察，並不斷將觀察到的現象，和蒐集到的參考資料作比對，對紅鳩有很深的認識。由校園中的觀察，發現紅鳩是平地常見的鳩鴿科中體型最小的，整體顏色大致呈紅褐色，雌鳥及幼鳥則成灰褐色。紅鳩的羽毛分為四類，即體羽、絨羽、翼羽、尾羽，有保暖及飛行的功能。紅鳩的主要食物是穀類，主要依靠視覺來取食。平常最容易觀察到紅鳩休息、飛行、理毛的行為，傍晚可看到最多的紅鳩，他們飛來黑板樹濃密的樹葉下過夜。繁殖期，雄鳥和雌鳥交配後就一起飛翔、休息、築巢，抱卵、育雛，直到雛鳥離巢。巢形為盤狀，用小樹枝、小草莖等為巢材，鳥巢稀疏而不密實，築在樹枝開岔較多，而有樹葉遮蔽處。每一巢有兩顆白色的卵，孵化時間約兩週，由親鳥餵食「鴿乳」長大，約二至三週離巢。在校園外的觀察，發現紅鳩主要在平地活動，尤其農耕地最多。在台灣地區各縣市都有紅鳩的分佈，以雲林、彰化、嘉義的數量較大。我們覺得每種動物都有喜歡的棲息環境，人們在從事經濟開發時，要做適度保留及刻意維護，讓所有動物都有生存的空間。

我們發現水中的吸管會受到容器的形狀，和吸管放置的位置所影響，為了進一步瞭解光的偏折，我們利用吸管、螢光棒、雷射筆在不同容器的觀察實驗，和透過不同容器觀察小豆子的變化，瞭解吸管在水中是怎樣偏折，也從中知道了吸管會在水中偏折的原因。

本研究是利用氧化還原與尖端放電兩原理，使還原析出的金屬，在介質中藉由尖端放電生長成有如樹狀的物質。我們的研究重點有別於以往的金屬樹科展作品，是以如何控制或改變金屬樹的生長方向為主；為此我們設計了十幾組實驗，包含理、化操縱變因如：電、磁、光、溫度、配位基、電阻等，同時也對實驗過程中，發現的有趣現象做衍伸研究，如：導引、毛細現象的影響。經過一年多的實驗後，選出五種具有明顯實驗結果與發展潛力的實驗組，作為科展的深入研究，並將成果收錄於作品書中；其中活性組、電磁組為改變金屬樹生長方向的方法，錯離子組可影響金屬樹析出的速度，導引組與紙導引組是直接導引金屬樹的生長。

首先以風洞實驗器固定風速、風源位置，測定建築物質量與受風面面積的關係。其次採用攝影機攝影風吹襲不同形體之建築模型，以慢速播放來觀察模型的振動情形；並利用乾冰、色光照射，佐以攝影播放觀察建築物周遭氣流之流動情形，求取氣流方程式。最後利用上述方法，測定風對不同複合式建築物之振動及氣流流動變化情形的影響。實驗發現建築本體愈重時，風影響其振動頻率也就愈小，這是因建築物受到地球引力愈大，風要吹動建築物所需的作用力也愈大。而建築物雖受風面面積一樣，但若受風吹襲的方位不同，仍會造成建築本體振動頻率相當大的差異，這將造成居住在其中的人感到不舒服及不安。實驗中並發現以另一棟建築相組合(複合式建築)可有效降低振動頻率：若多棟建築地基連結在一起，則抓地力愈大，穩定度愈高；或當多棟建築本體利用連結建築連接在一起，則加起來之總質量遠大於單棟建築物之質量，因此風造成振動頻率就變小了。故整體而言，附加建築是降低風影響建築物振動的好方法。

文明和科技為人類帶來便利的生活，相對的也製造許多污染。設法找出最反璞歸真的暖包，就成為驅使我們進行這個實驗的最大動力。要做出最反璞歸真的暖包，需要的材料必須容易取得、保溫效果要好，還能重複使用。我們找出使用適量的黃豆，加上保暖性高的布料，配合家庭必備的微波爐，就可以簡單的製作出好用的暖包。這個實驗包括國民小學自然與生活科技課程南一版第一冊第二單元「物體受熱的變化」、第八冊第一單元「熱與我們的生活」，以及國立編譯館第十冊第二單元「物質受熱的影響」，還有南一版第八冊第四單元「永續家園」的內容，也讓我們將所學實際從實驗中驗證。