全國中小學科展

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第45屆--民國94年

透明土壤

記得92年剛入學高一時,本校園藝科在全國科展以雪碧飲料加入花瓶內水中,可延長花卉凋謝的期限而獲得優勝,其實只在水中加肥料也可達到目的,但對於植物生長的過程,欣賞者的喜悅並未提升,如果能以透明呈現所有植物或花卉,從育苗發芽階段起,到開花結果,週期性循環、季節性調節或控制,都能隨心所欲,這是一條有潛力的市場通路。不但可以賺錢而且兼具教學、經濟的效用,提高購買、欣賞的慾望,更可提升生活情趣。從92年起,試驗至今,終於有成。國內精緻農業發展,已歷經一段時間,且頗具規模的實作場,也分布頗廣,但透明、透氣、透水、保濕、已施肥、可染色、可閃光、香精調氣味、防腐、防臭的土壤尚未被開發,本創作的發表,就是提出上述的特點,不但可提供插花,且可種植農作物,全部過程透明化,遂取名「透明土壤」。可透視植物根部發育成長的全部過程。樹木的成長期很長,且有乾燥或嗜水性樹種的區別,目前正進行實驗當中,期待不久的將來,也有樂觀的結果。如今我們即將踏入另一個學程,感謝學校老師的指導,更感謝各界的支援與批評指導,謝謝!!

「酵」一笑,農藥便知道-利用微型裝置,配合酵素進行蔬菜中殘留農藥的檢測

資料顯示:台灣農藥平均年使用量為3.8萬噸,而且有逐年增高的趨勢;換言之,台灣人每人每年吃下約1.65公斤的農藥!我們真的吃下那麼多農藥嗎?有機蔬菜真的皆不含農藥嗎?一般常用的清洗方法真的可以有效地去除農藥嗎?是否有較為簡便的方法能夠檢測農藥的殘留呢?於是我們展開了下列一連串的研究。

胃藥ㄉ新情敵─當優酪乳遇上胃酸

根據報導在胃酸過多的情況下除了吃胃片之外,還可以選擇喝牛奶或優酪乳,報導中亦指出喝優酪乳比喝牛奶還要好。本實驗從優酪乳的制酸能力和緩衝效果探討其在模擬胃酸過多情況下的表現。當優酪乳與模擬胃酸比例為1:1 時,即可使胃酸過多現象達到抑制的效果,雖然鮮奶和胃藥同樣具有抑制胃酸過多的效果,但優酪乳具有不傷胃、無副作用的特性。本組發現優酪乳能持續緩和模擬胃酸達6~8 倍左右,顯見少量的優酪乳即可有不錯的緩衝模擬胃酸效果。另外,本組亦利用加與不加模擬胃酸兩種狀況,了解四種廠牌優酪乳加入鮮奶時,乳酸菌的抗酸效果,並利用發酵程度判斷其抗酸性的能力,過程中發現,優酪乳發酵程度受到溫度的影響比受到模擬胃酸的影響還大。

大指蝦蛄的行為觀察研究

「大指蝦蛄」為夜行性動物,喜歡躲於洞穴中,故具有背光性與向觸性,牠的地域觀念很強,不會任意離開居所。「大指蝦蛄」在有居所、體型差距越大、晚間、饑餓、黑暗、小空間等情境下,其打鬥與爭奪居所行為會較強,而且打鬥行為強弱與爭奪居所成敗,具有高度相關性。

猜不透我的心──探討影響颱風路徑的原因,及不同颱風路徑造成的災害

本報告主要研究不同變因對西太平洋颱風移動路徑之影響,方法為使用旋轉圓錐盤來模擬高壓風場,以BB 彈射入盤內時,BB 彈的下滑力和離心力平衡後,其移動的路徑,模擬颱風進入副熱帶高壓後的路徑變化。實驗結果發現,模擬高壓越強,模擬颱風越不易被快速拋出,且較強模擬高壓橫移時,模擬颱風的路徑也隨之偏轉。對照實際情況,發現高壓越強,颱風較不易被拋出,而順著高壓西側北上,有些更因高壓移動,路徑隨之偏移而接近台灣。實驗發現颱風不會被高壓直接向外推出,主因是摩擦力較小時,氣壓梯度力和科氏力平衡,形成幾乎平行等壓線的駛流風場帶動颱風移動。另外,侵台颱風路徑不是造成全面降雨的主因,明顯外圍環流及颱風眼對全面降雨的效果更強。

螞蟻也討厭塞車?~探討螞蟻覓食的交通量分佈情形

我們在2004 年7 月號的牛頓雜誌裡,偶然看到螞蟻會分配牠們的交通量這個訊息,但卻沒有多加說明,於是我們決定深入研究。我們設計了較簡單但不影響實驗結果的裝置,在公園蟻窩旁及室內各選定一個放置位置,並確認三種不同種類的螞蟻後便開始進行觀察。我們先選擇了三個地點來觀察螞蟻的生態,再著手設計了適當的實驗,開始進行研究。實驗內容包括:探討吸管(通道)顏色、粗細、易達性對螞蟻覓食交通量分布的影響。持續兩個月的研究,每天定時到三個地方統計及記錄,發現螞蟻會大略遵循著一定的規則分配交通量,例如在一條通道過於擁擠時,螞蟻會大略平均分布在兩條通道中;另一方面,螞蟻會較集中於易達的路徑等。而我們也發現此次的實驗設計,很適合當「捕蟻器」來使用,這可再深入研究。

身首異處,記憶猶存!?

以各種不同的刺激如電、光、溫度、磁,施加於渦蟲,觀察其反應,以判定渦蟲的趨性,再使用制約的方法,使其改變原本的趨性藉此達到學習的效果,再對訓練後具有學習成果的渦蟲進行切割,探討渦蟲經斷裂生殖後所產生的子代的記憶效果。

酒精和尼古丁對斑馬魚胚胎發育的影響

生物胚胎的發育過程,如果接觸到某些外來的藥物,就有可能會增加胚胎異常的機率,導致某種器官畸形發育,甚至死亡。本實驗利用斑馬魚胚胎為材料,將受精卵浸泡於不同濃度的酒精及尼古丁溶液,觀察其對胚胎發育的影響。結果顯示浸泡於酒精的胚胎,會造成軀幹彎曲、尾部扭曲、眼睛和頭顱變小,色素分佈異常,內耳的三半規管發育畸形,心包膜、卵黃囊和氣鰾有膨大等現象。利用頭骨染色、組織切片與定位雜交法,進一步了解酒精對胚胎頭骨及眼睛的發育的影響,發現頭骨縮短、鰓弧角度變大、篩板消失,另外眼睛的細胞型態也有分化異常的現象。而以尼古丁浸泡的胚胎,其卵黃囊膨大、色素變淡,且隨著尼古丁濃度上升胚胎死亡率有上升的趨勢。由此實驗結果證明酒精和尼古丁會對胚胎發育造成影響。

非油炸藥膳速食麵之研究開發

本研究利用台南縣農產品-牛蒡和胡蘿蔔來製造非油炸速食麵,以增加營養價值及農產利用,並輔以傳統藥膳食材-四物、四君子及八珍來做料理湯包,讓泡麵口味更多變且具養生功效。結果發現,非油炸麵的糊化方式,以蒸煮方式最佳;而糊化後的麵條乾燥,採用熱風乾燥、微波乾燥和熱風乾燥三種方式處理,其中以熱風乾燥方式表現最優。添加胡蘿蔔和牛蒡,會明顯改善麵身的外觀、色澤及風味;用傳統藥膳-四物、四君子及八珍當作湯頭的搭配,可將中藥材與日常膳食結合,以增加產品的美味及價值。本研究之非油炸藥膳速食麵確實能改善一般油炸速食麵營養不均、油脂太多、熱量太高的缺點。此外,不只在口感及咬感上較接近水煮麵條,同時在營養性、熱量及口味等方面也都有不錯表現。

空氣維他命(負離子)與電磁波之探討

本研究分成二部份。第一部份探討負離子,結果發現不同環境下正、負離子含量有很大差異,且負離子對植物及除煙均有正面效果。第二部份研究電磁波,我們測出了(1)各種電器在不同距離的電磁波強度,進而瞭解其安全範圍。(2)電磁波不利於綠豆生長。(3)手機電磁波實驗測出鋁箔紙、隔熱紙及備長炭布可有效隔絕電磁波50%以上,且隔絕物與電磁波偵測器的距離越大隔絕效果越佳。