全國中小學科展

第47屆--民國96年

蝦紅素和甲基睪固酮對血鸚鵡呈色之影響

血鸚鵡(blood parrot, Cichlasoma var.)為台灣常見觀賞魚,為人工育種產生之魚類,無生殖力,但具有易飼養及容易取得等優點,因此本研究以血鸚鵡為實驗材料,並結合環境中常見之類胡蘿蔔素家族中的蝦紅素,探討食物中混合不同濃度的蝦紅素和甲基睪固酮所組成的3 × 4 複因子,對血鸚鵡體色的影響。研究結果顯示蝦紅素和甲基睪固酮對血鸚鵡的成長率及飼料效率沒有影響,但飼養4 週後,血鸚鵡的體色顯著受到蝦紅素和甲基睪固酮的影響(P=0.001),推測甲基睪固酮應能間接促進血鸚鵡於皮膚或肌肉組織中儲存蝦紅素,所以體色才會轉紅,並且亮度降低。

潮起潮落-流水「浯」情

金門,古稱「浯洲、浯島、浯江、浯海、滄浯」;位於福建省東南九龍江口,四面環海,東、南鄰接台灣海峽,西、北與大陸一水之隔。海,是一切的源頭,浪起、浪落,無論是驚濤拍岸,或是搖曳生姿,總是令人著迷,更時看到瘋狗浪捲人入海而喪失生命,更時看見人在海上衝浪充滿著刺激,享受挑戰自然的快感。而水在流動時經常會「偷」點東西,流速慢了,就將東西放下來,久而久之,自然就形成許許多多的沙灘景觀,這美麗的景觀,激發了我們探訪地形的奧妙,深入了解這美麗的「地形」。不同的實驗,不同的觀察,解開一道道的「迷」,從實驗中,又可以了解水是如何的「帶」及「放」的。站在岸邊望著澎湃洶湧的波濤自遙遠滾滾而來,而隨著這些浪潮而來的,不是那一條條的海草,也不是一粒粒的沙子,而是我們好奇的心。

調整式平行墊塊

平行墊塊在機械加工時使用相當平凡,尤其銑床及鑽床常用來堆疊或墊高工作物來進行加工;但僅以數個平行墊塊之堆疊,其變化受限制或必須準備多種尺寸之平行墊塊,相對成本提高及使用不便,另外平行墊塊不用時,容易四處散落各自分散,在下次使用時不易找尋,且四散之平行墊塊容易遺失及表面和精度容易受損。為改善平行墊塊的種種缺失,我們研究一平行墊塊不同以往,此平行墊塊本體塊及二輔助塊,本體塊與輔助塊之間以連接件連接,本體塊側邊可無或設有階級,藉由連接件讓輔助塊不脫離本體塊,不會有遺失情形,再藉其本體塊之階級配合輔助塊各方向堆疊,作各種形態之變化堆疊,讓一組平形墊塊即可以輕易堆疊出多種的尺寸高度。

圓錐曲線與作圖

尺規作圖定義可作出直線、圓及其互相的交點,而無法完整作出一個圓錐曲線,但在已知決定圓錐曲線的要素時,仍可利用尺規作出圓錐曲線上的點和切線。在圓錐曲線中,給焦點和給五點的初始條件其實是等價的,在參考資料 3 中已找到了給橢圓上五點求出兩焦點以及給拋物線上四點作出焦點頂點的尺規作圖方法;但是其中的證明程度稍高且過於繁雜,我們發現一種簡單的證明方法,並將類似方法延伸至雙曲線。後半部分討論作出圓錐曲線和直線、圓、圓錐曲線的交點的可行性,將尺規作圖應用在圓錐曲線上的情形作一個概括性論述。

傑克密碼

「神奇的傑克」是上屆全國科展第二名作品,由於考慮其內容還有充實的空間,我們便決定以更有系統的討論觀點,來完成這份作品。我們的作圖方式是以傑克中心為標準,完整討論傑克結構九種不同連法下,向傑克中心的異側做正方形時,面積發展的關係與性質。由於以推理幾何驗證面積關係的過程,必須用到複雜的輔助線、且驗證步驟冗長,所以轉而運用「解析幾何」以簡化繁瑣的驗證程序。因為解決了坐標設定的問題,才得以為傑克結構開拓更大的研究空間。我們進一步以「解析幾何」討論向傑克中心同側做正方形時,九種不同連法下,圖形或面積發展的關係與性質。我們以MB(i)、MT(i)、MC(i)、NB(i)、NT(i)、NC(i)、HB(i)、HT(i)、HC(i)表示九種不同連結情況下的第i層四邊形;A[MB(i) ]、A[MT(i) ]、A[MC(i) ]、A[NB(i) ]、A[NT(i) ]、A[NC(i) ]、A[HB(i) ]、A[HT(i) ]、A[HC(i) ]表示九種不同連結情況下的第i層四邊形面積,最後整理不同連接情況下,同一層四邊形間的各種面積關係,「從一粒沙看一世界」,窺探永恆、無盡的幾何之美。

見微知“駐”-水珠律動與圓駐波

緣起: 邂逅專題研究、水珠漫舞、剪輯影片,引起我們想更進一步揭開它的神秘面紗。緣續: 了解熱平台上水滴大小的變化及水珠基本的形狀及變化律動。緣繫: 進一步研究水珠多變的面貌,並探討水珠的大小、溫度、停滯時間及變化規律相關機制。緣定: 糾纏在水珠圓舞曲中有如大珠小珠落玉盤的曼妙,其中埋藏了平均圓與能量量子化的律動。

「握」虎藏龍

許多學生在剛入小學練習寫字時,都曾經被老師或父母糾正握筆姿勢不正確。然而一般人的握筆姿勢,有的是根據自己的寫字經驗,有的人則是參考學生的國語作業簿封底所示範的握筆方式。但是到底什麼樣的握筆姿勢才好施力呢?寫出來的字才工整呢?我們感到非常好奇,並且決定以學生為研究對象,針對握筆的姿勢,如:握筆方法、握筆高度、握筆角度、握筆時手腕角度、筆的粗細及握筆器使用與否等因素,研究其與字體工整度、施力程度、控制程度的關係。希望能藉由這樣的研究,找出適合學生的握筆姿勢,讓大家能以輕鬆的握筆方式寫出工整的字體。

尋覓植物中的天線寶寶

一般收播無線電視節目都是使用市售的金屬天線,我們在天線寶寶的實驗中證實了植物的神奇超能力,運用特定植物的莖、葉、果,也能夠收播現有的五個無線電視頻道,實在令人驚嘆。

神奇的水珠

長期以來,我經常在醫院裡看到點滴瓶中的點滴液落下時,有時會未立即溶入水中,而是一顆一顆的浮於液面之上。因為水分子間有很強的氫鍵,所以當兩個水珠靠近時,應該會合成一個大水珠,除非水珠的表面有灰塵,但是照理說,點滴瓶內應該是十分乾淨,沒有灰塵才是,那什麼才是使水珠可以和水面分離,不相容的原因呢?我們希望可以設計實驗來找尋使水珠浮起的力。由於力的種類不多,課本上說,所有的力只有強作用力、弱作用力、電磁力和重力四大類,很明顯的,使水珠浮起的力不會是強作用力、弱作用力和重力,因此,我們猜測使水珠浮起的力應該是靜電力,而靜電力的來源是因為水和管壁摩擦所造成。

轉吧!毛髮溼度計

利用溼度計的轉動,找出影響毛髮長度改變的因素與各種分子有著什麼密不可分的關係,並試著推廣至其他研究實驗中。