全國中小學科展

第48屆--民國97年

省錢的妙點子-節約又省時

全球暖化已不只是報紙上的國際新聞,未來,暖化影響我們\r 日常生活的程度,只會日漸嚴重。但現在還來得及,只要你\r 我隨手一個簡單的小動作,就能有效減少二氧化碳的排放,\r 挽救暖化的日漸惡化。\r 在能源危機日益成為人們關注熱點話題的今天,可再生\r 優質能正逐漸被各國所重視,並正走進我們的生活。\r 「由奢入儉難,由儉入奢易」,所以我們從小就要養成節\r 約能源的好德性,珍惜地球上得之不易的能源,這樣我們的\r 子子孫孫就不需為能源問題所困擾了。大部分的能源都無法\r 再生,而佔我們日常生活最大多數的能源都是無法再生之能\r 源,因此能源對我們非常重要,要好好珍惜使用。這樣才能\r 讓我們的後代子孫,在這美麗的地球生生不息的生存下去。

由K、G的垂足三角形發現新心

我們發現三角形重心之垂足三角形的近似重心,會落在原三角形的尤拉線上。由於此心未編錄在EncyclopediaofTriangleCenters-ETC中,於是我們將此發現傳給ClarkKimberling,經確認後,此心於08/05/31編錄至ETC中,編號為3363。在本文中,我們找到與此新心有關且未編錄在ETC中的某些點會共線,及某些線會平行之有趣性質。

中國藝『數』-由雙錢結不變量來探討結其性質

本文探討結理論及不變量,來建構結的數學模型,並由雙錢結為分析主體,最後找出結的數\r 學表示式並推論判斷質結與複合結。\r 文章選擇雙錢結作為研究主題有二個主因:\r (1) 2000年,清大徐教授發表『把”雙錢結”一般化』一文,但文中只說明編結的方式[2],\r 卻沒說明它的結理論關係及數學模型。\r (2) 由課堂中師生的一時戲言所引出的好奇心。\r 文中利用結多項式及結群不變量來分辦質結與複合結,也印證高三所學數學不變量的具體意\r 涵,更學會雙錢結的編結方式及其數學模型,在分析雙錢結的數學相關性質中,由W.P.及\r Alexander多項式方法得出一個判斷複合結與質結的數學現象:『若結為質結則必存在唯一型\r 不變量,若結為複合結則必存在一組以上同型不變量。』

神奇的指揮棒

我們的作品「神奇的指揮棒」,是從中壢太平洋SOGO 百貨公司的「音樂玩偶鐘」與「磁簧管」中得到創作靈感。我們選擇平凡無奇,有著圓周運動,規律旋轉的時鐘,但在旋轉的時針、分針、秒針上面,裝上神奇的強力磁鐵(銣鐵錋磁鐵)後,一切都改觀了,就好像交響樂團的指揮大師,他那手中神奇又偉大的指揮棒,也像哈利波特的魔杖,順利變出我們的科展作品「神奇的指揮棒」。在整個實驗過程中,老師指導我們,首先必須對磁鐵基本的特性與現象,有徹底的了解,所以我們從「測量磁簧管感應距離與角度」著手,接著再以磁鐵和磁簧管為應用主軸,搭配時鐘規律的運動,進而做到定時的控制,這些都經由磁性的感應,使磁鐵和磁簧管完成電源及信號的傳遞,以達成實驗中的使用需求。這個磁鐵感應的實驗,讓我們經歷了一次奇妙又有趣的磁性之旅。

在水中上升之氣泡其長軸長度對其運動情形的影響

氣泡在水中運動時其形狀會近似於一橢圓體,我們利用攝影機分別垂直於兩垂直平面做拍攝記錄,並藉由影像軟體進行分析,定出其位置,發現它上升的路徑有時會在一平面上做來回運動,而來回運動的偏移幅度與氣泡本身的大小有密切關係,因此我們試著歸納出氣泡大小對其運動路徑的影響。我們討論的氣泡大小為長軸長度介於0.42㎜與4.36㎜之間,其中氣泡長軸在2.25㎜以上時會有明顯的來回運動,在長軸為2.96㎜時第一週期振幅即到達最大值,並隨著長軸長度的增減而減少,我們也發現垂直速度的第一個高點,會隨著氣泡長軸的增加使發生時刻延後。此外,我們設計了實驗,證明氣泡在水中會沿一平面做水平來回運動,是由於氣泡形變所造成的。

過河高手

本次研究主要是在探討人狗過河問題,由網路上的3對人狗開始探討,並推究到不成對的人狗,找出最少次數的過河方法,歸納過河的規律,並訂出過河策略流程圖。我們發現人狗是否成對、船的乘載數、人狗個數都會影響過河的難易程度,也發現人狗是否成對、乘載數是奇數或偶數時,會有不同的過河模式。

紅景天對生物體缺氧之細胞層次研究

高山症,是一種因處在低壓缺氧的高山環境裡,使得動脈血中含氧量降低所引發的多種不適症狀,而西藏藏藥「紅景天」被認為可以緩和高山症的症狀。紅景天是景天科紅景天屬(RhodiolaL.)的多年生草本植物,主要分布在海拔3500~5000公尺左右的高寒地帶。紅景天屬的植物種類繁多,而其化學成分也有所差異。根據研究指出,有多種紅景天屬的植物具有多種療效,其中「抗缺氧」的藥效,可能成為未來對抗高山症的重要藥物之一。我們的實驗主要研究紅景天藥物在細胞層級上的影響,藉由處理過紅景天藥物的HepG2肝癌細胞之蛋白質分泌量改變,探討紅景天對於高山症治療的可能影響。我們發現HepG2細胞經過高濃度紅景天藥物處理後,會產生死亡的現象,並非坊間所普遍認為的無毒、可大量服用。但在適當濃度下,的確可以觀察到transferrin及albumin分泌量隨著藥物濃度的增加而上升,且在缺氧的環境下,transferrin仍維持此差異,但albumin在缺氧環境下的差異並不明顯,所以albumin在細胞調控缺氧這方面的功能仍有待進一步的查證。

戀鏈黴菌-鏈黴菌對真菌影響因素之探討

本實驗分別由拮抗、透化圈、葡萄聚醣分解?及幾丁質分解?基因和超寄生等四大方面來探討鏈黴菌和五種不同病原真菌的交互作用。結果顯示所篩選之鏈黴菌對真菌多具有抑制生長的作用,且鏈黴菌所產生的抑制物質會因不同採集地區而有所差異。另外超寄生現象之結果顯示鏈黴菌會纏繞在真菌的菌絲上,並使真菌菌絲失去活力。由此實驗結果證明鏈黴菌會對真菌的生長造成抑制,未來可應用在植物病害的防治上。

別跟我相鄰

藉由數學課程中,怎樣解題的學習經驗,我們嘗試找出「別跟我相鄰」遊\r 戲中雙方可走的棋數,以探究遊戲的公平性;在由對戰結果進行觀察、分析、驗\r 證後,我們找出遊戲的必勝方法,並發現雙方可走棋數具規則性,且遊戲具公平\r 性;經由嘗試創造不同的正方形棋盤,進行遊戲,也能有相同的結論;更將遊戲\r 應用於生活中,以「別跟我相鄰」進行填滿平面圖形遊戲、填滿立體圖形遊戲及\r 串珠子活動,並從中找出棋子、珠子數量所呈現的規則性,並將其以數學式表示。\r 在研究過程中,我們將五年級數學課程中所學得「怎樣解題」、「因數和倍數」、「柱\r 體與錐體」的觀念及經驗加以應用,讓我們再次感受到數學有趣及神奇之處;另\r 一方面,這個研究有助於大家對於平面及空間的觀察及思考更加敏銳,且不論年\r 紀皆可以多玩「別跟我相鄰」,亦可幫助思考。

小豆士VS.自由基

豆類芽菜研磨冷凍乾燥後以50%乙醇萃取,滴加DPPH 紫紅色溶液會隨萃取液濃度增\r 加而變淡,顯示萃取液濃度愈高,清除自由基能力愈好,佐以分光光度計測517nm 吸光值\r 也得到證明。\r 發芽0 天紅豆與發芽3 天綠豆萃取液有較佳清除能力。綠豆子葉及根部、黑豆及黃豆\r 芽體、紅豆子葉均有較佳清除能力。\r 不同加熱方式會影響芽菜抗氧化能力,隔水加熱溫度愈高,綠豆清除能力愈好;水煮\r 後,僅豌豆及黃豆增加清除能力;以160W~480W 微波加熱,除黑豆外,其餘豆類均提高\r 清除能力,黃豆在480W 微波後有極佳的清除效果。\r 鐵釘生鏽實驗和芽菜萃取液清除自由基能力強弱有高相關性,因此,建議以鐵釘生鏽\r 實驗來比較物質相對抗氧化能力。以便宜又簡單的方法取代昂貴檢測方式也是重要研究目\r 標