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第48屆--民國97年

揭曉謎樣般的魔術六芒星

1.先算出所有數的和及每邊的和2.找出所有可能性3.將無法成立的刪去4.從剩餘解中找出規律5.利用規律找出速解法。

低雷諾數圓形及多邊形水躍的研究

打開水龍頭,水鉛直落到正下方的水平板時形成圓形水躍。我們實驗研究\r 20

中大獎,不容易

本研究的實驗目的是針對夜市常見射飛鏢遊戲,自製簡易模型探討大獎出現機率,作為提醒小朋友勿亂花用零用錢的最佳例證。除了按照飛鏢盤正常數字排列外,我們還試著製作出以順時針方向排列數字的飛鏢盤,以及用不同半徑畫圓,探討圓的大小是否會影響數字總和發生的機率?實際操作後,發現數字以順時針方向固定排列時,出現大獎機率較高,所以市面上常見飛鏢盤上的數字排列有其一定道理。而不同大小的圓,從實驗的結果觀察,似乎不會影響發生的機率,故較大的圓目的在提升命中率。透過實驗的數據,讓小朋友了解到中大獎的機率非常的小,所以應該把錢花在有意義的事上,勿做無謂的浪費。

「澆」豔欲「滴」─簡易自動澆花器

為了防止旅遊回來花枯萎,我們開始製作節能自動澆花器,市面上販賣各式澆花器,但\r 價格昂貴,一次只能澆一盆植物,很浪費能源。\r 先測出植物每日的所需水量,並用棉線、毛線等方便取得的素材來製作,線條外面包保\r 鮮膜,改變線條的數量觀察流量的差別,並對影響水流量的因素作進一步的探討\r 一連串的實驗後製作了「短效型」、「長效型」和「長效改良型」三種澆花器,「短效型」\r 需運用保鮮膜包一條毛線,他適合用於短期出遊;「長效型」運用到吸管及保鮮膜包五條毛線;\r 「長效改良型」則將吸管改為塑膠管。常忘記澆花的人們,「長效型」及「長效改良型」是很\r 適合的,三者都只要用容易取得的素材就可以做出,解決了生活上的困擾。

螢光乍現的真相探索

本實驗利用 CD 片、光感測器與數位相機自製一個簡易的螢光測定裝置,針對光敏靈系統及各種螢光棒進行發光探討,除了進行各反應物濃度變因的研究外,更深一層地測量螢光波長及強度變化、拍攝螢光繞射條紋,並探討添加染料(螢光黃、薔薇紅)、非水溶劑(醇類、胺類、丙酮及DMSO)、雙氧水催化劑(鉛、銅、錳氧化物及鐵離子)及以其他Fe\r 鹽錯合物(黃血鹽、Na3Fe(C2O4)3、NaFe(EDTA))等代替赤血鹽對光敏靈發光現象的影響,最後我們透過各種離子溶液的呈色檢測發現赤血鹽離子[Fe(CN)63 -]在發光系統中會轉變成二價的黃血鹽離子 [Fe(CN)6]4 -,既作氧化劑也作催化劑,更是光敏靈發出螢光反應的關鍵物質。

「節節」高「生」環境因子對圓葉節節菜生長、生存之影響

本研究探討台灣原生種圓葉節節菜的外觀、形態、環境適應及生存策略,使其資料有\r 更完整的記錄,以提供教學及生活應用,並作為進一步研究的基礎。結果發現:\r 1.改變環境因子可使圓葉節節菜形態有多樣的變化。\r 2.圓葉節節菜適合中性水質,環境耐受度高。\r 3.在生存策略上,溫度的波動應是關鍵的物理因子,在圓葉節節菜發展沉水葉或挺水\r 葉的傾向上扮演重要角色。\r 本研究結果可用來推廣圓葉節節菜在水族造景上的應用,減少引進外來種造成環境的\r 衝擊;而物種族群概況調查、同環境下生存物種間的交互作用等,則為值得延伸研究的方\r 向。

大湖野生慈鯛繁殖與築巢行為之探究

一次校外教學加上一個偶然的邂逅,師生無怨無尤、埋首於台北市大湖公園野生慈鯛「愛之巢」的探測與研究,前後將近三年的時間,沒有生物研究的基礎,但卻有一顆「生活應用」、「嘗試創新」的決心和毅力。從對慈鯛的一無所知,到了解其種性和築巢行為、進而應用浮標探測其「愛之巢」方位、大小、所在。改變傳統鉛片的「繫?法」,創新鉛線沿著魚?纏繞成蚯蚓昆蟲狀(擬餌法),鬆懈野生慈鯛的生性多疑,大幅增進上鉤的機率,,「小學生與野生慈鯛」鬥智,是一個充滿挑戰、新奇、有趣的學習旅程。此篇研究的完成,與四年級自然課本第七冊的教學單元『生物的繁殖』密切相關,希望能啟迪小朋友對生活週遭的事、物,感到好奇和「學以致用」的興趣!

平分拋物線

研究起源於平分圓的問題:平面上2n+1 個點(n?□ ) ,其中任三點不共線,任四點不共圓,\r 任取三點可決定唯一的圓,若2n+1 個點,三個點在圓上,圓內、外都各為n -1個點,則此\r 圓為平分圓,在Federico Ardila 教授的論文中[4],得平分圓個數為n2 個。我們將圓改成拋物\r 線,則平分拋物線的個數是幾個?(平面上2n+1 個在一般位置上的點,其中任三點不共線,\r 任四點不共拋物線,將對稱軸方向固定後,任兩點連線不與對稱軸平行,則任取三點可決定\r 唯一的拋物線,若2n +1 個點,三個點在拋物線上,拋物線內、外都各為n -1個點,則此拋\r 物線為平分拋物線)\r 研究結果與平分圓相同:平面上2n +1 個在一般位置上的點,平分拋物線個數為n2 個,接\r 著推廣至(a v b) 拋物線(若2n +1 個點,三個點在拋物線上,拋物線內、外分別為a 個點和b 個\r 點或b 個點和a 個點,其中a + b = 2n- 2 ,且a ≠b ,則此拋物線為(a v b) 拋物線), (av b) 拋\r 物線個數為2(ab + a+ b +1) 個。\r 研究是建立在平分圓的論文上,但在將圓改成拋物線的過程中,架構便於計算平分拋物線\r 個數的排法時,平分圓的排法不適用,因此需採取較複雜的排法加以討論。

開啟密室的小縫~靜電理論不完善處之探討與現象揭示

靜電對現代高科技的影響是不容忽視的,但多數教科書講述的靜電理論,並不能明確解釋一些特別的靜電實驗現象。因此在控制濕度下,分別對「摩擦起電」、「靜電感應」、「接觸起電」、「帶電體的去靜電」、「金屬的接地」、「絕緣體的接地」等靜電現象的相關細節做了檢驗與研究,得到驚奇的發現,並修正了理論說法,也藉此改良設計出使驗電瓶帶最大電量的新方法、甚至在這次的研究結果中,推翻了一般人對靜電造成的生活經驗謬思。

探討中國與台灣北部七星鱧(Channaasiatica)的遺傳多樣性

本次科展以粒線體細胞色素b基因作為分子遺傳標誌,試圖探討中國大陸與臺灣北部地區七星鱧(Channaasiatica)的遺傳多樣性。來自北臺灣三處七星鱧族群的12條cytob序列可歸納出2個新紀錄單型(Cas01和Cas02)。以鄰聚法重建的七星鱧親緣關係樹,支持將臺灣和中國大陸的3個單型區分成兩群演化系群,分別是台灣北部的NT系群和中國廣東省的CG系群。兩系群間的平均遺傳距離為4.61%,仍屬於種內的遺傳變異。臺灣北部深澳坑和瑞芳鎮採集的黃褐色七星鱧皆屬於Cas01,而貢寮鄉採集的墨綠色七星鱧皆屬於Cas02。兩單型在1141個鹼基位址中只有1個變異位址,位在第55個鹼基位址。臺灣北部三處七星鱧族群內均無任何遺傳多樣性(h=0,π=0),而存在於族群間的遺傳多樣性也是偏低(Dxy=0.000587)。