全國中小學科展

國中組

中部大坑地區日本菟絲子(Cuscuta japonica Choisyvar.japonica)之植被影響評估

本研究針對日本菟絲子的形態特徵與台灣其他菟絲子屬植物加以區分,並探討其對植被的影響。日本菟絲子的莖較粗(直徑可達 4mm),與帄地常見的帄原菟絲子(小於 2mm)不同。監測中部幾個分布地點,部分區域有擴大的趨勢。物候觀測顯示四季皆為莖延長期,花期則由 10 月至隔年 4 月,僅發現少數疑似果實,但其內皆無種子。樣區中同時調查日本菟絲子與小花蔓澤蘭的寄主數量、帄均相對覆蓋度,數據顯示日本菟絲子的生長擴張能力較小花蔓澤蘭為強。實驗顯示日本菟絲子可使小花蔓澤蘭大量死亡,並向外尋找其他寄主。日本菟絲子可逆時針纏繞落地生根,產生吸器吸取養分,4 週後明顯抑制寄主的生長,8 週後一半以上葉片枯萎,最後導致寄主死亡。

細菌電力公司

本研究中,我們利用細菌分解醣類產氫的方式,由過程中找出厭氧菌醱酵產氫最佳操作策略,再以反應器結合活性炭顆粒進行連續式產氫醱酵。產氫污泥源於台西海岸泥巴,可於厭氣條件下將碳源基質(蔗糖)於40℃時轉換為氫氣。在一系列探索下,結果每日每公升反應器可產生氫氣26.64 L,同時結合氫氣純化裝置、燃料電池產生電力使燈泡亮。利用生物方式產生氫氣,將不會造成污染,且為一乾淨的能源,若結合燃料電池將可應用於汽、機車上。

漂浮液珠

液體在滴定時,會產生浮於液面的液珠,液面上的液珠會出現振盪、碰撞、互溶(水平及垂直)、撕裂分解的現象,透過實驗可驗證使液珠浮於液面的力確為液體與輸液管摩擦後所產生的靜電力。各項數據顯示靜電力大小與液體流速、輸液管長度、液溫高低及輸液管粗細息息相關且靜電力的產生與大小受溫濕度影響甚鉅。此外,並非僅有水,極性溶液、非極性溶液、電解質水溶液、非電質水溶液、稀薄水溶液…等,皆能摩擦帶電,產生液珠,我們也嘗試確認液珠的電性並以不同方式影響液珠於液面的行為。為使靜電力的大小量化,我們自行發展出可求出測量靜電力及靜電量大小的方法以取代昂貴的測量儀器,更進一步將實驗結合生活,滴定各清潔劑,並以實驗數據評斷各牌清潔劑的效果。

致命的危機~探討蟲生真菌對疣胸琉璃蟻的致死情形

近年來疣胸琉璃蟻肆虐,防治困難。我們在野外採集到疣胸琉璃蟻身上真菌,透過自製馬鈴薯培養基、菌種純化方式、不同濃度孢子感染實驗及模擬野外感染方式,了解蟲生真菌對疣胸琉璃蟻的影響。研究結果顯示噴灑4.36*106濃度孢子液可在第2天達到半致死率;爬行5分鐘的單一帶菌疣胸琉璃蟻在7天內造成健康蟻群半致死情形;模擬野外感染實驗中7隻帶孢子的疣胸琉璃蟻15天內造成族群大量死亡;存放於冰箱4週、6週、8週、10週的4.36*106濃度孢子液皆可在9天內達到半致死率效果,對共生的蚜蟲及介殼蟲則無影響。本研究的蟲生真菌與已知的偏側蛇蟲草菌不同,但對疣胸琉璃蟻有致死效果。期望未來提升孢子收集技術,朝開發真菌殺蟲劑的生物農藥方向發展。

滾積木遊戲探討

滾積木遊戲為一邊長1╳1╳2的長方體積木,在由邊長為1╳1的方格所組成的棋盤上,立於起點,利用倒、滾、立三種移動方式向前、後、左、右方向移動,移動立於終點,即算過關。(走過的格子可重複走) 本作品主要在探討: 一、滾積木遊戲的有解及無解狀態。 二、探討m╳n矩形過關移動最少步數。 三、探討m╳n矩形移動最少步數路徑數量。 四、探討不規則形狀之棋盤如何過關。 最後利用Scratch製作一滾積木遊戲。

非柿不可-柿子加工品之研究

本研究旨在針對柿子加工品製作方法、柿餅發黑及真假柿霜辨別做探討。國內南部柿餅製作有兩種脫水方式:「低溫脫水」(使用除溼機)及「高溫脫水」(使用烘乾機),結果發現「低溫脫水」製成之柿餅再生皮較厚,口感較Q,而且成本較低。柿餅因含單寧會氧化褐變,研究發現酸性可減緩發黑,一般業者使用防腐劑正好是酸性,實驗中找出防腐劑的替代品—維生素C可減緩發黑速度,雖無法長期不發黑,但二天內可防止柿餅發黑。也針對真假柿霜進行分析,真柿霜分佈不均勻及結晶緊卡在柿餅上,幾乎不掉粉,且柿霜粉遇溼容易被溶解;而假柿霜為沾石灰粉製成,分佈均勻,凹陷的蒂頭也佈滿柿霜,假柿霜易掉粉、遇水較不容易被溶解。提供以上方法希望能夠讓大眾能「買得安心,吃得安心」。

以「隱」制蟎~探討二點葉蟎在食物缺乏及天敵出現下的生存策略

校園葉上的二點葉蟎,對同時出現的兩種天敵(小黑隱翅幼蟲、捕植蟎),有什麼特殊的生存策略?除了繁殖快、生活史短之外,雌蟎在食物短缺或族群密度過高時,常於植株高處主導蟎球形成,以利擴散。蟎球分為可移動外層及不可移動內層,外層以若蟎(多發展為雌蟎)為主。雌蟎到新環境會主導聚集行為產生,並能感測到環境天敵氣味或天敵出現,加強聚集行為以提升存活率。二點葉蟎的織網行為顯著降低隱翅幼蟲捕食卵的能力(降低31%),但無法以此防範體型較小的捕植蟎。二點葉蟎的排泄物具有降低捕植蟎捕食卵的能力,同時吸引大型天敵隱翅幼蟲的前來,優先捕食捕植蟎,使二點葉蟎在兩種天敵存在環境下,存活率反而升高,真是令人驚嘆的生存策略。

寶藏爭奪戰─?智

有一天我們幾位同學到數學老師家,正巧師丈在打電腦,我們很好奇想玩,師丈就拿了一些遊戲程式讓我們玩,並叮嚀我們別忘了在玩之餘還得動動腦筋,怎樣才會獲勝,可別讓電腦笑你笨哦!其中有一種類似下棋的尋寶遊戲,在我們輪流玩了許多回之後,漸漸的發覺好像只要能走到某一格就有獲勝的機會,科展在即,老師就鼓勵我們不妨想看看能不能推論其規則,也是科展的好題材!

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

含氧~活性負離子水

水含有雜質或界面活性劑,表面張力會變小;而且,水溫愈高,水的表面張力也會變低。所以,我們好奇地研究市面的各種水質、甚至可以找到各商品所行銷檢測的代表性數據,研究中我們想以不一樣的製程及獨創設計了便宜、簡便、能判斷比較水質其中的差異。我們請教專家,自組裝置,製造出高含氧的負離子活性水,以自製表面張力儀測量其與原水或其它水質的表面張力值的不同。除了比較這些水質在物理性上的差異外,我們也研究出化學性的廷得耳效應鑑定高氧水是否已達飽和含氧量;碘-澱粉褪色還原反應以鑑定自組高氧水與其它水質是否含負離子。