全國中小學科展

國中組

我也是小強─櫻桃紅蟑的趨性與生存策略

因好奇目前淪為寵物餌食的櫻桃紅蟑(Blatta lateralis) 的小強本能還有多少?所以我們設計與自製了四格透光紙盒討論櫻桃紅蟑對於不同照度與不同色光的負趨光性表現、自製沙盤紙箱與不同接觸面來探討櫻桃紅蟑趨觸性的機制、自製軟管通道紙箱探討櫻桃紅蟑對各種氣味的喜好、與自製八岔路軟管紙箱測驗其對水分的感知能力等…得到主要結論為櫻桃紅蟑在有人為干擾下趨觸性的表現優先於負趨光性與對食物、水分的需求,於無干擾狀況下櫻桃紅蟑是平均分散於環境中不喜碰觸的、在光照強度約100 lux以下對光的明暗較敏銳、對於氣流的擾動感知大於對震動、水分的吸引力優於對糖、魚飼料等的吸引…我們期許這些結論有助於應用在蟑螂防治的設計。

「酵」林小子-酵母菌對橘子綠黴菌之拮抗關係研究

橘子為本縣重要的經濟水果,但常因採收後堆疊方式保存而容易長黴,所以本實驗欲找出替代傳統化學藥劑浸泡橘子之延緩長菌之生物防治方式。本實驗將長有黴菌的橘子,分離出病原菌,並找出對此病原菌有拮抗作用之可能菌種。從多株菌中利用對峙培養之方式找出於培養基上有明顯生長抑制環的有效抑制菌種並接種在橘子果實上作田野試驗。分離出的病原菌再接種回橘子上確認其有致病性外,設計了9組,每組30重複,在270顆橘子果實上分別做不同的模擬處理田野試驗。綜合實驗結果發現本實驗的潛力菌對於引起橘子發黴的綠黴菌是有明顯延緩其生長之效果。期望此實驗結果能達到生物防治之效,有效且安全的使用在橘子農產品上,替代化學保鮮藥劑減少環境汙染。

「魚」貫而入-衣魚習性與其生存方式之探討

一般民眾利用化學性的方式驅離衣魚,但這些方法可能造成環境氣味不佳及危害人體健康,甚至可能致癌,本研究發現利用80000Hz超音波播放24小時可完全消滅衣魚。研究過程中亦發現衣魚的行為模式可分三類:主動者、被動者、不動者。將衣魚放入新環境,主動者可立即搜索新環境,並將訊息傳遞給被動者,使被動者跟隨,但不動者接受訊息後卻完全不動。因此超音波法對於不動者無環境限制,而應用在主動者和被動者,則須在封閉的環境下。我們亦發現衣魚會攝食低密度聚乙烯,利用傅立葉紅外線光譜儀分析排泄物,發現低密度聚乙烯確實會被分解,因此可應用此種生物特性減輕環境中塑膠汙染的壓力。

汗孔、氣孔知多少

有些人每天喝很多水,有些人除了三餐之外,幾乎就很少再喝水了,剛好生物課上到氣孔具有蒸散作用的功能,於是我們就聯想到,人類的汗孔亦具有蒸散水分的功能,於是我們就針對汗孔、氣孔做研究。

Running Ion-電解質水溶液的導電性質與離子移動的速率

電解質水溶液組成之「液態導線」的導電性質與金屬導線相同,包括:1.符合歐姆導體,2.相同材質導線,其電阻大小與導線長度成正比,與導線截面積大小成反比。進而發現液態導線的導電能力(電導大小)與溶液濃度、離子種類(離子在水中的移動能力與帶電量)、解離度……等有關。最後我們發現電解質水溶液內的電流大小與其離子在水中的遷移速率有關,且各種強電解質在相同的濃度與電解電壓的狀態下,導電度的大小關係為強酸>強鹼>鹽類,而正離子在水中的移動速率大小為:氫離子>鉀離子>鈉離子,負離子則是:氫氧根>Ⅶ族離子>硝酸根。

水稻螫蝦的行為觀察

第一次進入學校的生物實驗室,就被水族箱中一隻隻鮮豔的紅色蝦子吸引,牠們分別住著一間間昆蟲箱堆成的小公寓,為什麼要分隔飼養呢?此外,我們也對這些紅色小武士的名稱?牠們如何吃柬西?如何繁殖後代?會不會辨色?……等感興趣。因此我們就在老師的鼓勵之下,一起加人研究螯蝦的行列。

面積切割

二年級下學期教到『生活中的平面圖形』這個單元時,老師在習作2-1 中補\r 充『希臘十字切割』以及『對稱法』的圖形。下課後,阿霈在觀察面積切割方式,\r 發現:1、2、4、5 均可切割平鋪為正方形,為何獨獨沒有3?於是阿霈去找數學老\r 師討論,老師回答:「這是個很有趣的問題,上學期我們學過的『商高定理』,也涉\r 獵了面積切割的問題,你不妨找幾個同學一起去深入探討一番。」隔天阿霈和幾個\r 朋友閒聊時,談到這個問題,小文:「是不是每個數目均可切割成正方形?方法都\r 一樣嗎?」婕瑋觀察完說道:「我覺得這些圖形各有獨特的拼切方式,會不會拼切\r 的方法都不一樣?」,小慧頓時靈光一現:「我們何不實作來探討這個問題?」

現形─探討電解的奧妙

報紙上的一則小消息吸引了我們的注意,並引起我們的興趣─「遭解體的汽車車體上識別號碼已被磨掉,警方鑑識人員正以電解方法使號碼重現,以便追查贓車」(附圖一)於是我們懷著躍躍卻試的心情,想利用電解法來實驗一下,看看真否能在被磨掉的金屬表面上找回一些蛛絲馬跡,並研究那些條件能使字跡顯現效率更高。那麼以後不但是被磨掉的車體號碼,甚至保險箱的號碼、槍械號碼、金戒指上的刻字等等都能依「法」追回。於是開始了我們下列一連串有趣的實驗。

磁的拉力與磁場的奧妙

在生活上有各式各樣與『磁浮』息息相關的應用,但是想要利用磁鐵使物體浮起來就必須先了解磁鐵附近磁力(排斥力)大小的關係。我們利用電子秤來測量磁力(排斥力)的大小,測量對於磁鐵中心不同角度及不同距離時磁力的大小變化。在實驗當中發現要將排斥力轉換成為吸引力並不需要將磁鐵完全翻轉到另外一極,約在30度以下時排斥力就已經轉換成了吸引力。另外也發現當距離越近時磁力的變化量也就越大,而且在任意角度時這種變化的趨勢是一致的,磁力(排斥力)大小約與距離的二點八次方成反比。最後,我們再利用所量測到的數值來作「磁浮」相關的基本設計。

牛奶塑膠異世界

蛋白質塑膠由牛奶中酪蛋白製成,當牛奶達等電點時,酪蛋白會被析出。酪蛋白塊乾燥後性質類似塑膠,稱作蛋白質塑膠。本研究探討牛奶塑膠製成3D列印材料的可行性。實驗發現牛奶與酸的比例以10:1最合適,增加樹脂可提升牛奶塑膠硬度。牛奶塑膠在氨水中雖會部分溶解,但會在表層產生防水薄膜。我們嘗試以牛奶塑膠代替PLA進行3D列印,發現不需加熱即可進行3D列印,比使用市面原料更環保、省電。為了解決牛奶塑膠易發霉的缺點,我們研究發現噴灑75%酒精最能達到防腐效果。最後,運用先前實驗結果再進行綜合比較與實驗,得到最佳加工流程:首先將牛奶塑膠噴灑酒精消毒後混合樹脂,再浸入氨水,可製作較防水、防腐之牛奶塑膠。