全國中小學科展

國中組

租屋客的租房選擇—「寄」人籬下的難題

我們以台東海岸地區以及小野柳的皺紋陸寄居蟹〈Coenobita rugosus〉作為研究物種,想了解小野柳風景區這樣受到人為干擾的棲息地,陸寄居蟹揹殼合適度到底有多少?我們想藉此研究並進一步地探討陸寄居蟹的換殼行為。根據寄居蟹與螺殼的形質相關性分析,我們找出了殼內體積和重量與寄居蟹身體大小的相關性最高,而行為實驗測試也獲得了相對應的結果,我們發現寄居蟹若是揹著一般螺殼,則會傾向換成內體積較大但較輕的螺殼;若是揹著非洲大蝸牛的殼,則會傾向換成內體積較小但較重的螺殼。而小野柳地區的寄居蟹族群比起鹽寮海岸,揹著適中和偏大殼的陸寄居蟹所佔比例較高,可見這幾年來小野柳舉辦「給寄居蟹一個家」的活動對當地寄居蟹生態有著正面的幫助。

「陽」「仰」得「意」-探討太陽能板擺設最佳角度

本次報告旨在針對受世界矚目之再生能源「太陽」的分布與太陽能板的最佳吸收角度進行研究。首先我們發現了看似複雜的太陽方位可區分為「仰角」和「方位角」。為了使太陽能板的熱量吸收能達到最佳化,我們透過中央氣象局鄭振豐研究員的協助,了解太陽的移動規律及軌跡,進一步找出公式來協助釐清太陽能板擺設與吸收的關係。我們使用了繪圖法與水平模擬器兩種方法,設定太陽能板的仰角與方位角的兩個變數來推導出兩種太陽熱量吸收公式,計算出太陽能板吸收值公式=cos太陽入射角×cos方位角差,最後將中央氣象局提供之2015年嘉義逐時太陽移動方位角與仰角套入公式,計算得太陽能板擺置的最佳角度為朝正南向上仰37~40度。

水落石出-探討水流在不同障礙物形狀與排列下的流動現象

為了預防在溪邊戲水造成的憾事,我們模擬水流經障礙物的流動,計算波紋中心曲率大小,探討障礙物後方水流的狀況,發現如下: 水溫越高,水流越紊亂;若障礙物大小佔河道的1/3~2/5時,水流容易被吸入後方區域,較為危險;若障礙物越尖銳或水流與障礙物夾角約30度,障礙物後方流速差異大,也須特別注意。若前方障礙物較小或與後方障礙物相同大小時,前後排列距離較近,可能會有被吸入的風險;前面障礙物較大時,後方安全區域則會變大。若大小相似障礙物左右排列距離較近,須注意兩側水流;若兩不同大小的障礙物排列距離較遠,則須注意小障礙物附近的區域,有可能被沖擊的危險。盡量避免以上的狀況,以保護自身安全。

「堤」心吊膽----突堤效應之強弱變因與減緩之方法

臺灣,是一個四面環海的島國。對於我們,海外的貿易是十分重要的一環,於是人們便發展了許多對外的港口和捕撈海洋資源的漁港。而在這一切看似美好之時,嚴重的保育議題如雨後春筍般,不斷的浮現出來。只是人們一直忽略它,直到一發不可收拾之時才重視,時至今日,全台西部的海岸線除了經長期規畫的都有明顯的縮小幅度,尤其突堤效應更為明顯,所以我們注意到了此議題,便想藉由此次實驗,來深入研究有關此議題的問題所在與解決之道。 大致上我們從實驗知道了幾點: 一、只要在岸上有突出之海堤,突堤效應是無可避免的,我們只能減緩之。 二、突堤在不同大小、角度等等,實驗出來都是不一樣的結果。 三、消波塊在對減緩突堤效應並不是完全無效。

八掌溪鳥類群聚之季節分布與棲地環境變化關係之研究─嘉義市湖內里段

本研究主要從 2001 年 3 月~2003 年 3 月進行八掌溪嘉義市段(文中簡稱本區段)的鳥種調查,及環境變化對鳥類群聚之影響。調查方法係採定點觀察,結果顯示本區段鳥相多樣化,調查期間,除了記錄各月份鳥種、數量外,並拍照記錄棲地環境變遷之情形。二年調查結果,一共記錄到 29 科 56 種鳥類,單月最高 35 種(2003.1月),最低 12 種(2001.6、8 月),其中較特別者,是冬候鳥高蹺?(Himantopus himantopus)數量最多(2001.12-1200 隻;2002.10-1540隻),高蹺?在本區段是全國最大的度冬族群(翁義聰等 1998),身長約一般的短足鷸?科鳥類佔優勢。本區段內的「垃圾山」適進行遷移(預計 2001.11 月至 2002.12 月完成遷移)且防洪工程亦陸續進行,棲地生態環境的改變是否影響各類鳥種之棲息,即是本研究中的一項主要課題。

「蕉」不「保」夕─植物保護資材對香蕉白絹病的防治

本實驗比較亞磷酸加氫氧化鈉、亞磷酸加氫氧化鈣、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氯化鈣等對環境無害的植物保護資材,對香蕉白絹病之防治效果,並將上述資材調配成不同培養基,調查白絹病之生長狀況,同時也接種於香蕉幼苗活體上觀察其防治效果。 在培養基實驗中,碳酸氫鈉、碳酸氫鉀對白絹病的抑制效果最佳。氯化鈣幾乎沒有抑制效果。於香蕉幼苗植株測試結果,亞磷酸加氫氧化鈉施藥兩次對植物保護效果較一次佳。亞磷酸加氫氧化鈣對白絹病的抑制效果更優於亞磷酸加氫氧化鈉、碳酸氫鉀。碳酸氫鈉病斑程度最嚴重,僅優於噴水之對照組,以及施用氯化鈣之組別。所以激發植物免疫系統的亞磷酸(H3 PO3)防治優於殺菌效果的碳酸鹽類。

森林奇遇—探索山中隱士之偏腫栓菌

台灣是雨量充沛的島嶼國家,時常可以在山中發現許多真菌的足跡,依據文獻記載,真菌的物種約有150萬種。相較於只有25萬種的顯花植物,數量顯然多太多了,而且正在持續增加中,一般人對於磨菇以及毒菇較為熟悉,但是很少人知道他們只是真菌生活使上的子實體,本次研究藉由尋訪山中較鮮為人知的真菌-偏腫栓菌,以及對偏腫栓菌的型態以及生活狀況作一系列的探討,讓大家能夠由偏腫栓菌開始認識真菌的世界。

利用簡易電路測量手臂穩定性

利用測試棒和金屬軌道瞬間短路,透過電容器提供的穩定電壓來增加測試的靈敏度,並且利用二極燈泡和蜂鳴器並聯取代火焰大考驗的瞬間放電的危險性來充當警告燈號與聲音,就可以結合成一套有趣的測試儀器。每週平均運動時數較多及接尺所需的反應時間較少者,其測試時,移動的速率會比較快。但是反應時間和每週平均運動時數兩者間並沒有絕對的關係。若以血型而言,A 型血液測試者在直線穩定度的測試一關通過率較高,AB 型者在通過率不管是直線或複雜型軌道的測試通過率不像其他血型者差異性那麼大。自己製作一套測試儀器不僅可以紓解壓力,也可了解自己手臂的穩定度。

電磁當道-鼠輩橫行

本研究以一般家庭電器用品、手機等所產生的電磁輻射作探討,全面探究常用家電所產生電磁波強弱散佈情形,並應用實驗檢測結果,對三組小白鼠進行家電以短距離、長時間及手機近距離的電磁輻射作用,以長期觀察小白鼠生長狀況、飲食、體重、迷宮測試覓食記憶反應時間、探索反應次數等之改變,進一步瞭解電磁波對小白鼠產生的影響,並期應用延伸此實驗成果,引起大眾對生活中無形之電磁波的注意及其對生物與自然生態影響的探討,並對電磁波輻射污染融入環境教育教材提供建言。

滾動前進翻轉提升-探索圖形間的相切圍繞個數問題

這篇作品源自學校模擬考的題目,題目中所探討的是如何將正多邊形兩兩相鄰排列,圍繞在一圓上且每個正多邊形和圓恰好有一個接觸點(相切),我們除透了過排列和計算的方式找出這一題的圖形,也試著針對其他的正多邊形與圓相切,還有圓與圓相切找出彼此間的關係。並且我們發現正多邊形圍繞圓形的一般化結果:即 4/n+2/m=1 ,其中n為正多邊形的邊數,m 為環繞的該正多邊形個數!!