全國中小學科展

國中組

機不可失-建構教學用平板電腦推車之借還平台

看到校園內的平板車租借,需要到資訊組用紙本登記,而因為學校電梯只有一台,等電梯耽誤了很多時間,而且紙本消耗了很多資源,因此想做一個可以利用悠遊卡註冊、借車、歸還的系統,將停靠站放置各個樓層,有需要時可隨時去借還。此次成品製作是利用Webduino、Arduino開發板,借由網路連動Firebase資料庫,逐步完成租借系統。經過了多次修正與測試,已完成可註冊、租借的系統平台,但因時間和成本有限,目前只能以模型測試,期待日後能製作出停靠站並實踐於在平板車的租借。

就是要吸,『氧』『酶』不吐氣!

國中自然課本中關於氧氣製備的實驗,一般都是以過氧化氫加入二氧化錳作為催化劑來完成。但是,實驗過程中,劇烈反應產生的大量氣體容易發生危險,二氧化錳的回收也費時費力。我們的實驗想找出可用的校園植物,利用內含的過氧化氫酶來取代二氧化錳的功能。根據實驗結果,並模擬學校製備氧氣的環境,水黃皮具有較大的反應溫度範圍,較好的反應速率。尤其是利用4℃冷藏保存的方式,可延長水黃皮過氧化氫酶的正常活性達18天之久,很適合取代二氧化錳。另外,有鑑於市面上攜帶式氧氣瓶的售價頗高,填充新的氧氣又要付費,我們也設計了簡易攜帶式環保氧氣瓶,可以提供給常登山但容易因缺氧而頭暈的山友一個便宜又方便的選擇。

多邊形與其中重、頂重多邊形之性質探討

本篇研究直角三角形與其重心、中點、頂點延伸圖形之性質探討,並證明出直角三角形與其重心、中點、頂點延伸圖形逆推方法,接著變化至任意三角形與其重心、中點、頂點延伸圖形的性質探討,然後再推廣至任意多邊形的重心、頂點之延伸圖形的探討,其邊長、角度皆有比值關係。

星星、月亮與太陽的美麗邂逅-圖形的平方化

本研究是為了可以將不規則形做簡單的改變,使它變成容易計算出面積的正方形。而若要將多邊形變為正方形,就必須將它平方化。我們製作出長方形、三角形、梯形、圓形、新月形、星形等圖形平方化後的結果。 拜賜科技的發展,電腦已能使各位可以輕鬆地計算出任何圖形的面積。以前的幾何學家利用尺規作圖繪出一維圖形(直線)與二維圖形(圓),但卻一直無法繪出如拋物線的複雜圖形。另外還有一個很大的問題存在,那就是面積的計算-----平方化的問題。一種將圖形切割後化為正方形的方法,可使面積更易算出,不須使用其他圖形的面積公式,若能做出這樣的圖形則稱此圖形為「可平方化」或「可正方化」。

虎光三色~不同色光環境對蠅虎撲食準確度之探討

在校園不同的環境中可以發現到好幾種的蠅虎在不同的地方出現,我們發現亮度與色光組成這兩個物理因子會使蠅虎的種類分佈出現明顯的差異,因此我們假設不同種類的蠅虎在不同色光環境下,其撲食準確度會有所差異。我們選擇了偏好處在較陰暗環境的安德遜蠅虎(Hasarius adansoni),及偏好處在較光亮環境的眼鏡黑條蠅虎(Phintella versicolor)作為研究物種,參考了Nagata在2012發表的研究〈參考文獻一〉,除了使用白、紅、綠光,還多加三原光中的藍光,來進行蠅虎撲食實驗。我們發現到,相比於安德遜蠅虎的結果,眼鏡黑條蠅虎除了在紅光下難以捕食以外,連在綠光下的表現都較差,反而藍光才是最適合眼鏡黑條蠅虎進行撲食的色光,顯示了兩種蠅虎的對於不同色光的反應有明顯的落差。

校中法的革新與校中裝具之設計與應用

由於家裡的抽水馬達,每在深夜發出堅硬的摩擦聲,影響作功課的效率與睡眠,家裡請人修理幾次,結果也不理想,請教師長後,認為可能中線末校準、因此決定研究改善。

正n邊形上等弧交點所圍圖形之探討

一、本研究討論在正n邊形各邊上取等弧,其交點所形成圖形的各種情形,我發現搭配3個臨界角,可將所有可能情況分成7種情形來加以討論。 二、透過第一及第二臨界角所形成的六種情形,其新圖形的數量及出現規律不會因為邊數改變而受影響,且與原圖形面積的比例關係有關係式可求得。 三、當等弧的度數大於第三臨界角時,正n邊形內部會產生(n-2)層與原圖形相似的圖形,且這(n-2)層圖形的面積與原正n邊形的面積比例關係皆可透過解三角方程式求得,其中不同層的圖形面積會有旋轉固定角度的特性。

pm2.5遠離我

利用靜電吸附原理製作靜電儀,計算不同材質塑膠摩擦產生的靜電力。自行裝設感測器,測量 PM2.5 濃度。結果發現:外科手術口罩如果沒有摩擦起電,沒有過濾 PM2.5 的效果;標示活性碳的口罩不一定能有效過濾 PM2.5,但是經過摩擦起電皆能提升過濾效果,最高可過濾 40%。不同種類金屬網通直流電有不同的過濾效果,但皆為電壓愈高過濾效果愈好。兩平行金屬網的距離愈近,層數愈多或表面愈粗糙,過濾效果愈好。快乾膠蒸氣附著在金屬網表面凝固後形成的微觀細毛或孔隙,在通電時能夠吸附更多的 PM2.5。

快餐!筷摻!-學校周邊衛生筷安全性探討

消基會曾公布一般免洗筷六成五有問題,長期使用下將可能造成身體不適。本實驗是利用實驗室常見的器材及試劑,針對學校附近的小吃店及一般便利商店所提供的免洗筷,做一次簡單的總體檢,主要項目包括:外觀知覺檢視、油墨檢測、螢光增白劑檢測、防腐劑檢測、過氧化氫檢測及免洗筷水溶液 pH 值檢測等六項。實驗後發現,樣本幾乎都有過氧化氫的反應;利用市售驗鈔筆做簡單檢測,發現一款免洗筷外包裝有添加螢光劑的嫌疑;防腐劑測試,更讓人訝異,有些樣本放在容易孳生黴菌的環境達半個多月,竟沒有發霉現象,連黴菌都無法順利生長,可見對生物的殺傷力真的很強。建議商家下次在附贈免洗筷時,謹慎選用;希望同學們還是自備「環保筷」最安全。

拈系列數學遊戲的研究 

我們整理了拈的最基本問題。並對拈的變形問題「k倍拈」(有n顆子,n>1,A、B輪流拈子,A先,A首次不可全拈,之後兩人每次拈最多為對手前次拈的k倍,拈最後一子勝),得到了完全解答,令a1=2,a2=3,…,ak=k+1,且(對於n>k,令an=an-1+am(k,n),其中am(k,n)是a1,a2,…an-1中最小的滿足≥[an-1/k]的項,此處[x]是x的天花板函數,亦即,不小於x的最小整數),則當開始時的全部子數為a1,a2,…an中的任何一項時,後拈者有必勝策略,否則先拈者有必勝策略。特別地,當k=2,3,4,5時,的遞迴式相當簡單。