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國中組

蜂蜜簡易鑑定法之研究

蜂蜜的用途很多,古人利用蜂蜜來治小兒便秘,最近對蜂蜜的需要量又有增多的趨勢,因為蜂蜜在化妝品中佔一重要的地位,於中藥也是煉藥中所不可缺乏的。於供不應求的情況下,偽造的蜂蜜紛紛出現,但又不易分辨其真偽,因此不免時常受騙,實在令人氣憤。所以我們就想到,到底應該用何種既簡易又方便的方法來鑑定蜂蜜的真偽?!在國中生物課本內曾用本氏液來測定糖的存在。但是除了蜂蜜之外,合糖的物質甚多,所以用本氏液來鑑定蜂蜜的真偽,不是個很明確的方法。我們基於好奇的心理請教老師是否對蜂蜜的辨認有更明確更簡易的鑑定方法?在老師的熱心指導之下,我們經過幾個月的摸索與探討,終於有點小發現,我們極願意將此蜂蜜簡易鑑定法介紹給大家。

樹上小霸王---斯文豪氏攀木蜥蜴的探究

本研究報告探討斯文豪氏攀木蜥蜴的外表構造及其行為,進行實驗了解其特性,再加以統整。在研究中發現攀蜥的領域性由食物的豐沛度決定;在低溫(10℃)中會蟄伏不動;喜歡且優先選擇的食物是長度2 ㎝左右的昆蟲;在突發狀況下的體色變化是由情緒決定,並非環境的顏色影響;攀蜥的奔跑速度會因受飼養影響而明顯減慢;攀蜥喜歡藏匿在茂盛的植披中。同時探討攀蜥的生存階級,天敵與外來種之間的關係,但本研究仍然以觀察攀蜥的生態行為和外部構造為主。

看林葉繽紛-探索草本、木本植物氣孔與蒸散作用之研究

為進一步探討草本、木本植物氣孔與蒸散作用的差異,我們蒐集資料,且設計實驗加以比較,結果發現草本、木本植物之上下表皮氣孔分佈之數量、大小、型態等,因種類不同而異外,氣孔皆散佈於葉的上或下表皮,呈現非均等分佈,而葉脈處無氣孔,且氣孔顯著小於表皮細胞;草本植物於上表皮偶而可發現氣孔,但分佈數量較下表皮少,且氣孔不一定比木本植物小;木本植物之氣孔僅見於下表皮且會陷到下表皮內,其單位面積分佈密度較草本植物多。葉片越成熟其氣孔分佈數量越多,但老化的葉子則較少;水分蒸散主要由葉的下表皮散失,而環境因子如光度、溫度(含日照時段)、空氣移動速度等對植物蒸散速率皆成正影響;不同植物對色光之反應則各有不同偏好。

青蛙染色體的研究

我們從生物課中,知道每一種生物有定數之染色體,而且染色體是生物代代遺傳的重要訊息所在一一也即是生命的藍圖。可是我們以能從書本上看到染色體的圖片,無法徹底了解染色體到底位在身體的什麼地方?怎樣才能把這些奇妙的染色體從身體內取出來!真正讓找們看到! 而且生物課本上冊第五章提到,減數分裂在生殖作用上具有重要意義。若無減數分裂,有性生殖的生物就無法保持遺傳延續性。可是,在減數分裂中,來自父母雙方的「同源色」體必須兩兩配對才能分開,而使染色體數減半。那麼,同源染色體又怎樣辨認的呢?這些問題在找們心中縈繞許久,於是我們請教生物老師,老師教我們用洋蔥根尖壓片染色觀察染色體,可是總是無法得到像課本第五章所附的染色體圖那樣完整。於是我們又趁觀察青蛙犬皮細胞八精細飽的實驗時,把青蛙的造血組織--骨髓細胞取出觀察。終於,我們利用一種簡單的方法,看到了青蛙完整的染色體。為了進一步研究,抆們採用量染色體長短臂的方法及染色技術,製作染色體的核型,來瞭解同源染色體的意義。

蝸牛殼的秘密-特奧多魯斯螺旋的應用

世界上最美的比例-黃金比例為1.6180988…,像是希臘雅典的古廟、美術、雕塑、音樂……等等,生活上有許多實際的例子都應用了黃金比例,鸚鵡螺的殼形也是自然界黃金比例的實例之一。經由日常中實際觀察,發現每個蝸牛殼形大多都是螺旋狀-與鸚鵡螺形狀大致相符。然而日常生活中常見的蝸牛殼形是否就存在著黃金比例呢?經過運用畢氏定理、尺規作圖以及特奧多魯斯螺旋描繪出蝸牛殼的形狀、再用電腦製圖做更精細的確認之後,說明了蝸牛殼形中藏著黃金比例,證明「自然就是美」。

算術平均數、最小二乘方及方差

人類為了要了解或描寫自然現象,常採用一種「逼近」的過程來處理問題。比如某位同學使用一尺來量取一線段長幾次,結果產生每次的讀數都不相同,此時產生逼近解的問題。又比如有四支 50 公分左右的尺,每次使用兩支來量取一公尺左右的線段長,亦產生類似的問題。然而這些「逼近」解的可靠性到底如何?我們則用方差來權衡之。

軟體動物的齒舌

當我們在風光明媚的北部海岸旅行時,常可撿到許多五光十色的貝殼。美麗的外殼,柔軟的軀體,引起我們莫大的興趣。究竟這些缺乏捕食利器而又不善於行動的小動物是如何生存的?它們吃些什麼?我們向老師請教之後,老師告訴我們研究它們齒舌的構造,也許可以知道它的食性,又說目前貝類養殖業正方興未艾,說不定我們的研究對漁民有所幫助,於是更加強我們研究的慾望,首先我們要蒐集貝類;貝類是軟體動物,它們有由外套膜所分泌的堅硬貝殼,所以稱這些動物為貝類。

重疊方格的速算法

有一天在書上看到了一個圖形(如圖一)書上提出了一個問題,究竟這個圖形共有多少個正方形(大小不同)?於是拿出筆來仔細的研究一番,發覺此圓形中每邊一格大的正方形有(如圖二)4 ×4=16 們;每邊兩格大的正方形(如圖三)有 3×3=9 個;每邊三格大的正方形(如圖四)有 2×2=4 個;每邊四格大的正方形(如圓一)有 l×l=l 個故此圖形中共有正方形4x4+3x3+2x2+1x1=4 2+3 2+2 2+1 2=30個此恰合1 2+2 2+3 2+4 2+......+n 2之形式,經請教老師的結果得知1 2+ 2 2+3 2+....+n 2 =1/6n(n+1) (2n+l),因此若欲解決有如上式形式的問題最簡捷的方法是1.算看看每邊有幾格小正方格 2.若每邊有 2 個,則 n=2 ;每邊有 5 個 n=5...再將n個代入1/6n(n+1)(2n+1)很快即能求得答案”解決了上述問題腦中突然浮現了三個問題:(一)假如原圖是個長方形則究竟(如圖五、圖六)1/6n(n+1)(2n+1)是否管用?若不能用究竟又要如何才能很快的求得答案。;(二)如在每邊 n 個小格的正方形中閻挖掘小正方形(如圖七、八) 則在此圖中,究竟合有多少個實心正方形?(正方形面積完整)(三)如在每邊 n 們小格的正方形中問挖掘小正方形(如圖七、圖八)則若單以所劃正方形(空心)為準,究竟又有多少個呢? 為解決心中疑竇遂邋了陳瑞靜來共同研究,皇天不負苦心人”終於解決了這三個問題,以下就是我們兩人的研究過程與結果”

高空蛋跳── google面試的丟雞蛋問題

本作品對於2016年丘成桐中瘸數學獎作品(蛋破魂飛一個Google的雞蛋問題),給出完整解答。該問題尋找「最佳的最糟情況策略」,也就是將最大值最小化(min-max)的最佳策略。我們從特例出發:每d層樓檢測一次著手,證明出兩個定理(定理(壹)、(貳))來解答在這種特殊情況下「最佳的最糟情況策略」的完整公式解。再將這種固定d層樓檢測一次的策略放寬,求得一個巧解Google原題的方法。我們的解法具一般性,定理(參)解答任意總樓層的「最佳的最糟情況策略」(原題限制100層樓),而且刻畫「所有」的「最佳的最糟情況策略」,而不是只得到源解答所提供的其中一組解。本作品主要工具是高斯符號、算幾不等式、除法原理,佐以縝密分析手法,完全解答該問題。

日曬剋星-火龍果皮花青素防曬之研究

本研究以蒸餾水加熱葡萄皮、紫高麗菜及火龍果皮的方式,萃取深色果皮或菜葉中所含花青素,並以自製實驗裝置檢測其花青素萃取液具有遮白光及紫外光效果。萃取過程中發現將果皮乾燥處理、改用甲醇或乙醇當溶劑來萃取花青素,上述方式都會加快及提升花青素萃取的量。自製防曬乳中加入火龍果皮的花青素萃取液,其遮紫外光效果(電阻值)約為未添加花青素萃取液的1.5倍;將火龍果皮乾燥處理並以甲醇為溶劑的花青素萃取液,在添加工研醋當染媒劑的情況下,麻布染色定色效果佳,且其遮擋紫外光能力(電阻值)遠較未經處理的麻布優異。