全國中小學科展

國中組

謠言終結者_芭樂葉多酚大翻身

本研究探究網路及廣告所提芭樂葉多酚會抑制唾液澱粉?作用,但結果顯示多酚反能促進唾液澱粉?催化作用,可能因其與干擾澱粉?作用的金屬離子結合。我們不能因此推論攝取多酚會使人增胖,有其他機制和體內葡萄糖代謝有關而影響體重,如多酚能抑制細菌,科學雜誌「Nature」(註十)、(註十一)指出腸道中含促進養分吸收的厚壁菌門(Firmicutes)和抑制養份吸收的擬桿菌門(Bateroidetes),二者合佔腸道菌種 92.6%,且肥胖動物體內 Firmicutes 量遠大於 Bateroidetes,而減肥過程中 Firmicutes 量漸少於 Bateroidetes 數量。據結果多酚對取自屠宰場的豬小腸液菌有抑制效果,因樣本來自肥胖豬隻腸液應富含 Firmicutes,芭樂葉多酚抑制到 Firmicutes,使人體吸收養分能力變差而減重。所以本研究發現多酚能促進減重的原因,應從腸道菌落消長來探討

有殼動物的辛「酸」--酸化海水與有殼動物外殼交互影響之研究

本研究實地調查採訪台中火力電廠及高美溼地沿岸生態;評估酸化海水對珊瑚及文蛤、牡蠣、紅蟳、公代、福壽螺等有殼動物外殼的影響;了解外殼對酸化海水pH值平衡的貢獻;最後探討高低溫下酸化海水對外殼溶解速率的影響。結果顯示電廠及溼地海溫及海水pH值測量期間多數仍屬正常(7.3~8.5),但人為的空氣及水污染對生態影響仍相當嚴重。起始pH值4.6的海水使殼白化、脆裂甚至崩解;殼的溶解則使海水pH值回升至7以上,但一段時間(23天)後緩衝能力減弱,海水仍逐漸偏酸。同種殼體積較小者溶解速率較快,其中紅蟳50天後幾乎完全溶解。溫度升高殼的溶解速率也加快,公代在33℃酸化海水中7天後重量減少達72%,其次為福壽螺30.7%、紅蟳28.7%、牡蠣16.0%、珊瑚6.7~12.7%、文蛤10.7%。

「蛹」「帶」生命

昆蟲通常是環境最好的偵測器,今年3 月22 日上午9:30 在雲林林內約有60 萬隻紫斑蝶從觸口飛越過中山二高,歷時4 小時後才慢慢消失在八卦山區。這個享譽國際的紫斑蝶遷移群對我們來說是代表檢驗台灣環境健康的一個正面指標。一年來,我們飼養了大白斑蝶、紅珠鳳蝶、大鳳蝶、黑鳳碟、玉帶鳳蝶,觀察其生活史,並改良拍攝方法,利用數位攝影將蝴蝶各時期的微妙演化拍攝下來做成完整紀錄,包含了幼蟲孵化出來吃第一頓餐、幼蟲結絲墊準備結蛹、來回吐絲約15 次才完成絲帶的固著、然後脫殼成蛹、羽化成蝶等過程。更發現帶蛹似乎都會近似某種特定角度在樹枝上結蛹,而查閱文獻都沒有相關的研究。從自然界的觀察與測量發現多數帶蛹的蛹身與絲帶夾角均為90°、蛹身頭部常與地面平行的機率頗高,而且蝶蛹與樹枝的夾角大多介於20°~40°。於是自行設計測量器材進一步驗證:當蝶蛹與樹枝夾角為30°、蛹身與絲帶夾角為90°時絲帶的張力最小,和野外統計的結果不謀而合,而蝶蛹巧妙地運用此一原理來度過12 天至4 月不等的蛹期。我們再以物理方法尋找帶蛹的重心位置約在中央部位,絲帶張力約為蛹身重量的80%。不禁令人讚嘆大自然的奧妙!

太陽能利用之探討及簡易太陽能熱水器

世界能源本已短缺,又由於阿拉伯採取石油戰,乃出現能源危機,不尋求新的能源,則世界一切事務勢將停擺,太陽的能量取之不盡,用之不竭,同學有鑑於此,乃作太陽能的探討,以及設計簡易太陽能熱水器,藉此以緩和能源的危機,進而使太陽能成為應用的新能源。

舞光拾色--多樣化的植物運動

植物能感應環境中的光,我們好奇植物對光的反應是否有多樣性。因此選兩種單子葉植物、七種雙子葉植物以自製觀察箱觀察植物生長。我們發現: 一、 植物向光及擺動現象有多樣性:向日葵幼苗居然沒有向光性,而其他六種雙子葉植物,向光性在速率與擺動行為不同。單子葉植物無擺動現象,且葉片出芽鞘後就失去向光性。 二、 向光與擺動現象受光色影響:藍光下向光速率最快,次為綠光,但紅、黃光下則無。藍、紅光下擺動較顯著。 三、 激素影響植物向光與擺動並有多樣性: IAA抑制向日葵擺動而不影響綠豆。反之,低濃度乙烯使綠豆擺動減慢卻不影響向日葵。 四、 鈣離子會影響向光與擺動:利用可抓走鈣離子之EGTA處理,發現鈣離子會影響植物向光與擺動。

自動路邊停車系統原理探討與設計

在地狹人稠的台灣,停車位不足,常讓駕駛人在尋找停車位的過程中常讓駕駛人分心而肇事,停車位的狹小也考驗駕駛人的停車技術。樂高公司NXT機器人的超音波感應器可以用來測量物體的距離,而且NXT的伺服馬達可以很精確的由程式控制轉動,所以便想用樂高機器人來模擬汽車,探究自動路邊停車的奧祕。 經過不斷的觀察與測試後,終於能以模擬車模擬自動停車,雖然功能與人工停車較差,需要較大的停車空間。但若能提升超音波感應器功能,配合程式修正,相信一定可以提升自動停車的功能。

TheColors-光與顏色的關係與其在噴墨印表機上的應用

在國中理化中提到,紅、藍、綠三原色光,吸收、混合後可以合成其他顏色的光。但實際上,單波長光的顏色;以及課本實驗中,藍光照在綠色片上所呈現的顏色偏差(藍綠色,非黑色),便無法以此理論解釋。因此本研究計畫藉由 SP20 分光光度計能在可見光範圍偵測樣品對各波長光線吸收度的功能。捨棄光的三原色過於簡化的說法,以實際測量各有色樣品(濾光片、化學藥品、噴墨印表機墨水、實際列印投影片)所得吸收度曲線圖,重新解釋顏色的呈現。了解顏色是人類對光的感覺,而不是光本身的性質。並在完成對彩色噴墨列印樣品吸收度的基本測試後,設計以印表機、軟體、墨水顏色、濃度深淺為變因、交互搭配的 334組實驗,比較印出成品的最大吸收度比例與原先在電腦中設定顏色濃淡比例的偏差值,找出最能真實列印出顏色濃淡的組合,實驗結果顯示:印表機方面:HP 670C、Epson Photo EX表現最佳。軟體方面:CorelDRAW,Photoshop,Photoimpact 表現平分秋色。

鉤盲蛇(Ramphotyphlops braminus)行為探奇

我們抓到鉤盲蛇後(R. braminus),我們開始對這種小生物產生好奇,所以先後做出鉤盲蛇(R. braminus)對周圍環境的熱源、光源、溼度、壓迫感、食性及生殖等實驗,我們也模擬出鉤盲蛇(R. braminus)的生活環境。而藉著這次的實驗,我們得到了,鉤盲蛇(R. braminus)喜好生活在濕度高、壓力大、陰暗、富含腐殖土、落葉、枯木等可隱身的地方,且在進行隔光、隔熱、驅敵、壓迫力等實驗時實,探討出鉤盲蛇(R. braminus)為負趨光性、正趨溫性;會以尾部尖端刺擊敵人,並排出排泄物藉以驅敵;在吃白蟻時,牠們會先將獵物纏死或壓死,再將白蟻捲入口內加以吞食;且鉤盲蛇(R. braminus)的泄殖腔與其他雌蛇的泄殖腔大小較相似,證明了鉤盲蛇(R. braminus)為孤雌生殖。。

台灣地區降水的氣候特徵

台灣地區 5 、 6 月梅雨季, 7 、8月颱風來襲,雨量在那段期間比較多,但每年有相當大的差異,到底受什麼因素控制呢?\r 近年來,世界各地頻頻傳出發生不同於往年的氣候現象,例如,秘魯沙漠竟因連月豪雨出現了一個大湖,加拿大發生冰風暴,印尼的霾害,媒禮、科學界的熱烈討論研究,大家都說是“聖嬰現象”惹得禍,使我們一夥人對這個問題很感興趣,於是我們和老師們一同參加一場知名教授的演講,會後又上網查了許多資料。使我們認識了一些氣候上的專有名詞,也知道“聖嬰現象”和“反聖嬰現象”,但是大多為國外的研究,究竟對台灣的氣候有什麼影響呢?我們想了解對降水量、降雨日數以及會造成災害的大雨害豪雨的發生次數有影響嗎?

吃格子大亂鬥

從遊玩Dots and Boxes中3×3的遊戲設定中發現必勝法,藉此推廣其方法至大小2×n的的狀況下,尋找其中的相關規律。