全國中小學科展

國中組

五千年今昔台南貝類之比較

台灣是一個海島,四面環海,每個人多多少少總會有機會去海邊,成到漁村去走走。我們常有機會駐足拾取一個貝般,欣賞大自然所賦予它的炫麗光彩。貝殼,它曾是貨幣、是飾物、是建築材料,是我們生物研究及探集的好對象。只類的探集常不受時間和空間之限制,可隨時隨地進行,我們老師平時教學活動中之一項,帶我們做野外觀察,採集時,貝類也是常見的教材之一。老師為了充實學校教具設備,餒使我們了解鄉土教材,進而培養學生愛護鄉土之情操,曾帶我們在台南近郊做貝類之採集與調查,包括安平近郊、海灘及被挖走泥土建高速公路的台南地層(約五千年)等發現了不少類似之貝類。

還原醣的彩虹-探討醣與鹼之應用

藍瓶實驗是國中探討氧化還原章節時常用來演示的實驗,將氫氧化鈉和葡萄糖溶進水中,滴入一滴亞甲藍液,放置一段時間,溶液便會從藍色變成澄清,如果搖晃數次,溶液又會變回澄清。一次偶然的機會,我們忘了加亞甲藍液,意外發現還原醣在鹼性溶液中會從透明依序變成黃色、橙色、紅色,甚至棕色。於是我們將以上兩實驗結合,試圖找出變色原因。結果顯示反應速率跟反應物中糖、鹼的濃度與温度有正向的趨勢關係;不同陽離子的鹼亦對反應速率產生影響。另各種糖的β態存在比例愈大者反應速率越大,且反應的溶劑系統極性大小亦會影響醣的β態存在比例而使速率產生差異。再者不再反應的藍瓶可以利用加酸再加鹼重生。我們更進而設計了一個利用氫氧化鈉檢測還原醣的方法來取代本氏液,不但不會對環境造成污染、時間快速、檢測濃度又比本氏液低且價錢也非常便宜。

平方根近似值的最新解法---二分逼近法

現在有許多求平方根的方法,有精準而麻煩的,如:《十分逼近法》、《直式開方法》。也有簡單而不準的如:《內插法》、《圖解法》。經過我們的研究討論,得到一平方根近似值的最新解法──二分逼近法。此法可以綜合以上的優點,除去以上的缺點,並將它推廣成為一個有用的方法。

變色球遊戲的探討

本研究是根據遊戲規則找出三色球的相關性質。利用此相關性質,分析所有情況的差異,討論是否有解,並找出最少的操作次數。我們先從基本的三色球開始研究,接著轉換成較為複雜的四色球,最後利用三、四色球之間的關連性分析出n色球的研究,完成之後,寫出研究的結論。

從力學觀點發現三角形延伸到四面體的幾何性質

我們經常利用笛卡兒和費馬提出的坐標法解決各種幾何問題,或由平面鏡的光學性質處理最短路徑問題。但我們希望暫時擱置傳統的幾何證明方法,改由力學的觀點出發,將兩質點系統的重(質)心關係與槓桿平衡的概念推展成為一種有效的方法,藉由調整系統中各個質點的位置來導出各質點分布平面三角形的幾何性質。目前我們已能解釋:三角形的三中線交於一點M(重心)、三角形的三內角平分線交於一點M(內心)、三線共點(西瓦定理)、三點共線(孟氏定理)、黃金分割、……等幾何定理。對於空間中的四面體,我們也同樣利用兩質點系統的重(質)心關係與槓桿平衡的概念導出了十幾個類似於三角形的西瓦定理、孟氏定理那樣的性質,暫且將之稱為凸四面體小定理(1)?(10)。

土生土長—蚯蚓種類與土質分析

本研究於林口地區進行土壤土質與蚯蚓族群的探討,分析各地區土壤土質並與蚯蚓數量進行比較。研究結果顯示,林口各地區的土壤酸鹼值平均為4.7±0.9,校園中的覆土酸鹼值平均則為6.9±0.3。挖掘到的黃頸蜷蚓比例多半大於50%,在紅土中為優勢種。除植物覆蓋率之外,蚯蚓數量與單一土壤土質變因沒有太大的關係,推測為土壤各項因素交錯影響所致。而林口地區蚯蚓數量除人為活動較多的菜園外,其他地區數量皆少於非紅土地區,且種類也較少。本研究所繪製的校園蚯蚓地圖可作為本土生態教材,讓在地學子更了解在地的環境,也顯示目前外來種入侵紅土地區的嚴重性,後續可朝外來種防治來發展,未來希望能進一步探討生物因子對蚯蚓的影響,綜合分析最適合蚯蚓生存的環境。

知「朱」網, 扶桑花訊-探討朱槿的花開花閉

這個研究主要在探討朱槿花開與花閉的力量,從何而來?如何控制?從實驗中發現:離開母株的花苞,其開花幅度與重量,和留在母株上的花苞相較並無差異。由花的解剖及養分分析得知:花瓣與蕊柱,從花苞開放後便不再需要母株供應。動作的機制則由花瓣及蕊柱控制;花瓣的基部和中央比邊緣厚,當呼吸作用產生水,水分因分布不一,會產生不同的支撐力與張力,造成花開和花閉。屋瓦狀排列的花瓣,力量會彼此牽制,延遲花開花閉的時間;特化的蕊柱能儲存水分,可加速花開但延遲花閉。減緩花閉的速度有利於增加傳粉者來訪的機會,而花閉所形成的空間能保水,防止子房壁乾裂,使胚珠順利發育。蕊柱及花瓣的特殊結構則可設計為仿生的對象,應用於開關的設計。

環境對小豆苗生長的影響

偶然發現綠豆苗生長受到風吹而歪斜,使我好奇是否環境會改變其生長速率?嘗試以溫室栽培、風吹時間、加入自製二氧化碳?等觀察豆苗生長。成長初期,莖成長速率大於葉、子葉上軸成長速率大於子葉下軸。葉片氣孔的生理時鐘:8:00~10:00 開張率最大;13:00~15:00 氣孔關閉避免水分過度蒸散;傍晚進行另一次氣體交換。17~28℃,莖以0.782cm/日成長、葉以0.4811cm/日成長。溫室的豆苗生長最快,氣孔密度大且開張率高,可能因高濕度使氣孔持續張開進行氣體交換;不加二氧化碳實驗,葉片大而捲,乃植株徒長。長時間受風吹的豆苗生長最遲緩。研究發現較大濃度的二氧化碳雖可加速植物生長;但是,二氧化碳濃度過高反使植物生長遲滯。希望藉由本研究內容能喚起大家對全球暖化危機的重視。

基隆河污染的討論

本校位於基隆河畔,吾等日常觀察其濁度,似乎一年比一年嚴重,遂發生探其究竟之興趣。

「顧名」就能「思義」嗎?-康樂山的棘渦蛛隱帶研究

『顧名思義』這是個大家耳熟能詳的成語,但如果將『顧名思義』用在蜘蛛的『隱帶』上,好像說不太通;蜘蛛的『隱帶』,這麼明『顯』的掛在蜘蛛網上,怎麼可以說是『隱』帶呢?!我們的研究是以內湖區『康樂山』做為調查的區域,以一年期間,得到蜘蛛和隱帶在數量、種類及生長上的關係;並針對台灣特有種『棘渦蛛』隱帶的形成、特性與功能所做的研究。作品的價值在於幾乎是唯一『對區域內蜘蛛和隱帶的關係』及『棘渦蛛隱帶廣泛的功能驗證』的研究。