全國中小學科展

國中組

水中的芭蕾舞者─水黽的浮沈生涯

假日曾與同學至澄清湖烤肉時,發現水面上飄浮著一隻隻體態輕盈、動作靈巧的昆虫在透明的水鏡舞台上展現一段段優美的芭蕾舞曲,頗令人羨慕。於是抓了幾隻回學校請教生物老師之後,得知這位舞技高超的“芭蕾舞虫”芝芳名叫“水黽”!於是她的“凌波微步”就引起了我們的興趣,而展開了我們的研究。

你戴”果罩”了嗎? ~探討果皮的抗紫外線能力及自製果皮汁防曬乳~

以環保觀念為出發點,探討果皮防曬的效果,結果發現: 1. 純果皮原液減少輻射量最好的是 酪梨,高達72.04%,為其他果皮汁的2到3倍。葡萄、火龍果、茄子降低紫外線指數效果亦佳。 2. 防曬以色素為主:酪梨、火龍果、葡萄;以色素以外的物質為主:香蕉;茄子的防曬除了色素還有其他物質參與;火龍果豐富的膠質是防曬效果佳的重要因素。 3.以護膚乳或護膚油作基底的三種自製果皮汁防曬乳的防曬效果約在90~120分鐘達最高,因此建議出門前1小時先塗,之後每小時補充一次。 4. 以絲瓜水作基底的三種自製果皮汁防曬乳的防曬效果都很好,雖然比不上市售的防曬乳,但是防曬效果都接近七成以上,尤其是葡萄皮汁,我們相信這是值得研發的新產品。

搶奪電子大作戰-討論物體失去電子的能力對摩擦後電量的影響

本實驗主要是研究物體互相摩擦後的帶電情形。研究後發現:大多數的物體在互相摩擦後可以帶電,且所帶的電性恰是相反的。當易失去電子的物體與較不易失去電子的物體互相摩擦時,易失去電子的物體會帶正電。從比較各種物體摩擦後對帶正電驗電器的影響,可依序排出各種物體失去電子的難易程度。除此,本實驗更進一步討論:『是否失去電子難易度相差越多的物體互相摩擦,會產生越多的電?』結果發現容易失去電子的壓克力板,分別與尼龍、海棉、棉、聚酯等物體摩擦時,並未因失去電子的難易度差異大而產生較多的靜電。較壓克力板不易失去電子的珍珠板,在摩擦後反而產生了較多的靜電。據此推測:物體粗糙程度與導電能力更能影響摩擦所產生的電量。

掌握幸運-南國田字草的形態生理與睡眠運動之研究

南國田字草是一種浮葉性的水生蕨類,匍匐莖細長,橫臥在水中泥土或濕潤土壤裡,葉四枚對生於葉柄頂端,依生長環境不同,可分為水生葉及陸生葉,水生葉又分沉水葉、浮水葉及挺水葉三種。孢子囊群聚集特化成堅硬的孢子囊果,長於葉柄基部,孢子有大、小孢子兩型。四種葉形在氣孔分布密度上有相當的差異,澱粉含量以沉水葉最少。南國田字草陸生葉隨著晝夜交替,具有週期性的睡眠運動,每天葉片開啟的最大角度和閉合時間有一定的時間範圍。黑暗期受光照干擾或連續照光、日夜顛倒,皆影響葉片的開閉時間與速率。

種子發芽生理之研究

在國中休物課本第四章第四節,提到種子發芽時養分的供給,內中有關種子發芽問題,令人很感興趣,經我們選擇玉蜀黍種子作為研究發芽的實驗材料。玉蜀為黍主要的防荒雜糧,其用途甚廣,本省各地觀已普遍栽培,故為田間極易見到的農作物。台濺地區,因士壞性質各異,土壤含水量,以及含鹽分的多寡亦有差異,故玉蜀黍的種子播種後,其發芽率的高低,不但可影興幼苗整齊度,且可影響單位面積應有的植株數目,以致管理困難產量銳減。故要提高發勞率,除種子本身須具備發芽能力外,對於玉蜀黍種子的發芽生理,應作仔細的探討,期能求出栽培上正確的答案,而有利於提高濃業生產之參考。

晶奇再現-天氣瓶的結晶探討與改良

為探討風暴球結晶變化之因,我們先對硝酸鉀、氯化銨、樟腦與其混和溶液進行微觀、肉眼觀察與X光繞射檢測,結果發現,樟腦與氯化銨構成羽毛狀晶形,硝酸鉀為羽毛間的結晶核,故三者相混和的羽毛狀晶形最為清楚。 再藉由進行多溶質溶液與低介電常數溶劑測試時所學的知識來製作風暴球,然後再對自製風暴球進行結晶因素的探討,結果發現,結晶變化與光照度、光顏色、聲波頻率、電流、接觸材質、濕度與氣壓無關,也無預測功能,只與溫度、溫度下降速率與溶解次數有關。 最後,再以甲基紅、廣用指示劑與自製色度計來改良自製風暴球,成功製造出一成本低廉、適合台灣天氣、顏色可隨天氣改變與可當作簡易溫度計的變色風暴球,為風暴球增加趣味性與實用性。

茄子畸形的探討

我家菜園裹年年栽種茄子,每當收獲時期,我都和哥哥到園裹幫忙採收,有一年突然發現茄子的產量減少許多,品質較差,而且畸形果較往年為多,當年茄子的收入也大大的受到影響,因此便去請教老師?到底是什麼原因茄子會變成畸形?經過三年來的觀察、實驗,現在將我們的研究心得做成報告,詁各位專家給我們更多的指導與批評,使我們的研究上作有所進展,進一步促進、改進栽培法,以嘉惠農民。

地球也「熱透」—溫室效應與光熱現象的模擬探討

「溫室效應」是大家耳熟能詳的名詞,但大多人對它一知半解。新聞常常會報導:溫室效應已很嚴重,專家表示,幾年之後,一些小島嶼將會被海水掩沒,極洲生物將失去牠們的土地。在考試時,題目寫著:深色及淺色對光吸散熱效果不同,所以市面上的陽傘都有固定的顏色配置;再者,我們常使用的建築材料中,哪一種最符合「吸熱慢又散熱快」的效果呢?我們經由簡單的實驗來比較,獲得淺薄的認識。日常生活中諸多現象都與熱相關,我們藉由模擬「溫室效應」來了解其原理與效應。

利用明礬沈底晶體研究單晶的成長\n再向單晶體挑戰…

我們研究晶體成長已經有五年的時間了,我們的研究和其他研究晶體的科學展覽作品不同之處在於──我們專門研究單晶的成長,而且只研究明礬單晶的成長,這幾年來也都有獲得不錯的成果及成績。明礬單晶非常的美,這是剛開始時這個主題吸引我們的原因─它的形狀很漂亮、外型很規則又富有變化、色澤晶瑩、透明,非常迷人;再加上它原料取得容易、沒有毒性、價格便宜,而且參考資料豐富,使得我們對這項研究一直都非常地有興趣。 前幾年的研究,我們都以“如何成長出大尺寸的單晶”為目標,並且設法對單晶的結構做仔細的觀察及測量,去年我們發現“沉底晶體”是非常值得深入探討的題材。所謂的沉底晶體是指:晶體成長的過程中,沈積在容器底部成長的晶體。這一類的晶體,外型大都呈平坦的六邊形(或切角三角形),形狀規則,單晶結構完整、良好(色澤晶瑩、透明)。尤其是平坦的特性,使我們可以用顯微鏡對晶體的結構進行精密的觀察及測量,讓我們能做更仔細的定量研究,這在科展的研究深度上,是一大進步。 我們去年的研究,雖然曾經對沉底晶體的成長方式提出一些粗淺的解釋,但是仍然還有不少疑惑。今年我們除了繼續深入探討之外,還希望能對晶體的成長進行”動態觀測” , 亦即希望能在顯微鏡之下”直接”觀察和測量晶體的成長,以彌補過去只能在晶體成長完成之後、進行靜態觀測之不足。這個目標將使得我們必須發展更好的顯微鏡影像擷取、影像儲存及影像處理的技術、發展更精確的控制晶體成長的技術,以及研讀更多的有關晶體結構及成長的資料。這些對我們來說都是高難度的挑戰,如果可以克服其中的困難,我們就可以直接觀察、記錄、測量及探討晶體的成長,這在我們的研究中又將是一次非常重大的突破及進展。

家鄉的河

我們的家附近都有一條美麗河川,為了讓河川永遠美麗,水源源源不斷,後代子孫能以美麗的河川為傲,我們長期利用的水質檢測活動,為家鄉的河川定期做健康檢查及研究,希望做為保護它的重要依據!尖石鄉有七個村莊及 28 個原住民部落,水質代表著家鄉的環境品質,環境保護工作做得好,河川水質自然變好。長期的水質檢測可以讓我們瞭解家鄉的河川及其環境變化,並隨時做好防治污染的因應措施。研究發現,水質長期偏弱酸性,主要與天氣有關,尤其冬天下雨過後酸性變強;山上的溪水水質清澈,濁度低,有時連機器都測不出濁度來(數字呈現 0.0,機器靈敏度不足),但大雨後濁度上升很多,可見水土保持要多加強;尖石山上地勢落差大、水流急,流水所測到的溶氧飽和度高,有時甚至可測到超過 100﹪的情況;夏天氣溫比水溫高,到了冬天寒流來,水溫反而比氣溫高,使溪中魚蝦得以存活。