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國中組

橫渡河海的勇士-探討蜑螺的生存策略

蜑螺(Neritidae)是海岸潮間帶僅次於玉黍螺最為常見的軟體動物。作為觀察地點的鹽寮海岸,離花蓮市約30 分車程,屬於珊瑚礁地形。研究過程先以普查方式進行蜑螺種類與數量的調查,並記錄出現位置做成分布圖。後將蜑螺移往實驗室作覓食方式與趨性研究,並模擬環境變化以探討蜑螺生存策略。鹽寮海岸所產的蜑螺有五種,以黑圓蜑螺(Nerita ocellata)為優勢種。皆以嗅覺的方式覓食,對聲音與震動不甚敏感。具負趨光性與負趨地性,易於石頭背光面上緣發現。可接受極大鹽度範圍,屬廣鹽性生物。溫度適應範圍為21?30℃30℃,溫度過高時利用負趨地性以疊羅漢的方式向上逃避,溫度過低時以緊閉口蓋策略禦寒。絕佳的適應能力與適當的生存策略,使蜑螺成為海岸潮間帶的優勢生物。

逆境求生─幫助綠豆在“鹽逆境”中生長的實驗與研究

本實驗探討綠豆在鹽逆境的生長,我們設計了一個培養容器,可以穩定地維持鹽分濃度。實驗結果顯示,海水和食鹽水濃度3.5%以下均不影響綠豆萌芽,食鹽水濃度0.1%~0.3%對綠豆生長影響不大;在0.4%~0.5%濃度時綠豆生長明顯下降;而濃度超過0.5%以上,綠豆生長得很差,甚至不生長,證實了鹽逆境會抑制綠豆生長。研究發現在正常培養環境中,添加氧、醣類或肥料可以提高綠豆在自來水中的生長,但無法降低食鹽水所造成的負面影響。經由比較其他離子對於綠豆生長的影響,我們發現除了滲透壓的共同影響之外,造成鹽逆境的關鍵因素可能是鈉離子。於是我們透過在食鹽水中添加鈉離子阻斷劑,以干擾鈉離子進入細胞的機制;或在食鹽水中加入鉀、鈣、鎂離等不同的離子,希望透過離子拮抗的作用來降低高濃度鈉離子對綠豆生長的負面影響,結果發現利用這些方法,可在一定範圍內,改善鹽逆境對綠豆所造成的生長抑制情形。

鍬形蟲知多少-數種構造與功能的研究

在昆蟲世界中,鍬形蟲是最為奇特雄偉的昆蟲,形像就似一部裝甲車,其頭部長著一雙十分有力的大夾子,令人看了甚至還會懼怕他。小時候爬山時無意問在山區裹發現此種昆蟲,看到他的形體與動作感到十分有趣,於是便將鍬形蟲帶回家飼養,由於在觀玩之中培養了濃厚的興趣,而想要進一步了解他的生態,便在小學二年級著手研究,至今已有八年了,在此次科展中就將這多年來新發現的一些資料加以整理,並以科學化的設計作各種探討與實驗。

如影似真的偏轉魔力─科氏力

藉由本研究,我們希望能了解到〝既抽象又難捉摸〞的科氏力與科氏力效應,也期能解開地理或自然課本中的東北季風、西南季風的偏轉之奧妙。本研究裡,有四大摘要著眼點:(1) 教學網路上常出現「北半球的浴盆,放水時水渦流旋轉是逆時針??!!」的討論,就有很多種版本說法與爭論。今我們利用實驗、分析再經巧思設計讓「科氏力」大小並不足以影響小小漩渦的旋轉方向,變成足以影響。(2) 再由數學式去探討,並算出增大t 、ω 、V 三因子皆會使科氏力偏移的效應變的更加明顯點(尤其作用時間更以“平方”成正比地增大)。由此來改良實驗讓科氏力效應變大。(3) 試著從日常生活的大、小尺度(遠、近距離運動)科氏力效應或生活周遭的蛛絲馬跡現象來統計,證明科氏力如影隨形作用在運動的物體上或生物體上。也許小尺度不會有那麼明顯的結果(被科氏力輕微捉弄),但只要我們能仔細地加以觀察,都可從一些「蛛絲馬跡」得到印證。(4) 科氏力其實是科學家假想出來的一種力,是由於地球自轉造成的。我們盡量從〝感覺〞去著手,讓它有點〝不抽象〞。

「蜆」然不是蓋的--台灣蜆淨化水質的研究

台灣蜆,學名Corbicula fluminea 本實驗針對台灣蜆淨化機制和環境因子對淨化能力分析。\r 我們由探討台灣蜆因數量多寡、時間長短的影響,到更深入研究,從明暗、溫度、酸鹼探討\r 台灣蜆淨水功效,更把它導入生態應用。\r 針對台灣蜆與濁度的淨化關係,以定量水和沙調配。淨化後濁度測量以自製太陽能光電\r 箱來檢測,依據水中雜質多寡影響太陽能板吸電量,來分析淨水前後濁度的改變,具有原創\r 性及一般簡易測法難以達到的精準度。實驗顯示,數量與時間皆使淨化效率成長;明暗度對\r 台灣蜆淨化能力影響幅度較低;溫度、酸鹼實驗是在15℃到25℃、pH7的環境下效果最好,\r 皆應證台灣蜆在符合其生存環境淨化能力最佳。生態應用以工業、家庭廢水來導入,而結果\r 也指出對其皆有淨化作用,尤其在工業廢水方面更是明顯。

『數字調查局』--- 你不知道的秘密

在國中一年級下學期二元一次方程式常見到一道題目『一個二位數的十位數字與個位數字的和為15,若將這個數的十位數字與個位數字對調位置,則所得的新數比原數小9,請問原數為何?』。類似這樣的題型有許許多多,但是都探討到四位數之內,因此我們試著將其延伸到多位數,並試著能否找到一定值,並利用這些關係加以編碼,製作數組只有我們才能進行解碼的數字,利用它來傳遞我們之間的小秘密。 本文介紹關於二位數到八位數的證明過程和結果,我們發現只要依循數字之間的大小關係及既定的運算規則即能得一定值。利用這種關係可將轉換成文字,用來編碼及解碼。

「藻」也「碳」息--二氧化碳濃度對浮游藻類生存之影響

二氧化碳劇增引起的氣候變遷,已對許多陸生動植物的生存造成嚴重的影響,而廣大水\r 域生態系的變化也已開始受到注意。針對此生態系的主要生產者──浮游藻類,我們分別探\r 討了二氧化碳濃度對其生長、光合作用速率及水中pH 值之影響。實驗以透光度推算藻類生\r 長重量、以產氧量評估光合作用速率,並每天測量水中pH 值之變化。研究結果顯示二氧化\r 碳濃度升高只在短期(兩週)內對浮游藻類的生長及光合作用速率有所助益。然而當pH 值\r 持續下降使水溶液過酸時,即可能抑制藻類的生長,光合作用速率也相對降低,最後導致浮\r 游藻類的死亡。如果人類再不控制二氧化碳排放,屆時水中酸度下降到某種程度,即可能會\r 對水域生態產生極大的破壞!

利用微量天平測定氣體分子量

1.物理課本教我們如何製造使用微量天平,當我們辛辛苦苦製造完成以後,卻只能稱稱頭髮,實在有些大材小用,沒有實際的貢獻。2.化學課本教我們如何去測定氣體的分子量,可是測量的結果誤差太大。3.如果能用微最天平去測定氣體的分子量,相信一定比較準確。雖然測定氣值分子量還有其他很多精密的儀器,但是我們的目的是在藉微量天平的研究,進而對槓桿原理。浮體原理。波以耳定律。查理定律。密度定義。亞佛加厥學說。大氣壓力原理等相關理論,得以實際的觀察。操作和運用,建立我們的物理學基礎。

妖魔之海百慕達沉船解謎─模擬甲烷水合物學說探討液體的浮力與沉船的關係

百慕達三角一直以來,籠罩著神秘的面紗。關於此區所發生的離奇事件,眾說紛紜!在各種假說中,可以用科學邏輯驗證的,當屬「甲烷水合物學說」。本組利用二手的壓克力透明桶,以蜘蛛爐改裝為氣體輸入裝置,自製第一代氣泡產生模擬槽,更換不同的輸入氣體、不同的流速、以及不同的密度液體模擬沉船之可能,經縣賽教評審議重新改良為第二代模擬槽,以第二模代擬槽提高實驗精密度,並增加深度、溫度等變因。發現液體(海水)中出現氣泡,浮在此區域水面的浮體(船)確實會下沉,當氣泡流速愈快,浮體下沉程度越顯著。本組認為:當浮體下沉,相對而言液體的密度因此改變,氣泡與浮體(船)接觸,在交界面所提供的支持力也較低,兩者是導致沉船的主因。

台北市公共場所病菌分佈對健康之影響

空氣傳播細菌,乃感染疾病原因之一,到底影響健康到什麼程度?我們想調查一下,選接觸機會最多之公共場所,瞭解分佈情形和主要病菌種類。