全國中小學科展

國小組

南隘的青蛙

我們的學校位在新竹市的最偏遠的郊區,四周環山,中問是一片大平原,綠野遍地,茂林修竹,保持著鄉野景觀。每年春末夏初,稻田裡、山坡荔枝園中,處處是蛙鼓,構成了一幅自然美景。而南隘是個特殊的自然寶庫,在這自然生物中,以兩棲類、無尾目(俗稱蛙類)其個體之美變化之多,實嘆為觀止,使人愛不釋手,個連忘返!我們的校長及老師有見於此,在今年( 73 )年 4 月 25 日舉辦少年科學研習營釣青蛙的活動。

舉尾蟻共和國—舉尾蟻群體行為的再研究

本研究之目的是在野外觀察舉尾蟻的行為,並以「舉尾蟻的築巢行為」、「不同『生態區位』下,舉尾蟻的相異築巢模式」、「舉尾蟻覓食路徑的建立,與覓食路徑中斷後的行為比較」、「舉尾蟻及長腳捷蟻與介殼蟲共生行為的比較」、「舉尾蟻群面對不同外來傷害的反應比較」等五個面向來進行觀察、比較並討論,其主要結果如下:一、舉尾蟻築巢與人類築屋在結構上有許多相通之處,蟻巢先以交錯的草枝架構起蟻巢的形狀,而後再覆上腐質土,就如同鋼筋混凝土結構一般,有著抗壓的功能,並以最少、最輕的原料作最大空間的運用。二、舉尾蟻在樹上築一個典型的「卵形巢」之前,會經歷許多「過渡型蟻巢」的時期。並依舉尾蟻群在「生態區位」內競爭優勢的不同,來決定是否能擴大蟻群規模,並且築成一個典型的「卵形巢」。三、舉尾蟻覓食路徑的建立與費落蒙有著十分密切的關係,但是覓食路徑中斷後,中斷兩端的舉尾蟻群有著十分不同的行為,原因在於不同的費落蒙分別指引著「覓食」與「返巢」的行為。四、舉尾蟻及長腳捷蟻與介殼蟲共生的行為,目的都是為了取食介殼蟲所分泌的「蜜露」。但是在蓄養的方式上,舉尾蟻像「農夫」一般,長腳捷蟻卻像「礦工」,就人類的進化觀點而言,舉尾蟻較長腳捷蟻的進化程度高。五、本研究所觀察的主要兩巢舉尾蟻分別因為「人為」與「非人為」的因素受到極大的傷害,但在全巢滅亡前,殘存的少部分舉尾蟻依「社會性昆蟲」分工的原則,分別多存活了三個月及一年。一隻舉尾蟻無法存活,一群舉尾蟻,即使是一小群,在遵行「社會性分工」的原則下,仍然可以活得很好,「社會性昆蟲」的優勢,由此可見。

蚊香的毒性研究

每次上課時老師總說:「同學們上課時不要亂動。」而我們總回答;「老師蚊子太多啊!一直叮人只好動一動嘛!老師!我們來點蚊香好嗎?」尤其較溫暖的日子,蚊子更是可惡的猛叮人,我們實在受不了,因此同學們便吵著要點蚊香。但是蚊香一點同學們又說蚊香的味道好難聞啊!我們會不會像印度人民毒氣中毒,死掉或生病,老師說:「我也不知道,我們共同來找尋答案,解決問題。」老師這幾句話,使我們感到既興奮又好奇,於是我們就在老師的指導下大膽的做了這一個實驗,希望能知道蚊香的煙味對我們究竟影響有多大?有什塵影響?

壓不扁的玫瑰花──『植物』形狀記憶合金及其應用

乾燥的葉脈標本,給人的是「鬆脆易破」的印象。但是「壓不扁的葉脈玫瑰花」,卻可以被折、被壓,而且噴灑水滴後,會重新綻放美姿,彷彿有生命力一般!我們試出不用傳統化學劑,比較自然、環保且能保留葉脈彈性的方法;利用葉脈小小的瞬間恢復力,製作些小玩意,請同學體驗葉脈「瞬間恢復力」的樂趣,我們看到同學眼睛為之一亮的神情!恰巧在網路上看到「記憶金屬」的影片,扭曲變形的記憶合金,放到熱水裡,會迅速的變回原來的造型;這和我們製作出來的葉脈標本,被折、被壓後,一噴水就會出現神奇的恢復力,好相似!我們很驚喜:我們製作出「『植物』形狀記憶合金」,創造葉子的「第二春」了!

方陣之美

本研究主要在探討奇數階平面方陣及奇數階立體方陣的規則,我們發現奇數階平面方陣及奇數階立體方陣有一定的規則可循。建構奇數階平面方陣可依據兩個規則:〈一〉平面方陣中的正中央所填入數字一定是數列的中間數。〈二〉每條直行及橫行中,各行數字所代表的座標依循著一定規律方式,座標依照A→B→C 或C→B→A,以及1→2→3 或3→2→1 的規則,並且都不重複。建構奇數階立體方陣可依據四個規則:〈一〉依據階數,將所有數字平均分組,接著將所有數字座標化。〈二〉數列的中間數字必落於中層,選取各組數字時,由中層先選取,其他層選取各組數字時,依據平面方陣建構之規則來選取。〈三〉各層數字選取後,先由中層開始建構,建構之規則與平面方陣之規則相同。〈四〉中層建構完成後,其他各層與中層的座標需要交錯,然後依序所對應的填上數字。

那兒來的白銀?

有一天我們到照相館沖洗黑白的生活照片,在相館的暗室裹發現幾盆藥水中,有一盆水和其他稍有不同,只好回學校向老師請教,為什麼照相館有一盆藥水很清亮?老師說:「因軟片上有一層由溴化銀膠質乳劑製的影光臘,經過攝影感光後,光在顯影液中仲洗,然後在定影液中仲洗時影光臘會掉落在定影液中,所以定影液裹含有銀的成分。」我們再請教老師是否有方法從那盆藥水中取出銀?老師說:「有」。接著鼓勵大家研究。並想出簡單而且最容易採取的方法,取到好亮的白銀。

家庭用的濾水器之比較與研究

水質的好會直接影響身體的健康,而在工商業發達的今天,人們生活忙碌,燒開水是一件費時又耗費能源的事。目前台北市的自來水雖然經過過濾消毒等處理,然而水廠送出的水經過漫長的管路及屋頂的水塔,難免受到汙染而不能安心生飲,現在電視廣告宣傳濾水器可慮去水中的色素、雜質、怪味等其效果如何?等問題均與我們日常生活關係極為密切,奶引起我們著手蒐集研究的興趣。

蚜蟲也會醉死嗎?

在一次偶然的機會中,老師教了我們「滲透作用」的實驗,於是我們想著,如果以相同的道理來推測,使破壞植物生長的害蟲發生「脫水」現象,不是就可以消滅它們了嗎?大家將這個構想跟老師說,老師鼓勵我們「科學是不斷嘗試失敗後才能獲得成功的喜悅的」,不論其成與敗,我們就展開了這小小的實驗。

廚餘生沼氣能源免憂鬱

沼氣存在我們的生活四周,只要是臭水溝、池塘、下水道等都有非常多蘊藏。台灣早期養豬戶便大量利用沼氣作為畜牧場裡電力、熱能的來源。國外也有把沼氣發電應用在垃圾掩埋場,創造廢棄物更多附加價值的例子。於是我們嘗試用生態池裡的泥巴加上廚餘來製造沼氣。發現產氣量在基質濃度較高、醱酵瓶周圍溫度較高、基質pH值接近中性的環境中產量較高。國內家庭廢棄物裡,廚餘就佔了不小的量,若能建置完善的回收機制與發電設備,不但能減少垃圾量,也提供解決能源問題的方法之一。

土壤也有健康檢查?校園食農教育土壤性質之研究

康軒版自然課本第七冊第三單元「大地的奧秘」有觀察土壤課程,想了解食農土壤性質,便研究這主題。 A、C與D區是「砂質壤土」,是「壤質土壤 (中質地)」;B區「壤質砂土」,是「砂質土壤 (粗質地)」,B土質比較觸感粗糙。密度與土質組成對植物根部生長關係,B、C、D區「理想總體密度」,A介於「理想總體密度」與「開始影響根系生長的總體密度」之間。 含水量D區最大、C最小,土壤呼吸量B區最大、D最小,D區土地最貧瘠,因高含水量、低密度及最小呼吸量,B土地最肥沃,因土質濕潤、密度適中、呼吸量適可。 A、B、C區pH微鹼性,D區中性,全區pH 7.1-7.8,適合種玉米、胡蘿蔔、白菜、蔥、芋頭、大蒜及韭菜進行食農教育。