全國中小學科展

國小組

翼手龍的飛舞

翼手龍是會飛行的巨大恐龍,擁有相當長的手指用來支撐身體皮翼,形成寬大的翅膀,產生飛行所需的浮升力。如同翼手龍需要擁有手指支撐的寬大翅膀,一架好的滑翔機必須具備浮升力大的翼面、適當的重心位置、堅固的機身和適當的側翼;但是這些因素都會互相影響,必須找到一個適合滑行的範圍。由滑翔機的「機身前緣折法」所改變的「機身長度」和「側翼高度」會影響滑翔機的「滑行姿態」和「滑行平穩度」,進而決定其滑行能力。我們利用風洞裝置製造平行流動的空氣,研究滑翔機體的浮力和浮升狀態,以利於驗證並預測滑翔機的實際滑行狀態。另外,我們將「機身長度」和「側翼高度」對自製滑翔機的滑行結果,設計整理成雙項細目表,方便依循此規則,折出具備滑行能力佳的「翼手龍」。

Cut!Cut!葉!落地生根驚人的繁殖力

自然課教到落地生根有驚人繁殖力,我們感到不可思議!決定設計實驗來研究。我們以落地生根的葉子為實驗材料,做不同型態和不同程度的切割處理,模擬葉片受傷的情況,觀察它的發芽率是否受影響。實驗結果顯示:葉緣凹陷處的小圓點就是它主要的生長點,若切除,則無法發芽;同時該處除非全割傷,才稍微降低發芽率,若割傷幾處,則沒有影響。而整片葉子小圓點都切除時,卻有意想不到的結果,會激發次生長點處發芽,即在葉緣平整處也會長出小苗來。若葉片因受損造成面積變小,則剩下之部分葉片發芽率,反而變高。另外我們發現受傷葉片發芽率與切割型態(橫切或縱切)無關,但與葉面積大小有關,若切割面積小於一定程度,會降低發芽率並且芽體較小。

瘋繩綁--我的鞋帶不鬆綁

鞋帶的綁法很多種,我們平常並不在意,但是掉鞋帶這件小事卻常常影響到我們,\r 除了浪費時間,還會造成運動阻礙,甚至危害安全。所以,我們決定調查及統計各種不\r 同的學生運動鞋鞋帶綁法,試著找出既方便又不容易掉的優良綁法,再試看看能不能通\r 過我們設計的嚴苛測驗,讓我的鞋帶再也不鬆綁了。

深藏不露!?~渦流效應對新店溪流域地形形成的探討

夏天一到,大家總是喜歡往有水的地方玩樂,但也由於不諳水性,或是沒有謹慎注意,常常造成悲劇產生,在我們居住環境附近的新店溪流域可以常常聽到有溺斃事件的發生,其中肇事原因大部分跟渦流有些許關聯。為此我們經由資料蒐集、實地探勘、透過實驗驗證實際狀況、模擬地形等研究方法,以更進一步了解渦流的形成及種種資料;經由研究結果,我們發現:影響渦流形成的原因有:(1)凹洞的存在 (2)阻礙物的存在 (3)外力的介入,實驗結果更進一步驗證與找出渦流容易產生的地點,並觀察及分析渦流與新店溪流域地形的關聯性,進而讓我們更能夠了解渦流的習性,並保障我們的生活。

『隔隔』不入之汽車防熱

我們以四個研究過程來了解汽車車廂溫度上升的原因,經由研究過程一:探討影響車廂內溫度上升的原因,我們了解汽車車廂溫度上升的原理其實和溫室的原理是一樣的,而影響汽車廂內溫度的因素包含了:1.汽車停放在太陽下的時間;2.太陽照射的角度;3.汽車的材質;4.當天的氣溫。經由研究過程二:探討不同的材質對車廂隔熱的效果,我們發現若要有效的隔熱就必須要針對汽車不同的位置與材質以適當的材質作隔熱,例如玻璃處須以可以阻隔、反射光的材質作為隔熱,如鋁箔;鋼板則以可以隔絕鋼板熱傳導的物質,如保麗龍,才能有最好的隔熱效果。經由研究過程三、四:探討顏色對隔熱的影響,我們發現顏色對隔熱的影響並是不明顯,隔熱物質本身的性質對隔熱果的影響較大,如任何顏色的棉質布效果都比玻璃紙好。

溫泉我的家~藏在陽明山底下的秘密

陽明山溫泉最常見的是青磺、白磺和美人湯(鐵磺)三種,日本溫泉外觀像白磺但偏鹼性,跟北投白磺差異大。我們測量溫泉的總溶解固體量(TDS)、酸鹼值(pH)和鹽度(S),並偵測硫化氫(H2S)毒氣。同時以雨水、海水做比較,發現兩者都會影響溫泉TDS變化。溫泉中若含鹽分,如青磺,TDS會很高,青磺的TDS是白磺的20倍左右。白磺有臭雞蛋味,硫化氫反應最明顯,青磺其次,泡湯時一定要保持通風;溫泉溫度若上升,TDS也跟著上升,TDS上升,是否可預測火山地震的發生?這是值得追蹤的課題。溫泉粉跟真溫泉差異大。青磺可取代稀鹽酸幫助水管暢通;青磺泡太久,對髮質的傷害比雨水還大;青磺、白磺會生鏽加速,這可能是電器壽命低的原因;泡溫泉有助減肥、除蟲,有益健康。

一語「擒」天?誰能抓得住老天的心

媽媽常說:春天後母面,要我多穿一件外套;爺爺常常抱著一本農民曆,用裡頭的節氣預測來當作種田的準則;我們每天出門前依靠氣象預報來決定穿多少衣服,要不要帶傘。透過四下自然課─「認識氣象」單元探討各項氣象預報的機會,讓我們想到這些從古到今人類對氣象預報的智慧是不是準確呢?習作裡的許多疑問是不是可以獲得解答呢?就這樣我們開始了深具挑戰性的觀測之旅。在一年365 天中犧牲了許多下課和假日時間辛苦的觀測後,加上抽絲剝繭的分析整理,我們終於嚐到收穫的樂趣─〈一〉我們發現現代氣象預報並不是百分之百的準確,但卻有相當程度的參考價值──氣溫預報準確率是79%,有80%的降雨機率預報和實際觀測差距在10%以內,只有天氣狀況的預報較不準確,準確率是28%;在科技尚未發達的時代,祖先們的氣象智慧,不論是節氣或是諺語都有相當的準確度──有75%的節氣預測和78%的諺語預測驗證結果是準確的。若能將現代氣象預報與節氣、諺語的預測相結合,一定可以讓天氣預測既長遠又精準,帶給我們生活上更大的便利。〈二〉一天中的最高溫最常出現在12:30,其次才是14:10,且最高溫也會出現在其他各時段,推翻了以前書上和老師告訴我們的「下午2:00 最高溫的說法」。〈三〉經過長期觀察記錄,我們才發現各種天氣型態的雲並沒有一定的特徵,自然習作要我們各觀察一種天氣型態的雲一次後,就要我們發現雲和天氣型態的關係,並不恰當。〈四〉我們家鄉的雨量從92 年4 月20 至93 年4 月19 日一年只有864.8mm,六月的雨量最多,十一和十二月最少,全年雨量大都集中在五月到八月這段期間;氣溫七月最高,一月最低,全年氣溫曲線有著規律的變化。

蚊香燃燒的研究

去年暑假,到鄉下嬸嬸家做客。有一個晚上,想偷偷的熄掉那叫人聞了就不舒服的蚊香;我拿起了盒蓋,將裝蚊香的鐵罐子蓋上,過了一會兒,再去打開盒蓋,沒想到那蚊香竟然還繼續的燃燒著呢?記得自然老師曾經說過:「燃燒中的物體,如果氧氣的來源斷絕了,就無法繼續燃燒下去。」怎麼……?暑假結束後,我把這件事拿來請教老師。老師說,這是一個很有趣的問題,要我動動腦筋研究研究,於是我們就做了以下一連串的研究。

是誰惹的禍?─探討牙菌斑

本研究旨在了解牙菌斑的特性和形成背景,及其對口腔衛生所產生的影響;進而分析在日常生活中牙菌斑的生成環境及因素,以期進一步了解如何減低牙菌斑生成的方式;並透過各項的實驗操作及數據分析,探討如何有效地抑制牙斑菌生成的各種方法。最終的目的是,希望能透過對牙菌斑形成因素的了解,進而增進預防及保健牙齒的知識,培養良好的口腔保健習慣。

保險箱駭客~行列、奇偶數的相關性

以「保險箱駭客」的問題出發,討論在偶偶棋盤、偶偶不相等棋盤、奇奇棋盤、奇奇不相等棋盤、奇偶棋盤中,符合行列奇數和行列偶數的各種可能。接著歸納出棋子總數的規則,找到其中幾個例外情況以及特殊的性質。利用棋子數的「增加2」與「增加4」,找出棋子的排列方法。並且,從中學習科學研究的方法,以及了解奇偶性質與行列的關聯。