全國中小學科展

國小組

彈珠檯-彈彈入洞,百發百中

彈珠撞擊釘子的運動方向與四年級力與運動的課程相關結合五年級的資訊課Scratch的程式,將實體的運動方式,以虛擬的程式呈現。我們發展多元釘板的彈珠檯,以便於觀察與討論彈珠在受力後運動的情形。實驗中藉由牛頓運動定律改變檔板弧度、彈珠彈射力道等變因來操控彈珠的方向,設計五種不同弧形檔板;利用彈力公式,彈簧在不同伸長量會產生不同的力,找出最佳的中間型鐘形分配圖。 以我們現今最方便的手機彈珠檯遊戲切入,再進行實體的探究。我們先以文獻的討論,了解彈珠的落孔情形,進而分析、比較彈珠的進洞機率,以研究中間型鐘形分配為主,改變釘子排列與檔板的弧度配合不同的力量找出作符合實驗期望模式,再以Scrath依探究結果設計出彈珠檯遊戲。

水來土「淹」

本研究主要在探討降雨、河流本身特性及河道阻塞對洪水造成溢堤的速度及溢堤範圍的影響。根據研究結果,較快造成溢堤的情況為:流量大、河長短、河?小、岸高低、坡度大、阻塞程度大;與水量多寡、水流時間長短無關,符合實驗前的預測。而溢堤範圍較大的情況為:流量小、河長短、岸高高、坡度小、阻塞程度大;和水量多寡、水流時間長短無關。而曲流彎曲度大者,較易溢堤,且多在轉彎處的外側發生。透過觀察水流流動情形,發現河流溢堤範圍大小與河水向下沖力的大小有關。

78快樂向前「行」

本研究是從自然與生活科技領域中有關「力的世界」單元出發,探討斜坡角度與四輪車行駛距離及穩定度的關係,並模擬真實駕駛環境,研究車子受到撞擊時,車中不同位置的「乘客」其位移情形,並找出降低「乘客」位移的方式。最後,再與真實生活中的行車環境作對照,找出行車最安全的情境及最安全的座位。我們利用一整年的時間完成研究,研究的過程中,我們透過實驗了解複雜物理系統中的簡單原則,不僅讓我們感受科學的迷人之處,也能更享受學習科學的樂趣,獲得非常多的收穫。

非洲鳳仙花的開花研究

我們經由研究非洲鳳仙花,對花朵的結構和功能,有更深的了解。一、非洲鳳仙花開花的週期:1.雄蕊期和雌蕊期不會同時存在,雄蕊期比雌蕊期長。2.有一根外露的蜜腺管,吸引動物傳花粉。出口處即為雄蕊生長的地方。3.雄蕊是中空的圓球形,雌蕊是綠色橄欖形,由雄蕊中間長出來,成熟時柱頭會裂開。二、紫色非洲鳳仙花適合做酸鹼指示劑。土壤的酸鹼性不會改變花色,但會使花色加深。三、光線會影響花苞的數量、大小、顏色、蜜腺管的蜜汁甜度。四、影響蜜腺管蜜汁甜度的因素:花朵的不同時期、照光、光合作用、紫外線強度五、去密腺管後,會影響花期,雌蕊期變長。

〝阿嬤口中的蟛蜞菊妙用〞-化學萃取及初步測試

從阿嬤的經驗,告訴我們蟛蜞菊具有解毒的功效,並從網路上對校園植物的介紹,提及蟛蜞菊消腫解毒的“妙用”。我們利用化學淬取方法,如水及日常生活中的溶液;糖水、食鹽水、醋酸、酒精、丙酮等,與蟛蜞菊葉混合,探討萃取混合液的特性,並測試其酸鹼度。發現在不同溶液、不同萃取時間、不同濃度、不同溫度、壓力下,有不同的特性。我們也測試了疏水性的香蕉油、沙拉油,探討各種條件對提升萃取蟛蜞菊葉汁液的效率。最後,我們以簡單的方法,初步驗證蟛蜞菊的萃取汁液和特定混合液具有防霉,殺孑孓的功效,希望未來有機會經過更精密的科學研究或生化驗證,能利用這常見且繁殖力強的植物,發展出應用於生活上的藥品或清潔用品。

「螺」生門~翻轉螺的生態與生活習性探討

螺,生長在水中,是平常生活裡十分常見的生物。以淡水螺類來說,水田、溝渠、池坑、\r 埤塘、溪流…等水域,都能見到牠們的蹤影。只是,一般螺類體型不大、不太起眼,因此除\r 了影響農作物的負面消息報導之外,很少受到關心和注意。\r 近來,水資源的珍惜與水域環境、水質維護逐漸受到重視,我們也開始注意校園水域的\r 生態與水質污染問題。在這個過程中,老師曾提到有一種被稱為「翻轉螺」的生物,對水質\r 的污染具有察覺性,可作為水域環境變化的指標性生物。因此,我們想研究這種螺,觀察牠\r 與溪流裡其它螺類的差異性在哪?身體構造及生殖方式有什麼不同。同時,研究牠在校園中、\r 水塘、溪流的生活型態、覓食行為。另一方面,探討翻轉螺對光線、溫度、顏色的反應。此\r 外,我們以所學到的水溶液酸鹼性單元來檢測牠對於酸鹼、鹽等溶液的耐受範圍以及對環境\r 變化的反應,期望在這些觀察研究中能發現牠的生態特徵,以及能提供的環境資訊。經過老\r 師的熱心指導,同學們間的努力不懈,在這一系列的實驗中發現許多有趣的現象及寶貴的知\r 識喔!

風吹風吹-學校九月吹什麼風

我們想瞭解學校九月吹的風是否為海風。我們利用假日至學校及海邊進行觀測,也於平日在學校進行相關的實驗。我們用兩個玻璃杯,以水浴方式改變溫度,並用線香的煙來方便觀察,模擬觀測同溫度及不同溫度的對流杯空氣是如何流動。我們發現,同溫時,空氣流動較慢;不同溫時,空氣流動快。我們也將海邊取來的海水及海沙分別放入兩個連通的過濾瓶內,發現加熱其中一邊時,另一邊的冷空氣會流入加熱的瓶中,證明熱空氣上升時,冷空氣會來填補熱空氣原本的位置。我們從海邊的觀測紀錄也發現,海沙及海水溫度差距越大時,海邊的風速也越強。在同一時間,在海邊測得的風向及風速的改變,皆與學校頂樓測到的相符,證明學校吹拂的即是海邊吹來的海風。

無所遁形

由於班上有一對雙胞胎以前長的很像,愈長愈大不僅身材不同,連面孔都有點兒不同,這一點引發我們的好奇心,很想知道他們二人究竟是同卵雙胞胎呢?還是異卵雙胞胎?在沒有精密科技的輔助下,有什麼樣的線索可以協助我們揭開這個秘密呢?我們從長相開始抽絲剝繭,終於發現指紋是一個簡便又有效的辨識方法,確定雙胞胎是同卵或異卵之後,許多謎團隨之明朗、無所遁形。

探索社區「貝殼化石」鑽孔的過去與現在

我們去年參加科展,研究的主題是:「化石就在社區的土壤中」,在嘉南療養院旁的水果園撿了許多貝殼化石,發現有些殼上有一個小小的圓洞,我們很感興趣;於是今年又回到嘉南療養院旁的水果園,採集泥砂和貝殼化石來研究,希望找出孔洞形成原因及特徵。也利用科學的方法模擬玉螺掠食貝殼化石進行實驗,並探討水果園裡的貝殼化石被玉螺掠食與環境的關係。我們從實驗中,瞭解嘉南療養院這個地區在5800~7200年前被沿海洲所包圍的潟湖,是淺海和淡水的交界處,醞釀許多軟體動物。在這裡採集到的錐螺化石很多,牠們的個體跟被鑽的孔洞都很小,和現代錐螺相比相差很大。掠食者及被掠食者會為了生存而改變身體的結構和成長,進而演化出現代的掠食者及被掠食者。

藍色狂想曲-藍晒變色探究

藍晒圖是利用檸檬酸鐵銨與鐵氰化鉀調配成的感光劑,塗在紙上經過曝光、水洗、晾乾等程序,產生深藍色的影像而得名。藍晒圖的成功關鍵有四個條件:(1)適當比例的檸檬酸鐵銨與鐵氰化鉀混合的感光溶液比例60:40,會曝晒出最漂亮的普魯士藍。(2)太陽光是最佳的光源,且藍光是影響藍晒感光的主要色光。(3)最佳的沖洗液是中性1%的雙氧水溶液,顏色鮮明且艷麗。(4)藍晒圖的紙張選擇很重要,我們以紙張的吸水性、紋路、磅數來選擇最適合的紙張,日本水彩紙300磅就是不錯的選擇。藍晒也可以調色,用紅茶、綠茶等浸泡都有不錯的調色效果,藍晒調色也可以淡化、加深。用藍晒法可用來檢測市售抗UV產品的功效,也可以檢測紫外線指數。最後我們用藍晒法製作書籤和相片。