國小組

本件科展作品以二年級自然教材「水的遊戲」、三下教材「物體的輕重」、四上教材「物質的溶解」為主要的學理基礎，並以六上舊版教材「重量對體積的比值」為應用與發展的參考，所進行的一系列與密度有關的實驗。剛開始以油水不溶的現象引發問題點，接著進行不同液體的水溶性實驗。然後進行密度值的測試、水溶液與密度的關係。結果探索出液體與固體密度測試方法的差異、水溶液濃度與密度的影響，並且發現可溶性的兩種液體在細長量筒中也會有分層的情形。最後，研發出簡易的密度測試裝置、瓶中小船、液體沙漏、回收廢液的裝置等可在日常生活中應用的器材。

去年，學長; 姐找我和幾個同學一起做科展，在過程中我愈做愈有趣。今年我決定再接再厲，而且為了延續這項良好的活動，找同學外我還找了學弟一起來做科展，我以去年的心得跟他們分享，他們聽完之後，很感興趣，我們便開始找題目來做。這時數學課正好在上怎樣解題的單元，老師出了一個翻杯子的題目:「有七個杯口朝上的杯子，每次翻動四個不同的杯子，要翻幾次才能把所有的杯子都翻成杯口朝下?」我們一開始拿了幾個杯子做做看。想不到，把我們搞得暈頭轉向，好難啊!但此時不服輸的細胞告訴我們不要放棄!我便跟學弟們說:在研究的過程中遇到瓶頸是常有的事情，不需要感到驚訝。有人提議說，既然遇到不會的，那就簡化問題吧!所以我們開始以下的研究過程!

一則「四年零電費」的新聞引起我們對免電冰箱的好奇，透過探討水、組成材質、盆外環境等因素與盆內溫度的關係，了解(1)水的汽化熱是免電冰箱降溫的主因，但水太多或太少，降溫效果反而不好(2)水溫並不影響最後的降溫效果(3)保水性佳且達到最大含水量的填充物有利於降溫(4)內盆材質的差異未有顯著影響(5)外盆材質具有孔隙降溫效果較佳(6)使用的液體避免含有顆粒雜質，以酒精最佳、純水次之，考量成本，建議使用純水(7)高溫度、低濕度、通風及較大的空氣接觸面積有利於降溫(8)照射太陽不利降溫。「水」有強的氫鍵，汽化熱相當高，應用於免電冰箱有良好的降溫效果，對蔬果保存，具有環保、節能、簡易的實用價值。

當自製漆包線水黽的垂直軸高度越短、垂直軸位置越靠近中心、角度越大，浮率越大；自製水黽腳越長、隻數越多，浮率越大；當自製水黽的腳平貼水面所圍出的面積越大、腳垂直上折的長度越短，浮率越大；水溶液溫度越低，浮率越大。水溶液濃度及水位高度都不影響水黽的漂浮情形；在不同水溶液當中，自製水黽在自來水、糖水及鹽水中易漂浮，在酸性的醋、鹼性的肥皂水及小蘇打水則不易漂浮。在形狀相同粗細不同的鋁框中，越粗的鋁框越不易漂浮。當粗細相同的鋁框等比例放大時，邊長5公分以內的正方形框浮率均接近1(大於0.98)，但邊長大於6公分時，浮率會突降；由相同長度摺出不同形狀(開放及封閉)的漆包線及鋁線，浮率都接近1(大於0.92)。

我們想利用太陽能來製造蒸餾水，其實原理很簡單，就是利用水的蒸發與凝結。實驗中發現裝水容器的『開口大小』、『顏色』與『材質』都會影響水的蒸發，但是要怎麼多收集一點太陽能、提升水蒸發的效果，是我們要努力的地方。我們自製了第一代、第二代與第三代太陽能蒸餾水器，不斷改良，增加製造蒸餾水的量。我們更利用溫室概念，使用太陽能板與燈泡增加內部溫度，也用可調整式反光片增加外部溫度。經過了實地測量，確實可以將泥水轉換成乾淨的蒸餾水。希望我們研究的概念與結果，將來能夠成為一股清流。

我想設計製作一個能自動抽出部份空氣的收藏盒。我希望這個收藏盒能夠一直保持在固定的較低氣壓(和自然環境比較起來)，如果它會滲入空氣的話，我希望當滲入的空氣達到一定的量，它會再自動抽出空氣。我利用四年級自然課所學習到的馬達和電路的開與關和幫浦，再加上我自己想的薄膜型氣壓反應裝置(利用手術用手套製成)，經過許多次的修改、調整，才完成這個新發明－會自動抽出空氣的收藏盒。接著，我要用自製的收藏盒來存放食物類和金屬類的東西，來比較它的防霉、防鏽效果是否優於一般的保鮮盒。

「超級黏土」不但能耐熱、耐冷，在海水以及強酸、強鹼浸泡下，都無法影響它的超強黏固力，它能緊緊黏住物體，固化後還具有可彎性，且具有彈力。我們分析它的成分還找了各種材料，並用自製測量工具：黏固力、彈力、酸腐蝕測量工具進行檢測，嘗試做出類似「超級黏土」及創意產品。經實驗得出：(1)超級黏土的成分有滑石、聚矽氧烷、甲基三矽烷等，實驗證明它有強的黏固力、彈力、耐熱、耐冷、防水及防腐蝕的性質。(2)自製超矽黏土：25公克滑石粉加20公克中性防黴矽酮加2公克玉米澱粉，性質最接近超級黏土。(3)我們用自製超矽黏土修補許多破損物品及捏塑生活用品，更加入夜光以及能感溫變色的物質，發展出既經濟又實用的創意超矽黏土。

薑汁撞奶會產生凝固是牛奶中的酪蛋白與薑汁蛋白酶發生反應，酪蛋白濃度需要達到10%以上才會形成完整的塊狀凝固。乳清蛋白具有較高的熱敏感性，牛乳加熱產生的奶皮，推測可能是乳清蛋白。奶精蛋白質含量很少，離心後在溶液上方有類似脂肪的物質，易造成身體的負擔。脂肪含量會影響薑汁撞奶，少了脂肪便少了疏水性，不容易形成凝固。不是每ㄧ種薑都能與酪蛋白產生凝固反應，薑汁蛋白酶含量才是關鍵。薑汁蛋白酶活性會受到高溫破壞，耐熱溫度約60℃以內；種植年份越久的薑，薑汁蛋白酶含量越多，產生凝固反應時耐熱溫度越高。發芽的薑仍具有薑汁蛋白酶，新芽如同嫩薑，幾乎沒有薑汁蛋白酶。將製作順序顛倒，把薑汁倒入牛奶中不會有明顯的凝固情形。

為什麼我家的田園、馬路、還有學校附近，到處都是種了一排排的木黃麻？為什麼我們去旅行的時候，卻很少看到這單調的木麻黃，反而，看到的都是很多漂亮的花木？於是我們就請問老師，老師說：「木地區位於濱海地區，種植木麻黃為防風林，是要用來擋風的，於是我越覺得奇怪，防風林為什麼不用濶葉林，偏要針業的木麻黃呢？於是我又請問老師，老師說：「讓我們來做科學實驗吧！」

利用習作附件的星象圖及方位仰角標示板，當做改良式星象儀的基礎。先調查同學使用星座盤的問題，並針對問題設計觀察鏡筒，改良字小的問題；並用玻璃紙及光源控制盒模擬夜間星空的景象，使同學容易辨認星座。以問卷調查同學操作第一、二、三代星象儀及市售星座盤的優缺點，並依此逐步修改，完成拆裝方便、價格便宜的第四代改良式星象儀。