全國中小學科展

國小組

造飛機--模擬飛行

飛機模型,是現在小朋友最喜歡的玩具之一。透過造飛機過程,對於彈射力、機身、機翼的各種實驗,我們得知發射位置應在機身12 ㎝處、力量500gw;機身長度50 ㎝、載重2g、載重位置距機首3 ㎝;機翼長30 ㎝、機翼寬9 ㎝、機翼形狀長方形時,飛行距離可達最遠。尾翼控制飛行方向,使機身更穩定。載重不但使航向穩定,又能增加航行距離,因此飛機載重並不一定影響飛行距離。然而載重物若接近機尾處,因機尾升力不足,所以飛行距離不遠。而各種機型的飛機模擬飛行中,透過偏轉、彈射時間和距離的實驗,可以很清楚的了解垂直翼穩定性最高;前掠翼機動性最高;垂直翼續航力最高。上反角確能增加飛機的穩定性及續航力,且上反角數越多影響越大。仰角15°時飛機可獲得最大升力。各種機翼都有其優點和缺點,最好的方法就是視不同的情況擁有不同的機翼。

還以「原」色

紅、黃、藍是色彩的三原色,每種顏色都隱藏了不同的原色在裡頭!不只是陽光、彩色筆及水彩…等,就連日常生活中隨處可見的糖果、水果裡頭都有著繽紛的色彩。

就是這個「光」--探討影響閱讀照明的因素

本研究是從三年級下學期自然與生活科技領域中的有關「光」的單元出發,想要找出平時使用檯燈進行閱讀活動時影響照明的因素。我們發現不同色光的燈源其自開啟光源到維持穩定的照度所需時間不同,且光源高度越高,配光均勻度越大,但桌面上各點的照度卻越低。另外,我們也發現紙張材質、書架角度及閱讀角度的高低亦會影響閱讀時反射光線的多寡。後來,我們透過各種嘗試,利用木條、塑膠水管、鐵絲、太陽能板等材料,組合成一組能更準確測量出反射光線多寡的可調整高度的太陽能測光板。我們利用一整年的假日、週三下午等時間完成有關「閱讀照明」的研究,發現原來「光」是這麼的奧妙、有趣,我們付出再多的辛苦也值得。

奇怪!用力的大小,怎麼改變了呢?

月考後,學校在禮堂放映電影,大家都非常高興,輪到五年級進場了,我們要搬椅子去禮堂,離開教室前,老師說;「同學們要把椅子放在身子前面,椅背靠向自己,用手抱住,比較安全。」大家都照做了。可是,過了一陣子以後,我覺得手酸,就換了個姿勢,把椅背夾在腋下,只用手指扶著椅子,結果,我發現搬起來輕鬆多了!我好高興,又覺得疑惑,和幾位同學研究了一下,便去請教老師,在老師的指導下,設計了以下的實驗。

覓光的蘆薈-光誘導蘆薈氣孔開閉之研究

本實驗設計以校園中能夠隨手獲取的校園植物作為材料,我們研究與觀察植物的葉片,赫然發現許多葉片的表皮細胞上有明顯的氣孔構造,而氣孔是由兩個保衛細胞所構成,功能是協助植物體內的氣體交換與水分的蒸散作用。我們感到相當疑惑的是-氣孔的開閉是受到哪些因素所影響的呢? 因此,我們選用製作樣本容易與氣孔開閉明顯的蘆薈作為主要實驗的對象,分別設計照光組與避光組來進行比較、測試不同光波對氣孔開閉的影響與不同光波的刺激對於植物生理有何變化。而我們意外地發現綠光與藍光對蘆薈的氣孔開閉與生長的影響最為顯著!

看!「水」上的「漂」亮舞者

本研究是從五年級下學期自然與生活科技領域中的有關「力」的單元出發,想要找出能成功在短距離的水槽中打出水漂的各種因素,並探究水漂能在水面彈跳的原因。我們發現發射高度越接近水面,發射角度和水面保持平行、力道越大,再加上讓水漂擲出射能產生旋轉,就能成功的在水槽中發射出多漂數的機率越大,最佳紀錄是在165公分長的水槽中打出18個漂數喔!我們還透過透明水槽的設計探究水漂在水面下的活動樣貌,發現成功的水漂和不成功的水漂在水面下的樣子不同呢!最後我們更透過石灰粉槽探究水漂的入射角度及射出角度的關係。 我們利用一整年的假日、週三下午等時間完成有關「水漂」的研究,發現原來物理中的世界是這麼的奧妙、有趣,我們付出再多的辛苦也值得。

線上遊戲--探討線段與紙帶衍伸出的拓樸圖形與遊戲

本研究討論一條線和兩條線打成死結或活結的原因,再探討有寬度的線段(?帶)翻轉不同度數後黏合的情形,與由橡皮筋衍伸出的各種圖形有哪些規律與特色,最後我們也探討了一些和拓樸有關的遊戲並研究發明其他遊戲或魔術。從這次的研究中,我們發現生活中不起眼的繩子、紙帶與橡皮筋,竟然也隱含了數學的拓樸原理,而且從簡單的拓樸性質-物體或圖形在不割裂、破壞孔洞下,可任意伸縮及變形,就可以衍伸出許多神奇有趣的遊戲。

水中四腳獸-探討船體及槳與船速的關係

此實驗旨在研究「單槳划船」與「雙槳划船」的速度比較及不同船體對於船速的影響因素;我國古代的划船方式及西洋的划船方式的不同之處是否會影響船的行進速度,藉由不同的操作變因來記錄船速的變化,最後利用實驗結果歸納出影響速度的原因。

棋形怪狀

班上同學總是喜歡一起下棋的感覺,其中又以五子棋最吸引我們,我們也發現當某方先達到三子連線或是四子連線的時候,最後都常常會是勝利的一方。為了分析研究出各種能先完成三子連線的下法,我們將五子棋的棋盤縮小為3X3 與4X4的大小以方便討論,並歸納出「活二連線」、「雙死二連線」等棋子的分佈是3X3 棋盤獲勝的條件,而在4X4 當中,亦發現了許多想要獲勝所需要的條件。有了這些基礎,在往後與同學的對奕之中,更多了許多自信與樂趣,值得一提的,當我們在方格紙上分析畫圖的過程中,也發現獲勝棋子分佈所形成的有趣圖案呢!

噼趴噼趴的精靈─小放電的探討

電的正負極靠近至某一程度時,會有放電現象,產生有光芒的閃光線條,且帶有?趴?趴的聲音,令人覺得好看又好奇,本研究利用瓦斯點火槍的設備和自己設計的實驗,對小放電做探討,以解答心中的疑問。