全國中小學科展

國小組

烏金上的火星人

本研究主要是探討鯔人形魚蝨(Lernanthropus mugilii)於烏魚(Mugil cephalus)鰓上寄生的情形及蟲體的基本構造解析。 而主要研究目的為探討(一)鯔人形魚蝨蟲體的構造及其功能;(二)鯔人形魚蝨的營生方式;(三)鯔人形魚蝨的生長階段;(四)鯔人形魚蝨與寄主烏魚之間的相互關係;(五)鯔人形魚蝨的生存環境特徵。 本研究主要的結果為(一)鯔人形魚蝨成蟲雌(Female)比雄(Male)體型大;(二)鯔人形魚蝨以一對鋸子狀大顎鋸開鰓絲組織,再用口管吸食鰓絲上的黏液與血液;(三)此次研究發現鯔人形魚蝨四期:無節幼蟲(二期)、橈足幼蟲(一期)和成蟲(一期),且其成長需脫殼;(四)鯔人形魚蝨對於寄主(烏魚)的專一性很強;(五)高鹽度(36‰)海水適合鯔人形魚蝨生存,淡水則會加速其死亡。

海洋牧場-節能潔能海水電池的探討

巨大浩瀚的海洋占地球表面的 70.8%,它的資源相當豐富,在人類尋求無污染且永續的天然能源之際,海洋已成為能源研究的重要對象,所以我們希望能夠利用海水當電解質和環保可再利用的導電體鋁及備長炭來做發電電池。我們從各種水溶液的導電現象,發現海水竟然能起動馬達讓風扇快速的轉動,並能讓發光二極體的燈亮起來。電解質濃度及溫度越高,產生的電流越強;從各種金屬礦物的導電實驗,發現備長炭和鋁在海水中產生的電流強;不但可以回收再使用也不會污染環境。它是一種貯備電池,即電池貯存時不直接接觸電解液,直到電池使用時,才加入電解液。我們自製的「手提海水電池」是將化學能轉換成電能的裝置,有良好的導電物質與電解液,可以產生效率高的能量和環保的替代能源,提供給海上的交通工具、岸邊的居民、日常小家電的使用。

「貝」水一戰!-貝殼轉動定向與自製消波塊之研究

消波塊擁有削弱海浪力量的功能,但海浪有時會將消波塊沖離原本位置或捲入海中,造成消波功能喪失。 老師在課堂介紹「沙灘的貝殼會因為海浪將殼底朝向海浪來源方向(斜坡低處)」(命名為「轉動定向」)。我們聯想到消波塊是否也能自動轉向呢?我們自製起波裝置與模擬沙灘箱、測試3D列印模型翻模石膏方法、量化沙灘沙子流失量,研究轉動定向的變因與原理。發現圓錐是轉動定向最適合的形狀,但海浪會繼續讓圓錐晃動!而六角錐可以做到轉動定向後,固定在停止位置(命名為「轉動定位」)。 我們將研究結果自製消波塊(六角錐、六爪),經過沙灘模擬檢測,自製消波塊擁有比市售消波塊更好的消波能力,且擁有「不易移動位置、會自動調整方向」優點。

輪子的轉動行進探討

為了深入的探討輪子轉動,我們將光碟插入水管設計成「光碟輪」;並設計可調整傾斜角度的「發射架」,可改變力矩的「動能裝置」,組合成「光碟輪動能系統」,分析「光碟輪」轉動的現象。我們發現棉線向前纏,光碟輪會先向後轉動,再向前進動轉彎;驗證了繩子位移大小、施力大小會影響輪子動能,輪子動能越大,轉速會較快、越慢停止、路徑較直、繞的圈圈較大較多;輪子傾斜角越大、斜坡傾斜角度越大、施力偏移角度越大,光碟輪的轉彎角度越大;輪子越輕、軸越短或間隔越近,轉速越快;大光碟輪比小光碟輪直線速度快很多,應是轉速、半徑共同影響造成的。最後,我們利用研究結果,設計了光碟輪的爬坡、轉彎、保齡球、距離賽等遊戲。

從”食”招來~二氧化碳的擇”粉”條件

本研究透過發糕來研究泡打粉產生的二氧化碳在麵糊內,如何影響發糕體積膨脹及裂痕情況,並找出各種麵粉膨發的最佳條件。透過實驗得到二氧化碳的最佳擇”粉”條件如下︰ 一、低筋麵粉︰糖60公克、水65公克溶解放涼,加100公克低筋麵粉與4%泡打粉攪拌6分鐘,麵糊完成後立即入鍋蒸20分。 二、中筋麵粉︰糖60公克、水65公克溶解放涼,加100公克中筋麵粉與4%泡打粉攪拌6分鐘,麵糊完成後靜置60分鐘再入鍋蒸20分。 三、高筋麵粉︰糖60公克、水75公克溶解,熱糖水加100公克高筋麵粉,攪拌9分鐘(倒數1分鐘加4%泡打粉),麵糊完成後立即入鍋蒸20分。 只要找到各種麵粉和二氧化碳的最佳配合條件,大家都可以做出”膨”而且”發”的發糕。

我會吐煙霧,你會嗎?

寒冷的早晨,上學路上忽然看到嘴裏吐出來濃白汽(煙霧)就問同行的鄭同學,你會吐煙霧嗎?她就深深地吸了一口氣用力吐出煙霧了,我們邊走邊談,談到夏天打開冰箱冷凍庫,看到淡薄煙霧,在外婆家寒冷陰暗的早晨,看到剛抽出來的地下水冒出淡薄的煙霧,以及夏天或溫暖的冬天看到冰塊冒煙霧,剛開的熱水也不斷地冒煙霧 ...等。於是發生了(如二)幾項疑問,決定請問老師,老師鼓勵我們研究,並準備(如三)幾種用具及記錄表指導作實驗 觀察記錄。

pH4.6的秘密

泰雅族人用豬肉、鹽、小米製成既酸又鹹的醃肉。巧妙應用了食物保存原理、發酵原理、蛋白質變性的化學反應,也創造了泰雅族特有的飲食文化。經過實驗研究,我們發現: 1.泰雅原住民為了要保存食物,而發展出醃肉的製作方法。 2.製作醃肉,小米和鹽巴缺一不可,加6%的鹽;和小米的比例3:1為最佳比例。 3.只要含有澱粉的米飯,先以沸水煮過,都可以製作醃肉。 4.鹽的比例會影響發酵的速度,比例高發酵慢,但卻可以讓醃肉的存放時間越久。 5.環境溫度越高,發酵的速度就會越快。 6.醃肉pH值必須降至4.6以下,才可以讓大部分的細菌無法生長。 這項研究,不僅可以延續部落的價值,還可以應用於災難求生,甚至創造商品化的經濟,更是值得研究的課程。

MIT一號—腳踏車發電照明之研究

本研究以水平感應發電機的原理,探討線圈加入金屬、線圈中加入鐵心、磁鐵磁力大小、漆包線的粗細、速度與發電效能、磁鐵與線圈距、漆包線線圈數對於發電、電壓、電流、效能的影響。利用最佳串並聯發電效率的組合之組合應用於腳踏車發電照明設計,解決腳踏車的照明問題。

怎樣才能做得最好

有一天中午,大家在教室裡吃便當,頑皮的同學拿起牛奶瓶、墨水并吹出許多怪聲音,劉揚蕙盼”噪音,噪音,真難聽!看我表演一段美妙的昔給你們欣賞”,說完,從書包裡拿出一支直笛,自顧自的吹起來。我突然發覺有幾個聲音和直笛的聲音很接近,這個發現,使我覺得很興奮,找了幾個同學一起注意來聽,大家都有相同的感覺,於是引起我們研究的興趣,也許,我們可以做成一件簡單的樂器來玩。

配對奇「跡/機」-SET遊戲的探討與變型

以探討SET遊戲紙牌配對的所有組合情形為研究起點,分析歸納而窮盡出15種配對類型。針對「如何不剩牌」的目標,進行猜想並驗證「在操作上若自始至終皆用同一種配對類型便可把81張牌全配對完」,也意外發現紙牌構成的大九宮格中任一小九宮格中皆有「4條組牌軌跡」構成的胚騰(pattern),若放大到大九宮格中觀察則也有相同的胚騰。若在大九宮格中進一步運用組牌軌跡換牌,最多可同時出現7種配對類型;但我們也發現「小九宮格內若出現例外情況(未出現四條組牌軌跡)時,則最多可讓大九宮格的內部同時出現15種SET配對類型」。此外,從機率的角度出發,經特殊化到一般化的推演歷程,獲致「桌上牌最少要發21張才必有SET出現」。