全國中小學科展

國小組

怨言不斷~探討排列人數與怨言數的關係

本研究主要探討怨言數y與排列人數x的關係,根據研究發現,怨言數的排列個數f(x,y)與人數x的排列組合有關。當x個人排列時,怨言數f(x,y)為0≤y≤x(x-1)/2;而怨言數的排列個數f(x,y)有對稱性,即f(x,y)=(x,x(x-1)/2-y)。從1個人排列開始,依序列出1~x個人排列人數的f(x,y)後,以f(x,y)=f(x-1,y)+f(x-1,y-1)+f(x-1,y-2)+...+f(x-1,y-x+1)可算出f(x,y)。最後,我發現用組合公式n!/m!(n-m)!可直接計算出f(x,0)~f(x,3)的數值,並根據研究結果限制對未來研究提出建議。

「有備無患」-無患子的研究與探討

與無患子樹的第一次親密接觸是在班親會舉辦的一個活動-「彰化縣老樹巡禮」,在它不起眼的外表下卻有著豐富的內涵,令我們深深著迷。解說員說:「在早期沒有洗髮精、沐浴乳的年代,無患子樹的果實是老祖母、老爺爺他們最佳的依賴,從洗臉、洗頭到洗衣服處處皆可見其蹤跡。」對於這樣一顆小小的果實卻具有如此強大的用途,我們深感興趣,但也不禁好奇地想比較它跟現今的洗潔用品究竟有何差異?在將近一年的時間裡,我們多方地查閱資料,並透過實驗來驗證我們的想法。我們發現萃取方法的不同、浸泡時間的長短、不同階段的果實,以及放置時間的長短都會影響無患子的洗潔能力。此外,以無患子清洗衣物,久了白色衣物會被染黃,且布料結構會受損。雖然無患子的洗潔能力不如市售的洗潔用品,但是值得一提的是無患子比較環保,對動、植物的傷害遠低於我們常用的洗潔劑,值得我們加以利用、推廣。

神奇小吸管-生活好幫手

室內植栽淨化空氣的功效已得到證實,在植栽照顧上卻令人感到灰心,光澆水就會造成不少困擾,本實驗探討利用毛細現象自盆底吸水供應植栽生長的可能性,本實驗的結論有幾點:(1)在小花盆底部直接開孔吸水會造成砂土含水量過高。(2)使用「聚酯纖維棒」輔助可加速吸水及增加含水量。(3)調整花盆離水面高度再利用聚酯纖維棒,可設計出適合各種植物的免澆水花盆。

翻滾吧!跳豆

哇!沒想到在彈珠外面加上一個紙盒後,運動方式即由滾動變成翻轉,真是神奇,於是我們從斜面材質與跳豆的材質、長寬比例、重量、形狀方面來探究如何使跳豆走得更直、更快以及更有變化。結果發現:斜面及紙盒的材質要有適當的摩擦力才能走得穩又直;紙盒的長寬比會影響運動的速度;重心不在中心的跳豆則使跳豆行進偏向一方;八邊形的跳豆會產生用側面行走或翻轉的現象。將生活中取材容易的珠子與紙張加以設計,也能變化出許多有趣的實驗。

環保糯米膠

本研究之試驗項目包括測試糯米之物理及化學性質,以及糯米添加糖、碳酸鈣後之拉力試驗、耐震度試驗及韌性試驗。其研究成果如下:(一)試體搗碎程度越高其各項表現越佳。而糯米漿試體會隨放置時間增加,使各項試驗結果有先升後降之趨勢。(二)試體添加糖分,有效提升糯米漿在七天時的黏度表現。(三)試體添加加熱過蛋殼粉比未經加熱蛋殼粉的耐震度提高。(四)試體添加蚵殼造成材料不均勻,使其7天耐震性強度下降,但有效提升1天耐震度強度,也提升拉力與韌性的強度表現。(五)試體添加纖維可有效提升糯米漿的黏度,其中對加入椰子、絲瓜纖維強度改變較大。

浮或是沉?(水浮力的研究)

夏天到海邊游泳看到大輪船在海面行駛得很穩,但撿起一塊石頭往水裏一放就沈下去了,再從水裏拾起邢塊石頭覺得比剛剛輕了,所以我就想到兩個問題請教老師:1.大輪船為什慶會浮?小石子反而下沉?2.在水中拿東西為什麼比較輕?

『隨風不轉舵』-垂直軸風力發電機之研究與應用

由於地球溫室效應所產生的問題日益嚴重,風力發電已是近幾年來重要發展的綠色能源。而在風力發電機的類型中,由於垂直軸風力發電機最大優點是可接受來自任何方向的風、結構簡單,以及葉片轉動範圍小,因此本研究將應用垂直軸風力發電機的發電原理,設計可供日常生活使用的小型電器用品。我們統一以2L 寶特瓶設計葉片,並針對各項變因進行探究,最後發現:在高低不同的風速下,以4 葉片、葉寬3 ㎝、葉長13.5 ㎝、葉片斜角5 度的葉片是發電效能最好的葉片組。運用這項研究結果,並更換發電效能較強的發電機,我們製作了一組「垂直軸風力發電小燈籠」,它除了可讓led 燈泡發光提供照明外,我們也加入了金屬電網,讓它也兼具補蚊燈的功能。

愛不「釋」手—自製環保暖暖包保暖效果的研究

本研究透過觀察不同豆類、不同植物種子,加熱後溫度維持狀況,分析不同豆類、不同植物種子研磨後溫度維持狀況,比較釋迦種子與紅豆作為暖暖包材料的差異。實驗結果發現釋迦種子無論磨碎或不磨碎,加熱後溫度維持狀況與紅豆相近。釋迦種子加熱後的異味問題,可依據個人喜好加入植物添加物來改善。釋迦種子暖暖包重量的多寡和體積的大小會影響到溫度維持,不同的襪子材質也會影響保溫效果,結合藝術與人文製作一個自己的釋迦種子暖暖包是很酷應用。又濕又冷的冬天,小朋友總會使用暖暖包來取暖,希望藉由我們的研究發現,讓大家在吃完好吃的釋迦後,可以多一項選擇,利用釋迦種子DIY製作環保暖暖包,不僅可以減少垃圾量,也開發了釋迦另一種功用!

聽音撲克牌探秘~~撲克牌循環圈特色的研究

有一天,老師表演了一種聽音撲克牌魔術,只見老師拿了一副撲克牌,洗牌後請同學抽出一張,並隱?藏起來,然後老師把剩下的撲克牌在耳邊聽了一下,居然能立刻說出被抽走那一張撲克牌的花色和點數,試了好幾次,百發百中,非常神奇!在我們百般的要求下,老師終於傳授給我們秘訣,知道秘訣後玩了一陣子,我們還將玩法做了變化,而我們更想知道這個變化能不能無限延伸,於是我們決定以聽音撲克牌為主題,做一些探討。

自熟可熱—自動加熱便當盒DIY

這個實驗利用生石灰加水會放出大量熱能的特性,設計了一個自動加熱便當盒。我們發\r 現生石灰雖然加水會產生高熱,在沒有密封的情況下,最高溫只會維持在95℃,可以讓食物\r 加熱又不怕會燒焦。\r 我們使用身邊的一些現成免洗餐具的材料當做外盒,再利用烤肉用的鋁箔盒當做?食物\r 的容器,讓加熱變得更有效率,並且找出生石灰加水較安全又有效率的方法。設計出了一個\r 加熱效率好又能自己動手製作的自動加熱便當盒。