全國中小學科展

國小組

蜓!水中王者

本研究以蜻蛉目勾蜓科Chlorogomphus 屬的稚蟲為研究對象,野外常見的有3 種,分別是:短痣勾蜓、褐翼勾蜓和斑翼勾蜓。在生活習性方面:1.每ㄧ次的蛻皮是稚蟲成長的重要時機,蛻皮時翅芽長度生長百分率值最高達70%;其次是重量達47%;第三為頭寬,19%;最低是體長,10%。2.羽化時間大約於晚間9-11 時開始,整個過程約需5-6 小時。3.經由定期測量結果發現翅芽長度〈y〉與重量〈x〉有明顯相關性,R2=0.8802,其二者關係式為y=1.1224x+0.0131。終齡稚蟲的頭寬與翅芽長度的比值為0.7;n-1 齡比值為1.1,可依此推估稚蟲的齡期。在環境因子方面:1.野外採集時有88%稚蟲棲息的基底質是32mm 以下;實驗中80%的稚蟲選擇棲息在1.5-2.5mm 基底質。2.水溫對於稚蟲的生長影響以低溫組生長情形較高溫組佳。

標好標滿

探討平面上n條直線,每兩條相交出一個交點,但不三線共點,並在每個交點上標上數字1至n-1,使任何一條直線上恰好出現1至n-1各一次。得到奇數條直線無法、偶數條直線可以。 推廣至三維空間,探討n個平面,每三個相交出一個交點,但不四面共點,發現到三維空間有兩種推廣方式: 一、在每個交點上標上數字,使每條直線上的數字都不重複 二、在每個交點上標上數字,使每個平面上的數字都不重複 在此兩種情況下,可見當有三個平面時皆可以。 探討第二種推廣後發現在六個平面時亦可以給出構造。而後又發現其等價於Baranyai's theorem故得到平面個數為三的倍數皆可以,再根據文獻構造出三維度空間9個平面的一種方法。

我要做郭伯伯的小助手

在報紙上,我常常看到郭伯伯將他所發現的問題,用照片和文字表現出來,起初,引起我注意的是那些照,後來我想;那些照片所揭示的問題,若能再進一步的去調查、了解,一定是一件很有意義的事,不但能增進自己的知識,也可喚起更多的人們去關心它們,因此,我決定要做郭伯伯的小助手,開始以下的調查研究工作。

拜訪石頭的老家去

上自然第六課「泥沙」時,楊惟中帶了很多各色各樣的石頭來,那是星期日,他跟著爸爸到新埔鳳山溪抓蝦時揀的。我們問老師:「這些石頭從哪裡來的?」老師說:「可能是從不童的山上來的。」我們再問:「是哪些山呢?能不能找到它們的老家?」

會隱身術的平方公分

探討原正方形經拼湊組合成的長方形面積會減少一平方公分可能的原因,另外,由角度與相似三角形邊長與邊長比值相等的原理來觀察。實際上由於原正方形切割成兩小角形,及兩梯形後,小三角形與梯形組合後並未成為一大三角形,以致於全部組合後,有面積重疊的地方。我們推論出的公式:原正方形邊長甲,切割長度乙,則面積差量 =拼湊後長方形的面積-原正方形的面積=〔(2 × 甲-乙)×(甲-乙)〕-(甲 × 甲)。而我們發現.任一正方形邊長甲都可以找到一最佳切割比例,及長度乙≦甲/2,且以最接近甲/2 的長度時,使得拼成後的長方形面積與原正方形面積的差量為最小,並可將拼成後的長方形歸類為凸出型(以⊕表示)與凹陷型(以Θ表示)兩種類型:最後我們歸納出一規則,即相同面積差量的每一列中的每一數恰好是前兩數的和(最前面兩數除外),也就是說,對每一列數任取連續三數(A,B,C)就是一組最佳組合,C 為正方形邊長甲,A 為切割比例乙,而面積差量=B×(2B-A)-C×C=B×(B+C)-C×C 最小。另外,亦可連續四數為一組合(A、B、C、D), D 即為組合後長方形長,B 為寬,因此面積最小差量為:B×(B+C)-C×C=B×D-C×C,可用來預測出不同的正方形邊長甲,它們所得到的面積最小差量相同的最佳切割值。.另外,我們可以面積差量=1(如底色為黃色那一列)正方形邊長為依據,我們將其面積差量=1 的正方形邊長甲×倍數,即可預測得到最小面積差量=倍數×倍數。反之,我們亦能根據面積差量最小值所分解成平方數a× a(倍數×倍數),預測得到最佳正方形邊長=如底色為黃色那一列正方形邊長甲×a(倍數)。同時,經由我們整理出的規則,預測面積差量為平方倍之正方形邊長,並依據面積差量=1 的正方形邊長,來預測得到長度為倍數之最佳正方形邊長的凹凸類型

油污SAYGOODBYE

本研究的實驗目的是針對糯米粉、麵粉、黃豆粉、綠豆粉、茶樹粉、烏龍茶等幾種較常被討論的洗碗溶液與市售洗碗精,進行食用油在洗潔劑中的外觀與分佈、去油力、酸鹼性、洗碗溶液濃度、對水生植物影響的觀察與比較,找出能取代市售的洗碗精,提供大家不傷玉手又能減輕環境污染的洗潔劑。經由研究結果得知,油滴的外觀、顆粒大小的確與去油力有一定的相關性。市售洗碗精其油滴分佈小又細密,黃豆粉溶液的油滴也是細小且呈絲狀,因此油滴越小,去油力也越強,而黃豆粉溶液的洗淨效果與白熊洗碗精差不多,又屬中性液體,很適合家庭使用。當家庭使用黃豆粉洗碗時,黃豆粉與水的比例約 1 比 3 即濃度 40﹪,就有不錯的洗滌效果,不必用到純黃豆粉,可延長水管的流暢度。剩餘的洗碗水還可以拿來澆花、當肥料或養殖水生植物,並不會產生發臭的問題。黃豆粉溶液是可以取代市售洗碗精的天然洗潔劑,不但不會造成化學物質的殘留還兼具當肥料的剩餘價值,進而保護水資源,讓我們洗的安心、吃的放心!

咻--看!誰射得遠?

本作品係由學生課堂上操作「力的傳播」實驗,課餘之暇引發而出的疑問及興趣,以設計出能射得最遠的空氣槍,所進行的科學探究活動。首先找出最適合的槍管及子彈,為嚴格的控制各項變因,設計了「發射裝置台」以輔助實驗,接下來分別探討子彈重量、發射口徑、發射角度、發射高度及壓縮空氣量與發射距離的關係。結果發現:空氣槍要射得遠需符合以下六個因素,即子彈與管口需密合、發射口徑窄、子彈重量輕、發射角度為 45°、發射高度高、空氣量大。

氧多起來

不同的植物種類催化雙氧水分解生成氧氣的量不同。同一種植物樣本,因顆粒的大小不同於相同的時間內催化雙氧水分解生成氧氣的量也不相同。根據此次實驗結果,以葉子的催化效果最好。本次實驗所取得的 69 種植物樣本中,前十大排行榜分別為︰構樹﹙葉﹚、桑樹(葉)、地瓜(葉)、牽牛花﹙葉﹚、馬櫻丹(葉)、金露花﹙葉﹚、空心菜﹙葉﹚、紫藤(葉)、金棗(葉)、山櫻花﹙葉﹚。

我把呆呆船變聰明了

本研究源起於木片玩具 DIY 單元,小朋友用四片木片做了一艘船,卻只會在水中原地翻滾,大夥兒決定進一步改良這艘呆呆船,讓它不會翻滾且能直行。經實驗研究有以下發現:一、改良原始呆呆船翻轉情形:船身大小和螺旋槳的比例會影響船行走的情形。二、實驗 A 延伸探討:有以下發現:要做一艘快速且直行的船,就一定要裝馬達、方向舵、破水裝置,讓船行駛更順利。三、舉辦全校科學玩具船比賽,歸納出能讓玩具船直行因素。發現:船底光滑、使用馬達、重心置中、具有舵、圓頭是船直行重要因素。底面積較小的船,碰壁次數最少而且能夠直行的距離最長。四、改良呆呆船不同螺旋槳裝置位置及不同船身設計,探討對玩具船直行 影響。發現:水中螺旋槳組在水中行駛情形優於空氣螺旋槳組。此外,舵是影響直行的重要因素。船頭有保利龍球可減少水阻力,幫助直行。底面積較小的船,碰壁次數最少而且能夠直行的距離最長。船隻底部光滑程度會影響船行駛速度。

全力蟻赴

我們在校園作螞蟻種類調查,發現了六種螞蟻。接著我們探討螞蟻喜愛的食物,發現長角黃山蟻最喜歡的食物是肉鬆,而黑頭荒蟻最喜歡的食物是棒棒糖。對於長角黃山蟻而言,肉鬆味道濃且輕巧,可以很快搬食,而且數量不同的長角黃山蟻都有特定搬食的方式。如果數量越多的長角黃山蟻加入搬食行列之中,前進時會讓整體速度加快20%以上。最後我們作了人工蟻穴,模擬長角黃山蟻搬食通過不同形狀的洞口,發現皆有其不同的因應策略。