全國中小學科展

國小組

「鈎鈎鈎,鈎住你」--鬼針草附著力研究

本實驗利用鬼針草的果實探討在兩種不同距離15 及30cm 下,撞擊平織及針織法兩種布料的五種不同乾、濕布料(絨布、絲絹布、毛衣、尼龍布、牛仔布)的附著情形。結果發現:以織法區分,針織法乾、濕布料之平均鬼針草果實附著數量(2.43 及3.15 個),高於平織法布料者(1.05 及1.67 個)。以撞擊距離區分,在30cm 距離下撞擊乾、濕針織法布料之平均鬼針草果實附著數量(2.63 及3.77 個),高於15cm 距離撞擊平織法布料者(1.0 及1.35 個)。以乾、濕狀態區分,濕布料之平均鬼針草果實附著數量(2.41 個),高於乾布料者(1.74 個)。以五種布料區分,以針織類的牛仔布及絨布被鬼針草果實附著數量最多(平均2.9個),以平織類的絲絹布被附著者最少(平均1.2個)。

底片盒的歌舞秀

生活中的物品會因撞擊、摩擦、注入空氣等等發生振動,會發出聲音,在經由空氣的傳送,讓遠處也聽得到。在利用送入空氣形成空氣柱而發聲的樂器,我們可以改變其空氣柱的長短來控制音階高低。利用光線反射,微量放大的原理,使聲音變得聽得到也看得到。底片盒的入氣口形狀、設置位置,吹送氣口的大小、按孔位置、底孔的設置都會影響口笛的發聲及變化。底片盒「聲」「光」效果十足的歌舞秀,讓我們這一次的自製樂器,聲音產生的探究活動充滿了驚奇,也讓我們收穫豐富。

東岸滾石合唱團─鹽寮段海岸地形素描

本研究使用 8 個月的時間,以田野調查法,勘查了學校礫石堆、鹽寮海灘、新城海灘、鹽寮船澳海灘。在新城海灘,我們發現湍急的立霧溪河水夾帶著大量的泥沙,使海水非常混濁,沿岸激流和沖流、回流都非常強烈。河岸可以清楚的看到淘選不佳的沖積層。在鹽寮海灘,我們看到菲律賓板塊漂移衝擊造成的地形---傾斜約 900的砂頁岩互層和海浪侵蝕交互作用而造成的「木乃伊」地形、傾瀉岩塊造成沉積岩走向改變的構造、波蝕台上的潮溝、壺穴、泥炭、結核等。在鹽寮船澳發現突堤效應造成自然海岸地形巨大的改變。而突堤北岸沖流回流強弱又直接影響船澳北側南段北段沙灘構成,例如南沙北礫、灘台南低北高、後濱南寬北窄等等。我們也利用四分法採海砂標本,再用篩網分析沙子的大小,並根據哈巴科夫磨圓度,分析海灘礫石的磨圓度,嘗試了解比較不同海岸堆積物的差異。

我拆!我拆!我拆拆拆!-拆除最少邊數以阻擋正多邊形的研究

阻擋正多邊形曾在第 44 屆全國科展高小組數學科第二名-阻擋正多邊形出現,其主題是「正方形棋盤儘可能打最少『×』,使其找不到四個空格,以空格當頂點,可連成一個正方形」,本研究改變其規則-討論正方形棋盤儘可能刪除最少的邊,使棋盤中找不到四個邊組成一個正方形。選定這個主題,因為我們數學課本,剛好也學到垂直平行與四邊形及怎樣解題(觀察、察覺數列的規律性)。我們從阻擋正方形研究起,推展正三角形及正六邊形,加上變換棋盤形狀,最後再到阻擋長方形,透過實際操作、表列觀察,從過程中找到阻擋正多邊形的共通策略-兩個方格共用一個「×」及方格放大後呈現回字型一層層增加固定的「×」數,而且特定圖形會像數列排列一樣的有規律性。

白蟻非蟻─黑翅土白蟻生態行為觀察與防治

本研究探討黑翅土白蟻的生態行為與防治方法。我們觀察校園內白蟻棲地,歸納白蟻喜歡在廢棄木材的區域用紅土築巢,為了進一步研究土白蟻的生態行為,我們設置其適合生存的人工環境,並設計了明暗、濕度、溫度、木材喜好、音頻、氣味趨避等實驗。發現土白蟻適宜的生存環境為陰暗且具適當溼度;土白蟻最適合活動的溫度介於20-25度之間;而且牠們可以聽到的音頻範圍可能和人類接近,以10000Hz的音頻驅離效果最好;土白蟻喜歡檸檬桉和台灣欒樹的樹枝且對氣味極為敏感,以薄荷葉的驅散效果最為明顯,左手香氣味刺鼻,但白蟻並不排斥,且出現啃食左手香情形,但是隔天就會死亡,推測左手香對黑翅土白蟻來說是種慢性毒,可能可以製作成天然消滅白蟻聚落的藥劑。

來自水下訊息-如何選擇浮標

市面上的浮標種類繁多,讓人眼花撩亂,我們將透過一連串的實驗,比較各種浮標的特性,期望能在釣魚前,讓我們更容易選擇最適用的浮標。

酷筆

同學間流行使用Pilot 可擦拭魔擦筆,經研究後發現魔擦筆墨水含有感溫粉,會因摩擦\r 生熱而溫度升高至59℃以上時導致墨水顏色消失,在0℃以下時會恢復顏色。而放進冰箱\r 冷凍區就可以恢復筆跡。\r 實驗中,我們用安全又易取得的膠水,加上黃色水彩及紅、藍色感溫粉調和成使用的\r 墨水,最佳比例為黃色膠水:紅色感溫粉:藍色感溫粉=3:1:1。且由筆跡顏色變成黃色\r 可知熱湯可能燙手或燙嘴(44℃以上);當顏色呈現咖啡色,表示容器內的溶液還未退冰(19\r ℃以下),最好等到轉變為墨綠色(20℃以上)時再健康飲用。我們可以利用安全、經濟的\r 冷熱兩用之「酷筆」,畫在不同材質的容器上,以達到提示熱燙、退冰的效果是值得推廣。

舞動長臂展風華

我們以探詢柯子湖溪的長臂蝦為序幕,展開對溪蝦的研究。首先了解柯子湖溪現有溪蝦的種類及特性,進而探討溪蝦族群的生活方式、成長過程、生態環境,以及它在不同環境因素下的活動和適應情形。我們拿水營養量、酸鹼值、溶氧量、水流速度等來做研究,進而探討、陽光、河床、植物等環境因素對長臂蝦族群的影響。希望從這些研究基礎上,找出讓溪蝦增產的機制。靜如處子,動如脫兔的長臂蝦,舞動長螯,有著武士的威猛、又能忍飢耐餓,有著紳士的矜持。牠們豐富了河川的生態,也是水中重度污染的指標。我們希望透過這篇研究,提供教師教學、政府及有關單位進行河川保育工作的參考。

酵果食足-蘋果酵母液培養

我們設計控制溫度在28度恆溫箱,並研究蘋果酵母液使用哪種糖、糖的重量比例及幾天收液是最佳時間,來探討蘋果酵母菌的生長影響。利用舊瓶或之前的酵母液探討可否縮短培養蘋果酵母液的期限,也試著用不同溶液替代蘋果酵母液,並做成麵種觀察酵母菌在麵粉的發酵情形。綜合以上實驗結果設計出蘋果:水:葡萄糖10:15:1放置七天的蘋果酵母液,再用蘋果酵母液:高筋麵粉1:1是最容易在家做天然酵母麵團的成份比例。利用麵包機做出天然酵母麵包跟商業酵母麵包,以盲測口感問卷調查出大部份的人較愛天然酵母麵包的風味,也估算出天然酵母麵包所需天然酵母麵團的成本。最後將麵種自然風乾製成酵母粉冷凍保存,加水還原後仍可以回復酵母菌的活性。

問水哪得高如許?為有熱源伴水來

一、我們的突破: 將過去僅以文字陳述「悶熄蠟燭後,空氣熱脹冷縮為水位上升的決定性因素」數據化,即是個別模擬蠟燭燃燒的兩種現象(空氣加熱與空氣組成成份改變)。實驗結果(如下圖)發現,前者對水位上升的影響力達88.63%且氧氣熱漲冷縮的程度約氮氣的2.07倍,後者對水位上升的影響力達9.71%,再依據實驗結果提出創新的水位-溫度直尺圖(自製空氣、氮氣與氧氣溫標)、立體圓形圖與各氣體溫度下降曲線來闡述對水位爬升影響的具體數據來。二、我們的創新: