全國中小學科展

國小組

動靜之間-瘤蜷的行為習性探討

在校園水生池發現一顆顆的黑點點,經圖鑑比對發現是瘤蜷。瘤蜷的外形特徵是螺殼有顆粒狀螺肋,常見螺長約1-3cm。瘤蜷是台灣優勢的淡水螺,也是水質的「指標生物」之ㄧ。我們調查社區的森林公園水生池、植物園水生池都發現數量較多的瘤蜷;但新整建完成的濕地公園生態池旁,卻發現有許多乾掉的螺殼,池中沒發現瘤蜷。我們觀察瘤蜷的行為習性,發現瘤蜷喜歡棲息在乾淨的水域;運動方式主要為爬行和漂浮,流線型螺殼、顆粒狀螺肋及改變螺殼攻角讓牠們更適應水流;縮入殼內、鑽入泥沙及殼色與棲地相似,是常見的自我保護方式。我們也發現飼養的瘤蜷有跟隨爬行的行為,實驗發現加入隊伍方式、光照、空間、水深、水溫及底質都會影響瘤蜷跟隨爬行的行為。

賽車達人 - 叫我第一名賽車手

為了贏得賽車比賽我們進行了此次的研究,我們得到一些向量運算的規則,並學會必需對每個賽道先拆成幾個小段分析賽道的特性,再利用其特性決定採取的策略。我們的推論並證明:能夠搶到有利的出發點、先加速彎進並進入最靠近轉彎點轉彎、以及在最後加速時搶到有利加速賽徑的人就能贏得比賽。賽道的轉彎處夾角越大時可以用越大速度過彎,大小由賽道可容許的剎車寬度決定,而夾角越小則轉彎的速度也應越小。我們利用歸納推論出的加速決策:1+2+…+(n-1)+n+(n-1)+…+2+1=n×n 算出賽車時每個局部路線水平及垂直的最大速度,可以避免剎車不及亦可計算需走的步數,再依據剩下的格子數依路線的特性稍微調整,就可以跑出理想中最快的路線。

恆春百年大地震卻只有一家倒-地震波動對建築物震盪的探討

2006年12月26日晚上8點25分,恆春發生百年來的大地震,為什麼只有一家倒塌? 除了房子超過高度、房子結構不穩的原因之外,我們找出還需要考慮地震搖動的頻率和房子高矮胖瘦的配合。此外,我們也比較實心、空心、長度、塑膠、木頭、金屬、振動頻率、重量、彈力等因素,這些對於擺動幅度都有影響,尤其是高度、粗細與重量這三個因素,是造成百年大地震卻只有一家倒塌的主要原因。

披星「帶」月畫從前─詩人劉方平「月夜」詩意情境之探討

古人所見的星空,和現在所見的星空都一樣嗎?我們以詩人劉方平所作之「月夜」為例,藉由詩句的剖析,再以天球的製作與模擬,找出符合詩意的星空可能時間,然後輔以月亮觀測器的製作與觀測,及日、月、地三者間的相對位置運行模擬,推論出月升月落的時間,並以此發掘符合詩意情境的更精確時間。最後,我們以星空模擬軟體(Cybersky3.3.1,Free)來驗證天球模擬的結果。

渾身解塑-以回收紙漿和洋菜製作可分解垃圾袋

在台灣,關於海龜和鯨豚被塑膠垃圾傷害的新聞不少,減少使用塑膠製品,或製成無塑垃圾袋,是當務之急。本研究探討利用紙漿和洋菜,製作可分解垃圾袋,與市售的垃圾袋比較,土壤分解實驗中,自製垃圾袋在71天內,在土壤中完全分解,而市售垃圾袋無法在土壤中分解。燃燒實驗中,自製垃圾袋燃燒時,聞起來的味道是燒金紙的味道,而碳酸鈣垃圾袋,燃燒時有塑膠的惡臭。耐拉實驗中,自製垃圾袋比市售的垃圾袋可以裝更重的垃圾,耐穿刺實驗中,自製垃圾袋不易被圖釘刺破。耐磨實驗中,自製的垃圾袋與市售的垃圾袋相比較不容易被磨破,平均摩擦13次才會破。加桐油的透水實驗中,自製的垃圾袋兩側均勻抹上桐油後,明顯改善垃圾袋容易滲水的缺點。

大樓安怎ㄘㄨㄚˋ攏嘛水噹噹-水塔與建築物振動的關係

由於我們學校位在縱貫鐵路旁,每當火車經過時,靠近鐵軌的教室都會產生振動,尤其\r 三樓教室動得更是厲害。原本我們想研究這個現象,但因一直找不到可以測出教室振動大小\r 的工具,所以一度打算放棄。這時老師提出鄰近南科園區高鐵減振問題,鼓勵我們何不朝教\r 室減振方向來研究?因此我們想,已經蓋好的教室如何來減振呢?這時柏鋒看到對面教室頂\r 樓有許多水塔,就提出可不可以用水塔來減振?於是我們轉向研究水塔與振動的關係。

手環遊戲

本研究探討利用截最少顏色段數來組合最多連續整數1、2、3…k-1、k 顆珠子的手環,不\r 同顏色段的珠數可以是1 個、2 個、3 個…,將相鄰顏色的珠子單一、兩兩或三三以上互相組\r 合在一起,組合出最長且最多種不同長度的鍊子。我們發現有趣之處,當手鍊上有N 種顏色段,\r 最多可產生1+N×(N-1)種串珠的組合,手鍊總珠數為1+N×(N-1)個。而且我們參考並修改\r 相關歷屆作品的研究方法,找出比較快速且可篩選過濾重複組合的方式------利用abcde…\r 找出段數所代表的數字,再以數字的排列組合找出相關的隱藏組合,最後利用Excle 程式檢驗。\r 當段數愈多,間隔的組合就愈繁多,從這些繁多的組合中,我們找出1 段~6 段(也就是總珠子\r 數1 顆~31 顆)的最佳解。

卡!卡!卡!卡得好!

老師在上國語課時,有提到鹿港天后宮與龍山寺,老師有說過這些古績建築不用一根釘子,而是利用木頭的凹凸角度,一個個卡上去的,而且還比用釘子釘的還堅固。這讓我想到有一年暑假,爸爸帶我到科學教育館時,在二樓的益智區的中國益智科學中有一個「六子連方」的遊戲。當時讓我百思不解,六根有缺口的木頭竟能巧妙的組成立體的十字結構,不僅神奇也讓我佩服中國老組先的智慧。因此,我為了想瞭解到卡榫結構的強度,便和爸爸:*用陶土捏出一模一樣的卡榫,在利用負重實驗來測試在不同角度下,卡榫結構的強度。*並根據負重實驗的結果,歸納出決定卡榫結構強度的原則。*再利用所歸納出的原則重新設計一全新且結構更為堅固的卡榫結構來。*最後利用工字結構來改善卡榫結構的重量與部分強度。我希望以科學的方法來改良、發揮老祖先的智慧結晶,並將這種成果發揚光大。不管是建築、家具還是臨時搭建的組合屋,都可以直接應用本實驗的結果。

一筆畫、分組-一點都不少

因為千元大鈔的誘惑以及班上象棋比賽的關係,我們開始研究點和點之間的關係,並把研究結果應用在日常生活之中。我們發現了將點一筆畫走完的方法,也知道了如何分組才能每個人都互相比賽到,而且這兩者之間有緊密的關係。最後,我們試著找出跳棋比賽的分組賽程,利用點一筆畫的發現,我們找到了比較有效率的辦法。

天籟之音~超級煙囪叭!叭!叭!

本研究源於自然課時,老師拿出一根管子,加熱過後管子發出像大船發動時的嗚~嗚~鳴聲。向老師借了那根神奇的管子,發現管子中有一面鐵絲網,自此引發一連串的探究實驗。研究結果發現:一、加熱時間越長,管子產生聲音越短二、管子越粗聲音越大,管子越細聲音越小。管子越粗,頻率越小;管子越細,頻率越高。管子越粗振幅越大,管子越細振幅越小。三、較長的白鐵管發出的聲音大,聲音較長(持續較久)。四、不同材質加熱後,聲音大小、頻率與持續時間大致相同。五、白鐵管和鋁管,隨著網子位置距離開口越遠,所產生之頻率越小、振幅越大。六、用酒精燈加熱管子產生的聲音比放入液態氮較大聲,但,放入液態氮管子產生的聲音較持久。