全國中小學科展

國小組

大湖野生慈鯛繁殖與築巢行為之探究

一次校外教學加上一個偶然的邂逅,師生無怨無尤、埋首於台北市大湖公園野生慈鯛「愛之巢」的探測與研究,前後將近三年的時間,沒有生物研究的基礎,但卻有一顆「生活應用」、「嘗試創新」的決心和毅力。從對慈鯛的一無所知,到了解其種性和築巢行為、進而應用浮標探測其「愛之巢」方位、大小、所在。改變傳統鉛片的「繫?法」,創新鉛線沿著魚?纏繞成蚯蚓昆蟲狀(擬餌法),鬆懈野生慈鯛的生性多疑,大幅增進上鉤的機率,,「小學生與野生慈鯛」鬥智,是一個充滿挑戰、新奇、有趣的學習旅程。此篇研究的完成,與四年級自然課本第七冊的教學單元『生物的繁殖』密切相關,希望能啟迪小朋友對生活週遭的事、物,感到好奇和「學以致用」的興趣!

媽媽的絕招

端午節的時候,媽媽把一大把的白色紛末,放入糯米包的粽子中,煮出來的粽子,不但色澤黃裡透亮,而且又 Q又好吃。當天下午媽媽又用湯匙裝了一小匙,放入魷魚盆中浸泡魷魚,沒出來的魷魚不但魚體變得很大,而且煮出來的魷魚,又脆又 Q,我覺得好奇妙囉!這粉末是什麼呢?這塵神奇!它下到食物裡,我們吃了是否有害呢?我就去問老師,老師說它叫硼砂,吃下身體後,是否阻礙生長,危害健康?我們一起來研究吧!

寄人籬下的流浪客

有一天,我和幾位同學到海邊遊玩,當我們玩得正高興的時候,忽然我的眼睛被一樣東西吸住了,「好奇妙,貝殼會走路」奔過去,將它拾起來一看唉,縮進去了,只剩下硬硬的殼擋在外面,於是把它湊進嘴巴呵氣,吐!好痛,嘴曆被夾了一下,到底這是什麼怪物呢?我很不甘心的拿去問老師,老師說這就是寄居蟹,我覺得很奇怪,為什麼要叫寄居蟹呢?於是我就去找了幾位同學,在老師的指導下,一起研究這「寄人籬下」的東西。

攀岩岩石 DIY

決定製作攀岩岩石後,我們先觀察岩石的結構是由沙粒凝結的,因此再找出保力膠作為黏結劑。從測試保力膠和硬化劑(「反應起始劑」,市面上大多稱為「硬化劑」,因此以下簡稱為「硬化劑」)的比例後,我們實驗了保力膠對強酸強鹼的抗腐蝕性及加保力膠後能否增加承載力。經過證實和我們的推測符合後,我們開始製作攀岩岩石,且做了攀岩岩牆的施工設計,希望能藉此研究,做出便宜又實用的攀岩岩壁,提供給學校同學作為健身與娛樂的設施,並且能推廣至都會型的學校,增加學校運動與遊戲的空間。

完美謀"沙"案

由於納莉颱風造成了嚴重的水災,引發了身受其害的我們,想研究堆沙包防水的念頭。於是我們利用自製的小型沙包(約一般沙包 1/25 的大小),分別將沙包對齊排列及交錯排列,再搭配倒半圓形、半圓形、長條形、倒 V 字形、V 字形五種沙包堆成的形狀,並嘗試使用兩種碎石子、建材所使用的沙、海沙、及土五種材質的沙包,以及由米袋、布、塑膠袋材質所製成的沙包袋,以固定的流速及水量進行實驗,期盼藉由觀察記錄沙包滲水的情形,以找出防水效果最佳的方式。在經過不斷的實驗後,我們發現:將沙包交錯排列會比對齊排列的防水效果來的好;而沙包所堆成的形狀以長條形的防水效果較佳。至於沙包裡所使用的材質,則以一般建材所使用的沙與土的防水滲透效果最好。而沙包袋的材質,以塑膠袋所製成的沙包,其防水狀況為最佳。

來電顯示---利用電解水時的酸鹼變化製作畫板

由實驗得知在濃度高與電壓大的情況會產生水的電解, 利用指示劑檢測可知電解時電極的兩端有不同的酸鹼變化, 正極為酸性、負極為鹼性。因為電解時需用到電, 於是我們想設計一個電路玩具, 在通電後可以產生水的電解, 並且會產生酸性或鹼性來讓指示劑變色。這個研究製作出來的電路玩具就是可拿來寫字或畫圖的畫板, 根據電解水時酸鹼性變化的原理以及利用電流形成通路所完成的一件作品, 經一連串的改良與修飾後成為超可愛的海綿寶寶畫板; 在畫筆接觸畫板的瞬間會形成電流並產生水的電解, 還可以利用正、負極轉換開關的切換來控制畫筆的正、負極, 以產生酸性或鹼性, 這樣就可以在沾有指示劑的畫布上寫字或畫圖, 讓畫布變色。而且我們尋找出適合在畫布上作畫的天然指示劑, 不同的指示劑在來電時會顯示出不同的變色效果。

化零為整,財源滾滾-自製環保硬幣分類機的可行性與原理探究之研究

本研究針對國小學童自製環保硬幣分類機的可行性,並依據自然課所學相關單元對其分類原理進行探索與研究, 探究過程發現: 一、利用學校回收材料做出不同類型及世代的硬幣分類機的門檻與困難度不高。 二、根據自然課所學之流水作用、電磁與槓桿原理,再依據不同硬幣的特性(面積、外徑與邊緣厚度大小或合金材質)來進行製作分類機的關鍵主體。 三、不同分類機根據其原理經過不斷實驗與調整後皆能達到一定的分類準確率。 依據以上各點我們證明了國小學童具有自製環保硬幣分類機的可行性,並印證了自然課 所學相關原理能探索與研究不同分類原理。並將研究成果納入學校自造教育各階段課程讓學 弟妹繼續探索學習與挑戰!

勾刺勾針勾住你-大花咸豐草與生活布料鈎刺關係之研究

大花咸豐草是學生在野地從事戶外活動時經常遇到的植物,本研究旨在探討我們常穿的衣服布料與大花咸豐草種子鉤刺程度的實際狀況,欲探索哪些布料會是在大花咸豐草生長茂密的野外,活動時穿著的好選擇。 在數種生活常用布料中,實驗發現雨衣最不易被大花咸豐草種子沾黏,學校棉布制服則是最易被鉤刺住的布料。排汗衣與運動排汗衣的聚酯纖維布料排列有規律性且較密集,令大花咸豐草的種子瘦果容易附著;而涼感衣的涼感紗布料排列較不規則鬆散,難以被鉤刺住;雨衣是用尼龍聚酯纖維製成,沒有孔隙,種子無法鉤刺在上面。在小朋友常穿的數種生活布料中,易被大花咸豐草種子鉤刺程度比較排列為:學校制服>運動排汗衣>排汗衣>涼感衣>雨衣。

以植物芬香精油解決居家害蟲的困擾--以白蟻防治為例

具亞熱帶海島型氣候的臺灣,最適合白蟻的生長,因而家中的木質材料容易受到破壞。為避免環境污染和影響人體健康,我們從臺灣豐富的森林資源中,找出山肉桂果實、山胡椒果實、柳杉針葉、扁柏木材及臺灣杉木材等五種植物,以水蒸氣蒸餾法萃取精油,並針對其可能對白蟻的驅避和致死性進行研究。結果顯示,不同的精油表現出不同毒殺白蟻的活性。白蟻以不同精油處理皆有顯著的致死率,其中由山肉桂果實萃取的精油致死率最高,柳杉木材精油對白蟻造成致死效果最低。未來可以根據我們所發現的,將山肉桂果實精油開發成符合環保要求和安全的天然抗蟻劑,以有效的抑制白蟻對木材的損害。

疾風飛馳,衝!衝!衝!~探討陸海空「氣壓水箭」的射遠動力之分析研究

本研究利用寶特瓶製作好玩的環保水箭,藉由氣壓水箭的升空飛行實驗,體驗壓力、發射角、裝水量、箭頭配重或加長處理、噴嘴口徑的大小、噴嘴長度的變化、箭體總重量….等對飛行的影響。從實驗中發現:壓力愈大具有較大的衝天動力,而噴嘴口徑愈大瞬間推力大,可是很快就噴完了,而且此時的空氣阻力也比較大;箭頭若太輕難以抵抗空氣阻力,太重則會提前墬落,所以箭頭重量要輔以裝水量之多寡來調整;裝水量太多會太重而影響飛行,壓力艙內氣體與水的比例約為 3:1 時較佳。我們設計多款創意水箭,將它應用在陸地與水中,不斷創作與改良,實驗中對空氣阻力、浮力、水壓力、摩擦力有初步概念,是另一層面的收穫。