全國中小學科展

國小組

紅色常識知多少

有一天在家中,正當我在畫圖的時候,在一旁閒著無聊的小弟,不但拿著我的圖畫紙故意把它浸濕了,而且拿著紅色彩色筆在上面塗,真是頑皮的小弟,正當我想勸小弟別再淘氣時,無意中發現那些顏色竟慢慢的向外擴散,顯出淡淡的紅、黃、紫等顏色來,當時我覺得奇怪,難道紅色的東西不全都是紅的嗎?其他日常使用的各種紅色是不是都有這種現象,這些問題使我百思不解,因此就去請教老師老師說這是很好的問題,我們就開始研究了。

蠟蟲觀察~燈光下的零食!

本研究蠟蟲觀察~燈光下的零食!目的在觀察蠟蟲在不同溫度、光線照射下成蟲、結蛹、羽化成蛾的成長過程,過去資料顯示蠟蟲會吃塑膠,我們便把塑膠作為蠟蟲的零食,了解蠟蟲食用塑膠的狀況。研究方式為實驗法,將160隻蠟蟲分為八組,每組20隻,放入八種不同類別的飼養箱當中,觀察蠟蟲的生長。研究結果發現,蠟蟲成蟲不需要一直進食,24小時照光會加快蠟蟲羽化成蛾的速度,也會提高蠟蟲食用塑膠的動機,而塑膠沾上蜂蜜或果汁並未影響蠟蟲食用塑膠的動機。最後探討相關研究過程作為未來研究之參考。

土壤PK BAR

台灣的地理環境位處歐亞板塊上,且是一個四面環海的海島型國家,在這塊優美的土地上擁有多樣性的地形面貌,也孕育出許多不同的土壤類型。為了更了解我們生活於這塊土地上的土壤類型,藉由探討各地區的土壤,讓我們對於『土壤』的外觀、質量差異性、含空氣量、保滲水性、溶液酸鹼度等,有更明確地瞭解;更想藉由實驗來發現土壤對植物的生長情形有何影響,體會到土壤不只是腳下的土地,更在生活中扮演很重要的角色。

從伽利略落體定律探討降落傘運動變因和模擬

本研究從伽利略落體運動,瞭解自由落體的等加速度運動及空氣阻力的存在;在風速的條件控制下,藉由不同形狀、面積和材料的一系列降落傘製作實驗,以六邊形、八邊形和十邊形最佳,面積越大落地時間越長,以及輕而軟材料(如薄雨衣、薄塑膠布和薄裡布)的降落傘為佳。為進一步瞭解穩定度和傘內空氣流動的特性,我們利用魚缸水槽製造平行水流,模擬並觀察降落傘內的水流代替空氣流動,並設計空洞傘型,觀察形成傘內渦流的現象;並以降落傘實驗發現適當大小的中心空洞,可以穩定飄浮或緩降,甚至可延長落地時間,若空洞過大或數量太多,可能造成輕度旋轉或搖晃。經討論結合日常生活中的玩具車旋轉輪軸及遙控器,設計出可控制降落傘左右運動方向的〝遙控式降落傘〞,具有很高的樂趣。

勇闖海龍宮─環保型波力發電潛水艇的探討

台灣是一個海島,海洋資源豐富,尤其波浪是海上力士,蘊藏著巨大的能量,因為能源即將短缺,所以我們要尋找替代能源以應能源危機。波力發電是一種新型的海洋資源,雖然還有很多難題,但我們還是努力的去試驗與探討。我們利用伯努利原理與應用牛頓第三運動定律作用力與反作用力,模擬波浪上下起伏推動閘門,噴出高速氣流推動渦輪機,帶動發電機發電的神奇波力。於是共同設計製作簡易潛水艇渦輪發電機,在上浮下潛或陸地上測試流體的速度產生的氣流能否推動渦輪發電讓燈亮起來,並以電纜線送電至遠方以提供海洋上的船隻在大自然的環境中得到適當的能源。

放了24 天的鬆餅還能吃嗎

我們從日常生活中引發可延長鬆餅保存期限的研究動機,透過資料收集和文獻紀錄,我們挑出數種具有抗菌(殺菌)效果且經濟實惠易購得的添加物進行實驗,透過顯微鏡觀察及日常詳實的紀錄。實驗結果顯示:當添加一種添加物時,鹽和醋效果最好、肉桂次之;當添加二種添加物時,洋蔥+醋、洋蔥+鹽、肉桂+醋、肉桂+鹽、青辣椒+醋、青辣椒+鹽、蒜仁+醋、蒜仁+鹽都可存放超過24 天。建議麵包業者開發新口味之餘,也能善用天然抗菌(殺菌)的添加物去取代化學性防腐劑。

「飯」科學~探討米飯的抗性澱粉形成條件

近幾年來減醣飲食成為減重妙招,而抗性澱粉就成為熱門關鍵字。本實驗將針對臺灣飲食中最常吃的「米」進行抗性澱粉形成條件的探討。 我們自製了硬度與黏度測量機比較常食用的四種米,結果發現當抗性澱粉增加時,米飯會變硬、黏度下降,而直鏈澱粉含量越高的米經過5℃儲藏後抗性澱粉增加,隨者儲藏時間增加而變多;米飯水分越多,經5℃儲藏不會增加抗性澱粉含量;煮飯時添加油脂、醋及食鹽都能增加抗性澱粉的形成。最後,我們將冰過的米飯進行復熱,發現利用微波爐加熱30秒可以保留較多的抗性澱粉又能吃到熱熱的米飯。 飲食中增加抗性澱粉可適當降低糖類的攝取,因此,選對米飯並利用低溫冷藏增加抗性澱粉含量,可以讓你在平日飲食中輕鬆吃出健康。

風兒它吻上我的家鄉

我們從想了解學校內部哪一處是最好的放置氣象觀測站的探索開始,製作了1:100的學校模型,並且發明一種簡單製作,可靠,有效的小風標來進行實驗,利用這些小模型與儀器,以及我們設計的實驗方法;分區得分法,找出我們學校裡面最佳,而且比較不會受到建築物影響的架設觀測站的位置。接著我們發現觀測坪應該距離附近建築物的高度四倍以上的規定有不足的地方,根據我們的實驗結果發現,建築物的寬度影響觀測站風向的變化,比建築物的高度影響來的顯著,風向受到寬度的影響,並不單純只在四倍距離而已。最後我們更製作了大台北地區1:30000的模型,並且模擬內部的風場變化,更利用中央氣象局,以及台北市近三十個小學的氣象觀測資料來分析驗證我們的實驗結果,找出大台北地區各個小區域受到山脈地形影響下風場改變的模式,來跟我們的模擬相互檢驗,讓我們能夠更清楚地掌握地方區域受到地形影響的風場變化的情形。

考拉茲猜想

考拉茲猜想是一個橫跨近九十年的數學難題:任何一個自然數,奇數須乘以3加1,偶數須除以2,依照這個規則不斷重複運算,所有自然數終將變成1。因為經運算後,偶數將變小,奇數會變大,直觀上奇數會比偶數更不容易收斂到1。我們發現有許多連續數字會有同步現象,這表示,數對裡的奇數具有和相鄰偶數一樣的考拉茲運算次數,同時,只要我們找到一個符合考拉茲猜想的奇數,就相當於找到了無限多個同樣符合的奇數。

植物界的勇士-不死鳥頂樓種植隔熱研究

本研究的目的在探討「不死鳥」這種植物生長的韌性及隔熱效果,我們發現只要有空隙可以長根,不死鳥就可以生長,而且不需要什麼養分,只需要一點點水分。我們利用木箱模擬教室空間,在戶外及室內做隔熱實驗,發現將不死鳥種植在水泥板上,和常見的頂樓植物台北草,都有相同的隔熱效果,有效降低木箱空間內的溫度,而且不死鳥的生命力比其他植物更強,水分需求少且耐曬。當台北草的植栽經二星期大雨與烈日的考驗後變枯黃,不死鳥則一樣強韌。不死鳥就像是一部自然空調機,冬暖夏涼,如果可以種不死鳥在學校頂樓,便可以減少冷氣使用,達到節能省電的功效。