全國中小學科展

國小組

給你一點顏色瞧瞧

這是一個光與色的研究。首先我們經過一番討論與改進決定出簡單方便的實驗紀錄方法,接下來進行實驗探討色彩和色光混合出現的種種變化,實驗中發現玻璃紙色光會覆蓋掉相同顏色或較淺顏色的色料。最重要的,我們還利用這樣的發現來創造發明有趣的小玩藝兒。除了做科學實驗之外,更發揮創意與聯想,動手做了一些有意思的小作品,像是我的點點會說話、變色電視機、魔力故事書、大家猜謎語、魔幻迷宮、部首辨識機等等。

超級「馬」力

本研究是探討馬鈴薯可否用來發電,並且應用於生活中的電子鐘與LED燈。本研究探討包含電極距離、生馬鈴薯、水煮馬鈴薯、水煮馬鈴薯加鹽、不同切片大小、不同電極組合、不同夾子數量、乾燥、冰箱、日曬…等電流及電壓的差異性,並續做水果皮的發電效果。由實驗最終結果可知將水煮馬鈴薯切成片狀,每片長度為4公分,寬度為4公分,厚度為0.4公分,並串聯起來,8組馬鈴薯串聯時可驅動簡易小型電子鐘,8組馬鈴薯串聯時可點亮LED燈,並且維持了324個小時,同時也發現發霉及乾燥後會降低發電效率。

地底下的秘密

三年級的暑假,學校整修操場被樹根破壞隆起的跑道,當時施做的工人說:樹根的生長是「樹枝長到哪裡,根就長到哪裡」,這句話引起我們的研究興趣。因此,我們著手設計並進行一連串的實驗,透過實地觀察、資料比對與利用綠豆、九層塔、甜椒、青椒的種植實驗,以探討植物莖與根系生長的關係,並作為種植行道樹時參考。經實驗研究後發現:不同種類的行道樹確實會對人行道造成不同程度的破壞,且樹型越高且樹圍越大者,對人行道的破壞越嚴重;相對的,樹圍越小且長得越矮的行道樹種,其對人行道的破壞力較小。另外,行道樹枝葉的水平生長方向與其破壞人行道的方向相同。而植物根系的水平發展方向與莖的水平發展方向相同,且植物根系的垂直發展方向與莖的生長高度相較之下,有「莖高者根深」的趨勢,即植物的高度越高與其根系發展的越深。從實驗中,研究小組發現不同樹種的生長情形間有所差異,因此建議能夠在選種路樹時,應該考量樹木的生長情況,應該選擇較矮的樹種種植,以避免路面受到破壞,而需要更多經費維修。而在道路設計方面,由於行道樹的物種枝葉生長較為高大,因此所需要的生長腹地相對較寬,因此建議未來在做道路規劃時,能夠設計更寬廣的生長空間讓樹木生長。

神奇的哆啦a夢手~自製負壓式夾具之研究

本研究利用負壓原理自製一個輔助夾具,我們使用手動拔罐器產生吸力,在氣球及其內部裝入內容物製作成夾球,再將拔罐器與夾球結合,成功地製作出一負壓式夾具來夾取物品。實驗中探討夾球內內容物的粒度、重量、硬度、體積..等各項物理性質,進而設計夾具構造及功能,從實驗中我們得知夾取效果最好的夾球內容物為咖啡粉(粒度0.71~2 mm),為了因應實際使用需求,不斷改良最後成功研發出第五代夾具--『阿哆手5號-多功能可折式拐杖夾具』,阿哆手5號,攜帶方便且重量輕,能夾取絕大多數物品,它成功地幫助不方便彎腰拿取物品的人。

它為什麼嘎啦嘎啦

三年級下學期,我們學校喝味全牛奶,公司送訂牛奶的小朋友們ㄍㄚㄌㄚㄍㄚㄌㄚ的玩具,大家都玩得很開心。有一天我正在玩它,姑媽來了,她問我,為什麼這個玩具會ㄍㄚㄌㄚㄍㄚㄌㄚ?為什麼它的聲音這麼響亮?我一時答不上來,心想:這種玩具構造簡單,應該很容易找出發聲的原因,於是邀了張馨涵同學,做下面各種實驗。

螞蟻領航員

螞蟻不受各種人為的聲音及環境中的顏色所影響,可以在看不見食物的環境中找到砂糖,顯示視覺並非是找食物的主要能力。螞蟻受到了砂糖香味的吸引,故往砂糖方向搜尋,味道愈濃,螞蟻受到的方向指引愈明確,所花費的時間愈少,因此我們推測,螞蟻主要是以嗅覺找尋食物。螞蟻留下費洛蒙訊息,似乎無方向的指示性,螞蟻可能無法辨別食物在路徑的哪一端,發現有食物費洛蒙訊息,便往前走,走到盡頭沒發現食物,部分的螞蟻會做搜尋,搜尋範圍大約是半徑 2cm,部分螞蟻則在路徑中來會的走,顯示出螞蟻的食物費洛蒙無方指示作用。費洛蒙訊息,寬度範圍大約是 0.4cm 左右,大約可保留 12 分鐘左右, 27 分鐘以後,費洛蒙的訊息完全消失。

孑孓掰掰~智能水溝清理機

水溝清理機器人加裝導輪後約為29.5公分。清理模組採用「撈取式」來設計卡榫式鍊條、帶動棘輪和挖取鍊條,配合1:6的減速齒輪,能增加扭力。傾斜角60度搭配5個挖取鍊條,有最佳的撈取效果。車架採用三角形結構,車輪改成「棘狀後輪」,馬達加裝1:10的減速齒輪,穩定性高,能在泥濘的地面前進。採用NCUE BRAIN GO智能模組連接前後兩個超音波感測器,可判斷陰井位置,自主在兩個陰井間來回清理。前進動態為前進4秒倒退2秒,能有效脫離汙泥障礙。一邊前進一邊捕撈有最佳的捕捉孑孓效果,如果放置定點,捕捉效果較差。

約分的好幫手

希望找出最快的約分方式,所以先找出兩數相除後所得到的餘數,發現餘數和兩數的最大公因數有很大的相關性,餘數的因數中包含了最大公因數,同時餘數還可代表兩數中的大數再和小數繼續求取餘數,或找最大公因數,得到的餘數可以簡化求最大公因數的過程。同時和輾轉相除法比較,可更快找出最大公因數,或者更快判斷出兩數是否互質。並且在求取多個複雜的數字的最大公因數時,也可快速的簡化,而不需要兩兩以輾轉相除法求之。此種求餘數法是在約分時的最佳幫手。

水草的有氧運動

影響水草行光合作用的三大主因有陽光、空氣、水。故在本研究中,欲進一步深入探討綠菊與光源的距離、色光、水源、液肥及碳酸氫鈉對於綠菊行光合作用的影響。實驗過程中,我們在地下室吊起太陽燈來照射綠菊,並利用加工過的26ml 滴定管收集氧氣。由實驗結果得知,以綠菊和光源間的距離來說,距離愈近,愈能促進綠菊行光合作用;色光方面則以藍色色光對於綠菊行光合作用的幫助最大,紅、綠及紫色色光對於綠菊行光合作用的影響則不相上下;水源方面,地下水對於綠菊行光合作用有最大助益;液肥方面,種植綠菊時添加液肥可促進其生長,進而提升光合作用的速率,但須留意添加液肥應適量即可,其濃度不宜超過1%;以添加的碳酸氫鈉的濃度而言,故若要在水中加入碳酸氫鈉水溶液以促進綠菊行光合作用時,其添加的濃度不宜超過6.7%。

How神『蛹』-解析樺斑蝶結蛹的變身術

蝴蝶像是一位美麗的小精靈在花叢中翩翩飛舞優游自在,其實在牠的成長階段會遭遇到無數的威脅,就會以模仿、偽裝、警告、威嚇手段來達到物種的繁衍和生存。蟲蛹期是蝴蝶最弱與無助的時期,因此欺敵之術就是要和大自然合而為一體。如同哈利波特隱形斗篷一般讓人看不清摸不著這麼的神奇。我們透過實驗利用光線的明暗、各種顏色的玻璃紙及LED來改變環境光源及顏色,探討樺斑蝶蛹色變化的差異性與生活史各個階段性別分辨的研究。