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均衡一下

此研究結合「酸鹼溶液」與「分解者」的科學概念,目的在探討酸鹼中和溶液對自然環境(以黴菌作為環境指標)之影響。過程採用 pH 測定儀及自製滴定器進行實驗,並兼顧質性(觀察討論)與量化(實驗計算數值)之研究方法。研究先蒐集生活常用溶液,檢驗其酸鹼特性;並探討不同濃度溶液之 pH 值變化;且採酸鹼滴定方式,認識酸鹼中和反應;再比較中和前、後的溶液對黴菌之影響,最後找出黴菌存活之最佳鹽類溶液。研究發現:(1)食用溶液多為酸性溶液,洗潔用品多呈弱酸性,而洗廁劑是強酸,但其他清潔劑多為鹼性溶液。(2)加水稀釋後,研究樣本的酸性溶液之 pH 值變化較明顯。(3)清潔劑易影響黴菌之存活與分解功能,但與洗廁劑中和後會改善此現象。(4)不同的酸鹼劑量比例之鹽類溶液,對黴菌之存活與分解功能助益不同。最後研究建議,適宜的「均衡」酸鹼液,是能提高環境中黴菌分解者之功能。

步步為「贏」─鋸木塊遊戲之探討

本研究探討在n×n的方格表中,如何進行鋸木塊遊戲才能獲勝的方法。我們透過觀察、尋找關係與樣式、猜測、檢驗與論證的探究過程,發現在鋸木塊遊戲進行過程中,由鏈碼的樣式可提供定向的作用,使玩家快速找到角落封閉點、邊封閉點、內封閉點及必勝路徑。此外,我們也發現在3×3、4×4、5×5、6×6…n×n的鋸木塊遊戲中最多可切的單位數公式為(n-1) × (n-1),並找到在3×3、4×4、5×5、6×6… n×n的鋸木塊遊戲中最多可切的單位數的遊戲路徑及必勝切法。最後,我們也提出在3×3、4×4、5×5、6×6…n×n的鋸木塊遊戲中可快速結束遊戲的必勝策略。

“天染”的最好

我們以咖啡渣、指甲花粉等材料自製天然染髮劑,比較市售化學染劑的顏色持久度、酸鹼度及對生物產生的影響,希望能找出天然染劑在生活上的應用。

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。

牛仔愛上蛋--探討牛仔布染色助劑以變性蛋白質替代化學樹脂的可行性

牛仔褲製造過程,化學染料及樹脂染色助劑會對環境造成汙染,為保護環境,我們首次利用植物蛋白質(豆漿)加酸變性產生黏性的特質,來取代化學樹脂,作為牛仔布染色助劑,並自製大菁靛藍染料,加入此變性蛋白質混合後,以類似印花方式,直接固著染色於牛仔布上。實驗發現,添加5克醋與100毫升豆漿混合,可得最大量變性蛋白;且豆漿加酸變性不受溫度影響,常溫即有最大變性蛋白收穫量,方法穩定簡單。為檢驗上色後牛仔布水洗及堅牢度效果,更自製水洗機及摩擦機,實驗發現,牛仔布水洗後顏色無明顯改變;摩擦堅牢度,亦有四至五級標準(五級最佳),顯見其不易褪色的良好特性。因此以變性蛋白質取代化學樹脂作為牛仔布染色助劑之方式確實可行。

屍速獵蟲~絨繭蜂寄生紫蛇目蝶之行為觀察

打掃學校蝴蝶園時意外發現雲絹蝶刻絨繭蜂從紫蛇目蝶幼蟲體內鑽出,為了進一步瞭解紫蛇目蝶與絨繭蜂的寄生關係,我們調查附近辭修公園內絨繭蜂與紫蛇目蝶的族群分布、棲息環境與存活率,透過室內飼養觀察了解紫蛇目蝶與絨繭蜂寄生紫蛇目蝶的生長過程,結果發現絨繭蜂在氣溫低於20℃下與紫蛇目蝶族群棲息環境相似,且在野外紫蛇目蝶幼蟲有28.1%會被絨繭蜂寄生而死亡,寄生後的絨繭蜂會在紫蛇目蝶幼蟲腹部內吸食養分約18天左右,會咬破紫蛇目蝶蟲體作繭而出,繭經過9天後就會羽化成絨繭蜂,在尋找下一個寄主。

飛蛋

我們都放過天燈,當天燈緩緩升起飄向天際時,心中都會產生一股對大自然力量的奇妙感受。在一次偶然的機會裡,看到電視上探索頻道播放的節目--「中國古代發明」,一個中國兒童利用線香加熱空蛋殼後,蛋殼就會飄浮在空中。這個畫面讓我們想到「天燈」與「會飛的蛋」之間的關聯,兩者都是憑藉空氣的浮力,可是兩者的體積與重量大不相同;在四年級的自然課中,曾提到空氣浮力,所以我們以相同的原理,用各種不同的方式加熱空蛋殼,但是都無法使空蛋殼飄浮在空中,只好利用天燈推算加熱後的空蛋殼所可能擁有的空氣浮力,結果發現探索頻道裡所介紹的『飛蛋』 , 竟然是一個不可能的假象。

丟出面積-不規則面積的估算法

本研究的目的是希望透過不同的方式,能估測出目標物的平面面積,研究中利用一立方公分的古氏積本的投擲,計算在範圍內,古氏積木進入所設定圖形面積的數目,換算出其機率,而推算出其所設定圖形面積,比較推算的面積與真實面積的差距,找出一個比較有效且簡易的估算方式,進而利用此方式來預估不規則圖形的面積。研究結果古氏積木的數量愈多(與設定範圍的面積比愈高)與投擲的次數愈多,其估測的面積與真實面積值愈高。因此本研究可提供在簡易的遊戲中來預估不規則圖形的面積。教師在課堂上利用遊戲快樂學習數學機率及面積概念並在日常生活中應用。

?仙花的彈子神功

鳳仙花是一種果實會爆開的植物,它的英文名字叫「touch-me-not」,意思是「別碰我」,因為只要我們碰觸到成熟的鳳仙花果實,它就會立刻彈出種子,真是「急性子」!這是它的中文別稱。這篇報告就是要研究鳳仙花果實的成長和爆開的過程,了解鳳仙花要爆開種子,是為了讓種子彈得比較遠,分散開來發芽,以便攝取足夠的陽光、水、空氣和養分,繁殖健康的下一代。鳳仙花因為內外果皮有不同的結構,導致鳳仙花果實在成熟的時候,果皮急速的捲曲,把裡面的種子,刮下來飛彈出去,這就是鳳仙花有「彈子神功」的奧妙。植物為了繁殖下一代,演化出各種不同的散播方法,鳳仙花靠自己的力量散播種子,方法真是獨特又有趣啊!

「炮」「箭」齊飛

最近同學間流行的開心炮,常造成校園內的垃圾問題,但也引起我們進一步去探討這兩種玩具的奧秘,及試著提出替代用品來解決學校的環境問題。首先,我們發現開心炮的內含物是由鹼性的白色粉末和一包酸性的透明液體所組成,藉由這二種物質的酸鹼中和交互作用來產生大量氣體,撐破袋子;其次,我們也發現小蘇打、檸檬酸和水混合後的自製替代物,比開心炮產生更好的效果;接著我們繼續探討影響自製替代物產生氣體之反應速度與反應威力的因素,我們發現水量、水溫、混合物比例都會影響氣體的反應速度與反應威力;最後,我們以自製替代物作為原料,製造許多有趣玩具,例如:自製開心炮、筆火箭與注射筒大砲等,並測試這些玩具的反應速度和反應威力。