全國中小學科展

國小組

謎樣雪山—東北角潮間帶雪山寶螺Cypraea caputserpentis之觀察與研究

我們的研究以東北角潮境與蝙蝠洞潮間帶為觀查地點,針對寶螺進行將近兩年的調查,除了調查出寶螺種類,更以數量最多的雪山寶螺為主題,進行數量、體長、護卵的資料蒐集,在體長資料的分析中,發現潮間帶的雪山寶螺並沒有明顯成長的跡象。另外也意外發現海溝兩側雪山寶螺數量的差異後,設計海浪沖擊實驗,實驗結果與野外狀況相吻合,雪山寶螺較不容易面向浪。再利用此海浪模組,設計漲退潮實驗,發現雪山寶螺在藻類充足下,並不會隨意離開岩塊。 接著利用不同季節的飼養結果(無成長)、卵堆出現狀況(一年四季)、母螺護卵時的體長(2.1~3.5cm),推測雪山寶螺應是陸續進到潮間帶,陸續產卵,以達分散風險,且進到潮間帶的雪山寶螺應該已經達到成熟狀態。

走進「複式槓桿的巧妙世界」 創新「0」元施力工具

本研究可說是『學以致用』和『知難行易』的代表作。又因所用材料全是廢棄物再利用而得名「0」元施力工具。 開學了,每天同學開啟教室裡高窗上的月牙鎖,既費時又危險鏡頭又出現了! 這學期自然課第一單元巧妙的施力工具(槓桿):它告訴我們槓桿有可以改變方向、加大移位的功能,正好可以運用它來研發可以解決控制高窗月牙鎖的難題,終於研發出簡單巧妙的施力工具。 ◎本研究採二階段方式進行: 第一階段:直接面對、邊做、邊學、邊修正的務實作法。 第二階段:根據第一階段的成果,去追求它的基本學理、實際操作,以及本施力工具功能的分析,有條不紊的整理與檢討。學生也因此領略『知難行易』的道理。

滑溜溜的潮間帶

潮間帶是一個海水來來去去的海邊環境,有時炎熱乾燥、有時又波濤洶湧,能在這樣環境生存的生物都非常奇特,我們利用半年多的時間,進行了二十幾次的日間觀察,及兩次夜間觀察,記錄到藻類、軟體動物、甲殼類、棘皮動物、刺細胞動物及數種魚類,另外還有數種小型生物,種類繁多。我們將這些生物的生存位置標示出來,正好可以做為學校進行海洋教育的重要教材。 我們也進行不同地區潮間帶的比較,發現八斗子公園的某些生物要比潮境公園的來的大些(黑鐘螺等),有些種類數量也比較多(黑齒牡蠣等)。 大家喜歡在海邊活動,但也製造相當多的垃圾,這些垃圾已經對潮間帶環境與生態產生影響,為了讓這些生物可以持續生長下去,有必要提升大家的環保觀念。

「油色可鑑」-簡易比色卡與發煙點之間的奧秘

我們利用簡易的食用油發煙點裝置及自製食用油比色卡,期望找到油的發煙點和油色之間的關係。實驗發現: 一、油加熱後油色會不同,於是製作出食用油比色卡,油色編號1~24,做為油色比較之用。二、油加熱四次後,植物油油色在1~6之間,發煙點在170度以上,屬於合格的油。 三、不同的油炸物油炸後,油的發煙點都有下降的情形,油色也會不同。 四、食材裹粉會讓油的發煙點下降、油色變深,以麵包粉的影響最大。油接觸空氣時間越多, 油的品質越不佳。 五、新油添加維生素E,只有豬油的發煙點上升,植物油會下降。舊油添加維生素E,油的 發煙點都會上升。 我們找出四種油的發煙點合格範圍與油色編號的關係,期望食用油比色卡能讓民眾鑑別油的品質好壞。

來電了沒?— 尋找準確快速的導電檢測筆

提高水溶液導電實驗成功率,先要選對電極棒的材質。生活中導電最佳的是銅線,但在水中易產生銅綠影響結果,且耗材大,我們建議以鋼釘取代。其次,影響導電的關鍵是電極棒與水的接觸面積。二支電極棒最佳距離是1公分、插入水溶液深度5公分為最佳,電極棒直徑越大,與水的接觸面積越多,導電性亦越佳。水溶液容積多寡影響並不大。自然實作中要驗證水溶液是否具有導電性,我們建議採用高亮度LED取代三用電錶,連接方式較簡便、價格低、效果佳,即使是導電性不佳的蒸餾水,亦可檢測導電性。我們將實驗結果設計成一支導電檢測筆,針對傳統電解實驗的缺點,製作出改良式的檢測筆,在操作上更方便、精確,方便老師與同學判別水溶液具導電性的最佳教具。

「粉」飾太平-濾油粉問題面面觀

本研究以「濾油粉」為主題,針對濾油粉的濾油效果暨安全性等相關問題進行探討。研究發現如下:(一)添加濾油粉在對油色清澈、延長油滾時間、加快濾油速度、降低酸價等方面,確實有其效果;(二)在油品劣化程度較輕、油量較少、濾油粉用量增多、濾油粉浸泡時間較長情形下,其濾油效果較佳;(三)濾油粉雖有重複利用的可能性,但功效逐漸減弱;(四)添加濾油粉的舊油所製作出的肥皂,在成形速度快慢、硬度、泡沫多寡、洗潔能力等方面表現較差;(五)在炸油中添加濾油粉,其安全性值得衛生單位關注;(六)使用過後的濾油粉,在作為植物肥料的成效方面,並無特殊表現。

熱˙回收再利用

把水放在瓦斯爐上加熱,我們都知道水溫會上升,而且,鍋子的周圍也會熱熱的。我們的想法是將製作蛋糕的圈模圈在鍋子的外圍,使輻射出來的熱不會散失,而且,還可以使水溫上升的速度加快。結果,鋁合金的圈模吸收了大量的輻射熱而變燙,而且,沒有達到使水溫上升速度變快的目的。於是,我們又在圈模內包上鋁箔的方式,使輻射的熱反射回去,結果,發現它可以使水溫22度、1000毫公升的水,在五分鐘內平均水溫上升6度。這樣的結果不僅可以節省燃燒的時間,也可以達到節能的效益。

翱翔天際

利用大小不同的機翼模型及強弱不同的風速,了解為何飛機因其載重量的不同,機翼的大小也不同,飛機載的人越多,機翼越大;飛機載的人較少,機翼也較小。

變色龍問題探討

我們探討變色龍問題,透過列舉三色樹的組合以及三色樹的組合數計算,讓我們更加了解收斂於同一種顏色的條件和方法,也利用列舉的方式找到三色變色組合的通式。此外,我們應用excel幫助進行三色、四色、五色變色組合的列舉,讓我們知道變色組合的結構大約相似,可透過各結構的相似了解n種變色組合的情況。我們也探討了變色組合在excel中的外接長方形,透過界定外接長方形的長與寬,可更容易算出變色組合的數量。最後利用變色樹規律,寫下三~五色變色組合數量計算公式,並將公式推展至n色樹。

「蛛」似「螞」跡─大蟻蛛生態習性與擬態行為之探討

大蟻蛛遊獵捕食,捕食模式介於蠅虎與棘蟻之間。會構築較簡易的棲息巢、包覆性較好的蛻皮巢與穩固性高的產卵巢,會利用舊巢,尤其密巢。雄蛛求偶以第一步足、上顎、觸肢穩定雌蛛後交配。雌蛛偏好在約90夾角葉片築產卵巢。有育幼行為,子代會與雌親蛛同巢至成蛛期。 大蟻蛛以視覺、嗅覺與觸覺接近蟻群,偏好在蟻巢附近築巢,在蛛巢外布置干擾絲、出入口設置簾幕絲,取得庇護又避免螞蟻誤入。大蟻蛛步行、克服障礙與避敵模式都類似棘蟻。以軟體模擬改變大蟻蛛運動模式實驗中,蟻蛛模式可降低被捕食機率。特別的是大蟻蛛也能混入蟻群獵捕與棘蟻共生的蚜蟲,可能兼具貝氏與攻擊型擬態。棘蟻會利用大蟻蛛取食後的獵物殘渣,牠們可能具有互利共生關係。