全國中小學科展

國小組

三角形的趣味勞作─探討角平分線性質

為了某一個國際型數學比賽,在搜尋以前的一些數學考古題當中,發現有一些題目與角平分線有相關的考題。在研究這些考題當中,有了一些想法及靈感可以與連動桿的相互結合。在研究的過程當中,自己親手動手設計與製作連動桿,並且,使用的材料選用以符合環保精神為主的工具製作教具,完成此項的研究。

精油D.I.Y

由生活經驗及課堂所學結合在一起,自己製作時下最流行的「精油」。器材是使用生活中隨手可得的物品當作實驗器材,嘗試做到真正的 D.I.Y.。方法使用「蒸餾法」,經冷凝後收集水滴,再淬取精油。

漏出"珠"腳~走漏千顆珠

使用漏斗盛裝米粒或綠豆等顆粒狀物質時,經常會在漏斗出口發生堵塞,為什麼會發生這種堵塞的情形呢?是因為米粒或綠豆太大,或是漏斗的口徑太小,也或許有其他的因素。為了解開這個謎題,於是我們想到改變物體數量和大小,並利用不同傾斜角度、材質和口徑大小的漏斗來做實驗。為方便觀察物體經由漏斗滑落的情形,我們使用斜坡,並藉此觀察斜坡長度是否為漏斗堵塞的原因。

廚餘廢油的新生命

學生根據自己參加環保小尖兵的研習活動中,所學習到的知識並利用學校廚房中的廢油製造改良式的環保肥皂(如下圖一),本次的作品除了一般的肥皂之外,另外還加上天然的水果皮,如柳丁、檸檬及橘子,做成水果香味的香皂;加上米糠及苦茶粉做成的肥皂,這些肥皂主要是作於油膩物品的洗滌;有加上甲酸做成的消毒肥皂;有液體狀的肥皂膏;有肥皂粉末,也有加上自然香精做成用於清洗臉手皮膚的高級香精香皂。在這過程中,了解到廢物利用、理論的應用及推廣,如同美國教育學者杜威(Dewey)所說的做中學(Learning by doing.),因此環保肥皂除了在學校作為清洗廚房油膩的抹布及洗手台的肥皂外,更是分送學生家長及社區的禮物。

漫步在雲端乾冰塑TAIWAN

本實驗運用乾冰低溫特性,進行昇華、擴散及讓液體結冰的直接觀察研究。研究中發現乾冰置放在金屬材質上冷卻效應較佳;在木質桌面降溫的程度較低。乾冰邊角上因為二氧化碳冷氣流產生渦旋現象而讓水滴最慢結冰;又因為結冰順序的影響,造成冰滴尖端呈現向外放射狀現象。將蒸餾水、糖水、硫酸銅溶液及鹽水分別滴入四面乾冰牆中間,可以觀察到液滴快速結成斗笠狀、扁桃狀、鍋蓋狀及結晶花等不同變化。最後利用烙印原理,將不同的色素溶液滴入台灣形狀凹槽的乾冰上,有長出中央山脈的台灣、也有美麗的結晶花夜空,更進一步利用乾冰碎塊做出大海環繞的福爾摩沙。「漫步在雲端,乾冰塑台灣」科技與人文創意的連結,浪漫而炫麗地呈現在我們眼前。

捷運Follow Me!Go

在捷運車站的建築中,將月臺、票卡閘門、出口設在不同的樓層,對殘障人士和老弱婦孺而言,搭乘捷運要上上下下、走來走去,非常不方便。我們透過實地調查和統計的方法,發現使用捷運站的電扶梯、樓梯、電梯、廁所等設施,或經各出口離開車站時,從第2車廂和第5車廂下車最方便。如果要轉乘的話,先分辨路線相交的方式,再掌握車頭的方向,就能順利轉車。這份研究結果可以提供殘障人士、老弱婦孺,甚至站務人員作為參考之用,協助弱勢者輕鬆搭捷運,快樂暢行大臺北地區。

發電機的製作與研究

探討不同的馬達與馬達(電動機)互相轉動,對發出來的電力的影響,利用不同材料來改造被轉動的馬達(電動機)或轉動不同線圈條件的馬達(電動機),影響發電的電力和效率等相關性研究。

海洋塑食文化

海洋廢棄物無所不在,有大有小,其中一部份被生物吃了進去。家鄉的魚也無法倖免,本研究發現50%的魚腸胃樣本中有塑膠的蹤跡,纖維狀有75%、片狀有12.5%、顆粒狀有12.5%,這些塑膠都屬於微粒,要用顯微鏡放大觀察。本研究在魚腸胃中無發現肉眼可以輕易辨別的人造垃圾。

1021世紀洪災

本研究探討宜蘭縣蘇澳地區颱風或超大豪雨來臨時,地形對淹水程度的影響。結果顯示,蘇澳地區地形中心位置較低,一旦下雨,就會形成平地部分區域的淹水。蘇澳地區於2010年10月21日當天梅姬颱風帶來強大豪雨,造成土石流情況嚴重;水深最高達400cm,研究範圍內1/2的區域淹水。廣泛而大規模的土石流及山崩,導致流水宣洩不良,減緩排水速度是帶來災害的第一個原因;單日的雨量逐年增加,驟雨情況發生的機率提高,顯示出極端氣候是第二個原因。加上東北季風和颱風所帶來的共伴效應,潮位對較高的9.10月,在滿潮時期加上足夠的雨量就會造成淹水。我們所製作的模型選用油土做出平地,用ㄧ般的土做出丘陵,模型縮小比例1/5620(89/500000)是我們認為較準確的模型條件。

天「柱」我也

台灣地震災害頻傳,為了為台灣防震技術盡一份心力,透過文獻與實驗模擬大樓的剛性結構搭配輔助軟性結構的設備來分析樓層遇到地震時在物理上的變化與影響,實驗分兩部份:一、建築剛性結構變化,二、輔助結構之差異。發現:一、不管施重重量、樓層平面大小,施重所在區域之力柱承重最重,斜對面最輕;二、當柱體高度、質量固定時,不同切面柱形的承重能力也不相同,柱體分佈結構與地震震動方向的交互作用是造成建築物倒塌的重要因素。三、力柱加裝彈簧座可以馬上減低振幅,而加裝阻尼器可以透過反作用力緩衝地震的強度。四、根據實驗結果我們建議:越高樓層面積越小、中間樓層加裝阻尼器、使用加裝彈簧座的正方形力柱,是良好的防震大樓結構。