全國中小學科展

國小組

是誰在搞鬼~小燒包成分的探討

整個實驗是探討市售小燒包中各成份-鐵粉、活性碳和食鹽的作用和原理。實驗分成兩個部份,第一部份是探討小燒包主要成份鐵粉、食鹽以及活性碳在發熱過程中所扮演的角色,鐵粉為發熱物質、活性碳為保溫作用、食鹽為催化劑;第二部用是將唯一的金屬物質置換成鋅、鋁、銅粉三種常見的金屬,藉以了解哪種金屬的發熱效果最好,發現鐵粉溫度上升最快。最後考慮經濟因素與發熱效果,了解到鐵粉溫度上升最高且價錢最便宜,所以廠商使用鐵粉當小燒包中主要發熱物質。

數字迷宮-雙對角線數字和最大值之研究

本研究源自第49屆中小學科展國小組「數字拼圖」,原作品找出了單一對角線的最大數字和,我們進一步將研究擴展到兩條對角線的最大數字和。 我們發現依遊戲規則將數字填滿所有格子是「漢米爾頓路徑」問題,所以我們重新由較單純的「單一對角線」出發,去尋找填數時餘格「漢米爾頓路徑」的限制,再利用這些發現,去找出雙對角線的填數規律,並將單對角線與雙對角線最大數字和的公式符號化。 以漢米爾頓路徑填完所有餘格的限制,除了一般熟知的「單一路徑」、「色格與白格的差」之外,影響我們找出最大值的關鍵是餘格出現的「階梯形階數」不可超過3階。這項發現讓我們找出雙對角線最大數字和的「填數規律」,並推出了雙對角線最大數字和的公式。

多管齊下-自製複管笛的音色探討

本研究利用生活中隨手可得的水管、廢棄椰子殼與竹子(掃把柄),嘗試研發製作出能同時發出旋律音與持續音的特殊樂器,並探討其旋律音與持續音之間所產生的音色和諧度的變化。 由於「雙管鼻笛」與「葫蘆絲」的構造比較特殊,我們除了探討相關文獻,了解笛類樂器的發聲頻率公式外,還實際操作器械,藉由自製的水管笛驗證管長、管徑與吹嘴對基音頻率理論的可行性。電腦頻譜軟體,除了可以分析主管與副管(和音管) 在各音階的的和諧程度外,更可以作為我們自製樂器微調管長或音孔大小的依據。

最具父愛的水中小暴君

金門-一個擁有豐富水生資源的生物寶庫,藉由自然與生活科技課程中的相關經驗與內容設計,我們挑選學校附近水域中較為特殊也較易取得之代表性物種-負子蟲作為觀察及科學展覽的主題,從負子蟲的觀察與研究中,不僅讓我們對課堂上老師講解的內容更容易聯想瞭解,也讓我們對平時較少接觸到的水棲昆蟲具有更進一步的認識。本次科展作品中我們針對負子蟲的構造、雌雄辨別、棲息環境、食性、育幼行為、若蟲孵化過程、趨光性等等進行觀察與實驗,除了更深層地認識負子蟲外也間接瞭解到在捕捉負子蟲過程中其他各式各樣的水棲昆蟲,例如龍蝨、仰泳?、水螳螂、豉蟲、蜻蜓水蠆、豆娘水蠆等等,水塘的生態多采多姿,藉由這次的經驗讓我們持續認識這個偉大奧妙的生物寶庫。

玉米田裡的捲葉風波

學校的科學中心前的栽培園,整年都有栽培各種植物,在苦瓜之後的短暫日曬休耕,又是輪到玉米甜的活動了。今年我們準備五個品種的玉米種子,分區播種、澆水、施肥等。 當玉米發芽長出幼苗嫩葉時,各種的蟲蟲接著來訪;覓食葉片、產生斑點、捲葉、斷葉等風波一個接一個。 在1~3個月栽培中,最熱鬧的是捲葉風波,葉子有了斑點,仔細一看是蟲蟲的卵---幼蟲,開始覓食,為了保護自己就把葉片咬斷一部份,開始吐絲捲葉;由於覓食、捲葉方式的不同,我們分辨出單帶弄蝶的幼蟲和瘤野螟的幼蟲,也因為覓食、捲葉的不同,使研究更為有趣多元。在三個月中的飼養觀察,提出了許多有趣的事件和難忘的記憶。

藤壺藤壺開哪壺

藤壺是會附著在固體上共生的生物,外型似小火山而引起我們好奇,我們詢問專家且親自採集化石進行測量與分辨和觀察。我們從鯨藤壺化石驗證牛埔在上新世的地形是沙洲(出海口有鯨魚擱淺),玉井在近海環境。龜藤壺、多肋藤壺化石驗證大岡山當時的地形是海底,紅巨藤壺化石驗證四溝當時的地形在潟湖至河口灣、潮間帶並由伴生化石與地層做確認。從外觀顏色判別紅巨藤壺化石;外觀特徵判別多肋藤壺化石;從面積可判別鯨藤壺化石及龜藤壺化石。鯨藤壺和紅巨藤壺所受水壓不同,而演化出不同的盾板結構。我們發現海拔高度與地質年代無關,兩個同一地質年代的板塊,斷層活動越劇烈海拔高度越高。灰鯨活動於台灣西南部,所以在牛埔、玉井挖到鯨藤壺化石。

老謀深算—捕蠅草捕食機制電位差之研究

本研究想知道捕蠅草的捕食動作是如何產生。以B52捕蠅草為例,以迴紋針輕觸捕蠅草內感覺毛連續兩次,使捕食器閉合。當刺激感覺毛時,會產生一個電位差;第二次刺激,會再造成電位改變。實驗發現碰觸間隔40秒後閉合機率為0%;進一步實驗得知捕食器大小與電位差無絕對關係。十個不同捕食器第一次與第二次碰觸電位差均落在︳84︱mv到︳142︱mv之間,而前述實驗中第一次碰觸捕食器的最小電位差為︳60︱mv左右,故另行設計實驗,藉由電刺激器輸入60mv電刺激,捕食器閉合機率為0%;僅一次輸入140mv電刺激,捕食器閉合機率為100%,證實只要刺激的電壓夠大(相當於兩次碰觸的電位差總和),即造成捕食器的閉合。當捕食器離開母株超過28分鐘後閉合現象便消失。

誰是不倒翁~探究房屋耐震程度

『工欲善其事、並先利其器』,在研究地震災害對建築物影響的過程中,發現無法模擬地震級數是我們的困擾,因此歷經兩年的研究時間,我們根據中央氣象局公佈的地震分級數,改良地震板。並以此改良設計過的地震板,探討「柱子強弱對房屋耐震程度之影響」、「地基深度對房屋耐震程度之影響」與「底面積形狀對房屋耐震程度之影響」,同時藉由地震板的設計模擬地震強度分級,進行相關耐震的實驗。從實驗結果中發現柱子越粗可使房屋耐震程度增加、高樓的底面積大、重力低、重量重且掌握對稱原則較不容易倒塌、建築的形式要方正簡單,連棟因為可互相的扶持,所以較一般的單棟建築物更為耐震。

步步回營-探討數字歸位的遊戲秘訣

一、利用Disjoint cycles分析初始牌卡,定義符號⊕作為Cycle拆解成數個Cycles的步驟合成,而數字歸位則為拆解步驟的逆推。發現特殊的Cycle類型,數字歸位有固定策略。 二、m-cycle內部通路至少要m-2條才可能成功,且最少需要m-1步。 三、數字歸位可利用歸位判斷法、Cycle拆解法、Cycles的互補數歸位法,找出可能歸位方式。 四、 判斷數字歸位的最少步數,步驟如下: (一)以Disjoint cycles表示初始牌卡。 (二)檢查每個Cycle內部及Cycles間是否有通路連接。 若是,最少步數為n-(cycle數)。 若否,選擇合適的Cycle打破,最少步數為n-(cycle數)+(打破次數)x2 。 五、n張牌卡數字歸位的方法不唯一,但最少步數皆相同且介於n-(cycle數)到n-1之間。 六、選數控制歸位法是採大數先歸位原則,搭配三個策略,控制下一步欲選取的數。反覆操作,必可將數字歸位,但未必是最少步數。

智慧城市〜水位偵測一點靈

本研究由水位高度偵測器連結UNO板與麵包板再連結電腦端的讀值找出與水位高度的穩定關係,藉以獲得最佳靈敏度的水位高度偵測器,此裝置特點有: 一、 在地性: 台灣地處熱帶、亞熱帶,常有雷雨豪雨,本設備可告知車行地下道淹水高度與位置,即時啟動警示柵欄,降低災害的發生。 二、 創意實用性: 利用簡單電路,連接水銀、紅外線、光敏電阻偵測器並將偵測之訊號,結合電路、電腦軟體 S4A,並連結手機APP,有攜帶便利與即時傳訊的特色。 三、 教育性: 應用自然與電腦課程的結合,製作簡單的機械裝置與S4A程式,達到與現代智慧生活結合。 四、 科學性: 透過實驗培養對科學過程的態度,如觀察、提問、擬定步驟、團隊合作等。