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國小組

四邊形的邊角,對角線與面積的關係

(一)數學課本第九章第八單元「四邊形」的內容說:「四邊形各邊長度固定,它的形狀和大小會改變。」於是心中產生一個疑問:「四邊形的形狀和大小的改變跟什麼有關係呢?」(二)再讀到第九單元「四邊形和三角形的面積」,知道四邊形面積等於分成兩個三角形面積的和,求得像正方形面積=一邊 × 一邊,長方形面積=長 × 寬,平行四邊形面積=底 × 高,等腰梯形面積=(上底+下底) × 高 ÷ 2 ,發現四邊形的面積似乎跟對角線沒有關係,於是心裏想:「四邊形的對角線與面積沒有關係嗎?」

少年起司的奇幻漂流 ~探討牛奶與豆漿的凝乳現象

本研究緣起於想讓吃全素者也能享受吃起司的美味,接著透過文獻探討,再藉由實驗及操作瞭解酸、乳酸菌、凝固劑、加熱溫度及時間等因素對凝乳現象的影響。最後希望能嘗試自製牛奶起司與豆漿起司。透過一系列的實驗操作,我們瞭解牛奶與豆漿的凝乳的特殊現象,在本研究中牛奶的取得佔去高額的實驗經費而豆漿成本較低卻有更多的凝乳量,由此推論若能研究出最佳的豆漿凝乳配方應具其經濟價值;而且豆漿起司的研發也可以造福吃全素者,讓他們享受起司的美味。

給他一點顏色瞧瞧-另類酸鹼指示劑

五下南一自然第二單元「酸與鹼」中提到及利用紫高麗菜汁檢測酸鹼。由於紫高麗菜不易買到,因此進行一連串實驗找尋更簡單效果又明顯的測酸鹼用具。一、用煮沸、浸泡等方法取紫高麗菜汁,酸鹼測試省時又明顯。二、製作指示劑水質會影響成效,採RO水質佳。三、日常生活中許多紙類、白布類皆可製作試紙。四、使用棉花棒測酸鹼性比其他材質更經濟更方便,可推廣運用於教學上。五、紫色高麗菜價格高,可改採葡萄、桑葚、紫蘇及咖哩、芥末、薑黃粉。六、酸鹼教學時,建議老師在教學上可以使用棉花棒,配合效果良好,且取得便利的校園植物、應時水果,既經濟又方便。七、利用酸鹼指示劑的變色效果,可與「藝術與人文」課程進行聯絡教學。

我變!我變!我變變變! ~澄清石灰水變身大考驗

在五上自然課「氧與二氧化碳」這個單元,課本交我們利用澄清石灰水來檢驗二氧化碳,如果澄清石灰水變白色混濁即表示該氣體為二氧化碳。此外,老師還告訴我們:『如果繼續通入二氧化碳,則溶液會再變澄清』,我們上課時卻沒有人成功將混濁的石灰水再吹澄清。在研究過程中,我們先解決石灰水配製緩慢的問題,利用棉花過濾,快速取得澄清石灰水。然後利用二氧化碳鋼瓶提供穩定的二氧化碳來源,測量石灰水的濃度、體積、二氧化碳氣泡大小以及流速等因素影響,經過不斷的研究努力,終於解開影響石灰水變混濁的因素以及上課時無法將已混濁的石灰水再吹成澄清的真正原因了。

探討電磁鐵裝置中線圈纏繞的形狀與磁力大小之關係

本作品目的在於探討小學自然與生活科技教材有關電磁鐵裝置之內容,其線圈纏繞的形狀與電磁鐵磁力之關係。實驗小組利用自行設計之實驗設備操作實驗,自製4 種外圍周長相同、但形狀不同的中空柱體,分別以相同長度之導線纏繞相同的圈數做成各式電磁鐵,再利用砝碼及迴紋針做為測量磁力之工具,得到「相同線圈數之情形下,所繞的線圈之形狀愈靠近圓形者,其產生的磁力愈強」之結論。實驗小組並針對線圈纏繞之中空管的粗細大小對磁力的影響提出現象的探討,得到「磁力的大小與中空管的粗細並無直接關聯,透過電阻與電流的測量,通過線圈之電流大小才是影響磁力最重要的因素」之另一結論。最後,實驗小組利用穩定之電源供應控制,設計一嚴謹之操作步驟,以維持實驗結果之穩定性。最後針對電磁鐵各種變因與磁力的影響,提出了現象的觀察心得。

燈「糖」入視─糖性質的測定

為了讓添加了糖的飲料喝起來更健康,我們藉由實驗更深入的了解糖的糖度、糖的熱量,也了解到甜度是一種感覺,真正與熱量有關的是糖的濃度。我們藉由討論糖度計的原理,嘗試自製了「簡易折光式糖度計」和「旋光儀」,用來檢測糖的濃度,並以燃燒糖的方式,研究糖的熱量釋放,最後比較含糖飲料的糖濃度與熱量的關係。經由實驗發現以自製的簡易折光式糖度計測量可發現糖濃度越高時,光的折射角度越小,而糖的旋光性效果也會與糖濃度有關,飲料中糖的濃度高時通常熱量會高。

好「繩」省水自動澆花器

好「繩」省水自動澆花器,是一個全新的澆花器設計,與傳統的人工澆水、自動噴水及滴灌系統完全不同,沒有人工及噴水澆花,水資源到處溢流的浪費,更不會有滴灌式滴水孔經常堵塞,無法出水的問題。 本澆花器架構簡單,只需回收的兩個寶特瓶及吸管,再加棉繩,即可完成,操作方法容易。它利用大氣壓力、毛細現象及重力原理,由棉繩緩慢吸水到土裡。省水、節能、自動供水是澆花器的三大優點。經過測試,它比傳統的澆水方式約節省78%的水。此外,不需要電,利用盛水容器水位的高低及棉繩數量、種類、水沿著棉繩爬升的高度,就能精準調整控制出水量,有效提供植物生長所需用水。它適用範圍大,不管室內還是室外,大部分盆栽都可搭配使用。

別叫我魔術—喜結良緣物理學轉動慣量原理的解碼

在老師的結婚喜宴上,有位來賓表演-「喜結良緣」,大家都看得目瞪口呆,認定它是魔術秀,但我們卻選它做為研究題材。老師說,對於這麼創新、奇幻、令人嘆為觀止的研究題材,我們不必急著了解最快、最直接的「魔術秘訣」,而應以循序漸進、旁敲側擊的研究態度,把研究重點放在:運用物理學理論,尋找成功率最高的表演道具及純熟的手法。我們終於得到出乎意料的成果,原來,它是 物理學「轉動慣量」的原理 ,我們也將以這次研究成果做為送給老師的結婚賀禮 。我們發揮下列五個創意,探索「喜結良緣」-鐵鍊拴環的物理理論。創意一、設計製作鐵鍊拴環歷程間歇攝影裝置。創意二、設計製作鐵鍊拴環歷程全程顯示裝置。創意三、設計製作左、右鍊手實驗架。創意四、設計製作標準實驗環及實驗裝置。創意五、設計鐵鍊拴環道具優劣猜測遊戲。

天降神兵-降落傘實驗

我們為了做出“可以在空中停留最久的降落傘”,所以實驗了好幾項有可能影響降落傘降落時間的因素。包括有:1.用什麼樣的材質來製作降落傘的傘面,才能讓降落傘飄得慢呢?2.降落傘的載重量與降落傘降落的時間有什麼樣的關係呢?3.降落傘的形狀和降落的時間有沒有關係?4.降落傘的傘面開孔會不會影響降落時間?孔的大小與降落時間有關係嗎?5.降落傘繩索的數量及長度會不會影響降落時間?6.降落傘的傘面積大小與降落時?我們認為降落傘除了要顧及它的飄降的情況外,還有降落地點以及降落時間的長短。經過一連串的實驗、記錄、以及討論後,我們發現降落時間的長短和降落傘本身各方面的因素最有關聯,而降落傘的材質、傘面積、形狀、傘面開孔、載重量、繩索等都與降落傘飄降時間有密切相關。

構樹的秘密生活--構樹葉形變化的秘密

校園和野地常見的構樹,是一種雌雄異株的灌木,構樹葉形有許多變化,從卵心形、三裂到五裂鳥趾狀。根據研究結果發現,構樹多變的葉形和性別與生長的環境無關,但卻和構樹的年齡有關、年齡大的構樹,葉子多為卵心形,年齡小的構樹葉型則多為三裂到五裂鳥趾狀,因此我們推測葉形變化與構樹年齡有關、觀察構樹時,發現與構樹同屬於桑科的植物:桑樹,葉形變化也與構樹一致,小株桑樹葉形同為三裂到五裂鳥趾狀,大株桑樹葉形則轉為卵心形,此種現象反映這類植物小苗競爭光線所演化出的生存策略。構樹的雄株在二月底開始掉葉子,三月長出雄花序,三月底雄花序成熟後,構樹始長出新葉子,同時期雌株的雌花序開始出現,到四月底時構樹果實開始成熟。