全國中小學科展

國小組

我切、我切、我切切切

一個多邊形經由一條直線切割可以形成兩個什麼圖形呢?這兩個圖形的組合可以有多少種呢?是否具有規律呢?經過實際切割後,以通過兩邊、通過一頂點一邊及通過兩頂點的切割方式來探討,發現當多邊形的邊數為奇數時,通過兩邊可以形成:(n-1)÷2種;通過一頂點一邊可形成:(n-3)÷2+1種;通過兩頂點可形成:(n-3)÷2 種,因此共可切割出(3n-5)÷2種圖形組合。而邊數為偶數時,通過兩邊可以形成:n÷2種;通過一頂點一邊可形成:(n-2)÷2種;通過兩頂點可形成:(n-2)÷2 種,因此共可切割出(3n-4)÷2種。

為什麼烏魚不見了

本研究主要在了解興達港地區氣候變化與烏魚洄游的關係,並找出本烏魚為什麼不來的原因。透過學校百葉箱,自製海水面表溫度測量器等儀器,每天固定觀測記錄百葉箱內儀器所顯示氣象資料,並採期間觀測方式,收集海水表面溫度。藉著校園氣象站?計的資?及行政院農委會水產試驗所公佈之「台灣週邊海域衛星海面水溫速報」、烏魚漁況速報並經過Excel 軟體分析,研究本區冬至前後十天氣溫變化、水溫變化與烏魚洄游的關係,我們發現本地區沿海海水表面溫度正逐漸升高,加以南方暖流增強向北推進阻擋大陸沿岸冷水流南下,大陸沿岸寒冷海流減弱,烏魚不易越過雲彰隆起南下產卵。所以興達港地區的烏金已不在後昔日。

膜範生機

以校園生活中看到的現象,借鏡日本薄膜農業經驗,在試錯過程中,找到便宜、易取得、製作時間短的薄膜,從中發展備製海藻酸鈣膜及細菌纖維膜(菌膜)的標準流程。測耐水性及耐候性可達1個月仍可再使用,海藻酸鈣膜及菌膜耐重性可達2400~2480 及490~870公克重量,菌膜可在一個月期間埋在土壤中分解完畢;海藻酸鈣膜膜厚愈薄,愈容易被分解,預測時間拉長到3個月以上可以完全分解。 利用這兩種膜來種植黃豆及小白菜,成功讓植物根系牢牢抓住菌膜,以發酵7天的菌膜及添加350及400毫升海藻酸鈉的薄膜生長速度最好。利用實驗的成功經驗,在學校食農農場露天種植豌豆、黃豆成功在15天內長高13~17公分及5~7 公分;其成果也讓學校老師帶著學弟妹到我們的實驗農場教學參觀。

校園中的恩愛夫妻─紅鳩

我們這次研究的目的主要在辨認紅鳩和相似鳥種的差異,及羽毛的功能,瞭解紅鳩的生活習性及在台灣地區的分佈。我們採用的研究方法主要是觀察、實驗及資料查詢。從93 年12 月到94 年5 月,透過雙筒望遠鏡、單筒望遠鏡及數位相機來進行更詳細確實的觀察,並不斷將觀察到的現象,和蒐集到的參考資料作比對,對紅鳩有很深的認識。由校園中的觀察,發現紅鳩是平地常見的鳩鴿科中體型最小的,整體顏色大致呈紅褐色,雌鳥及幼鳥則成灰褐色。紅鳩的羽毛分為四類,即體羽、絨羽、翼羽、尾羽,有保暖及飛行的功能。紅鳩的主要食物是穀類,主要依靠視覺來取食。平常最容易觀察到紅鳩休息、飛行、理毛的行為,傍晚可看到最多的紅鳩,他們飛來黑板樹濃密的樹葉下過夜。繁殖期,雄鳥和雌鳥交配後就一起飛翔、休息、築巢,抱卵、育雛,直到雛鳥離巢。巢形為盤狀,用小樹枝、小草莖等為巢材,鳥巢稀疏而不密實,築在樹枝開岔較多,而有樹葉遮蔽處。每一巢有兩顆白色的卵,孵化時間約兩週,由親鳥餵食「鴿乳」長大,約二至三週離巢。在校園外的觀察,發現紅鳩主要在平地活動,尤其農耕地最多。在台灣地區各縣市都有紅鳩的分佈,以雲林、彰化、嘉義的數量較大。我們覺得每種動物都有喜歡的棲息環境,人們在從事經濟開發時,要做適度保留及刻意維護,讓所有動物都有生存的空間。

魔法神燈

本作品主要在探討“如何使不插電的燈發亮”。從元宵燈會中,螢光棒發亮的現象觀察起,先用自然課學到的方法—接通電路和常見的摩擦方式來實驗,再推想其他方法,使不插電的燈發亮,進而探討哪些燈不插電也會亮,哪些因素會影響不插電的燈的亮度,哪種摩擦物最快使不插電的燈發亮,最後試壞掉的燈管是否也會亮。一連串的問題終於一一解開:原來不插電的燈管,用接通電路、摩擦、接觸電視螢幕及用檯燈照射等方法都會亮;凡是含有螢光物質的燈,不插電都可以讓它們亮;摩擦物的材質、溼度、溫度及摩擦時的環境溫度、溼度和摩擦的速度,都會影響不插電的燈管的亮度;用氣球摩擦最快使燈管發亮;最後連閃爍和全不亮的燈管,摩擦都會亮。

許地球一個不渴的未來-太陽能海水淡化裝置

2015年4月,全台發生嚴重的缺水危機,然而台灣四面環海,年降雨量也不少,照理來說應該要比沙漠國家更不缺水才對。沙漠型的國家(如以色列)都採用海水淡化解決缺水問題,台灣呢? 從最先研究的各種海水淡化的方法,如:逆滲透、多極閃化、電透析法、蒸發法等,而我們選擇了成本最低及製作方法最基本的蒸氣法。 創造出最有效率的蒸氣海淡法便成為了我們這次實驗的目的,從利用酒精燈燃燒過濾海水到利用凸透鏡和凹面鏡及微型凸透鏡(利用太陽能反射)等歷經多次實驗,將蒸氣海淡法提升到兼顧低成本及高效率。

圓走高飛

本實驗主要藉由改變圓環飛行器的圓周長、長度、材質及尾翼形狀,尋找圓環飛行器飛行距離最遠的最佳組合。我們將發射方式分為以自製發射器發射及以手擲方式發射兩種,手擲的部分是為了因應平時一般人在玩都是以手擲方式發射的緣故。由實驗結果可以發現,圓周長30公分、長度10公分並外加三角形尾翼的雲彩紙圓環飛行器飛行距離最遠。同時我們也發現,無論是哪一種材質的飛行器,都是以圓周長30公分、長度10公分飛行距離最遠,在改變尾翼的部分,則以三角形和直角三角形飛行距離最遠。由於手擲與發射器發射的方式不同,所以兩者的飛行距離會有所差異,由實驗數據可明顯看出,發射器發射圓環飛行器飛行距離大部分都比手擲發射圓環飛行器飛行距離近。

大海發怒了-海嘯的成因與海底地形關係之研究

我們的研究主要由「海嘯的形成原因」、「不同海底地形對海嘯的影響」、「日本與台灣地區的海底地形與海嘯發生的關係」這三面向進行探討。實驗中,我們發現斷層錯動情形與高度都會影響海嘯波的形成;不同水深會影響海嘯波前進的速度;不同的海底地形,也會影響波浪形成的高度。此外,海岸形狀部分,我們模擬峽灣地形,來瞭解不同的灣口夾角大小對波浪的行進或高度是否有影響。最後,我們藉由「Google Earth」,來觀察日本與台灣地區附近地海底地形,針對日本311大地震出現巨大海嘯的地點進行分析,以進一步實際模擬台灣海底地形發生海嘯時的情形,希望藉此了解發生大地震時,台灣附近海域出現巨大海嘯的可能性,並分析可能造成的影響及潛在危機。

樹葉現形記

生態移印染是將植物經由加壓與高溫,將植物的丹寧色素染印在織品的做法,所用的植物葉片需求量低,無毒且量多的植物都可以用於移印染。 媒染劑可使移印染的顏色產生變化,移印染的顏色來自植物的鞣酸色素,只要鞣酸含量高,除去革質葉植物與肉質葉植物都是移印染的優良素材,而鞣酸成分是能檢驗的,我們用氯化鐵滴入植物汁液檢測,轉為藍黑色則代表鞣酸含量高。移印前可以先測試鞣酸含量以避免浪費資源。 移印染後的作品可用來製作多樣手作產品,近年來有許多社區都致力於運用在地植物進行天然染色與文創商品研發,生態移印不脫離植物染的範疇,但運用上更簡便,植物葉片的需求量也不多,若能以在地的植物進行移印染則是植物帶來珍貴的資源。

接觸一瞬間〜蠟油模擬液體碰撞實驗

水滴碰撞是一個很有趣的實驗,一般的水滴碰撞實驗,都是用快速攝影來捕捉水滴碰撞瞬間的情形。我們改以蠟油來代替實驗,因為蠟油在不同的碰撞條件下瞬間凝固,留下碰撞瞬間的圖形或動態變化,我們就有足夠的時間與證據來分析探討變因。將落下的蠟油滴落在液面或固體表面時碰撞所展開的圖形,用影像分析軟體『ImageJ』測量碰撞後蠟固體展開面積,也可以測量「水中展開蠟滴固體最大長度(直徑)」來分析液滴碰撞瞬間的動態情形。 我們設計實驗讓固定蠟油從不同高度滴在紙面、不同固體表面、水面、不同聲波頻率振動的水面,根據蠟油凝固後展開「蠟滴展開面積大小」與「蠟滴形狀」分析液滴碰撞的情形來進行研究與探討。