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國小組

大地主分土地-將正方形切割為四個全等的圖形之方法

要將正方形切割成四個全等圖形,一般最直接的方式為「全是橫向切割」,或「全為縱向切割」,或「中間十字形的切割」,如:。本研究以小學三、四年級所學「面積」概念為基礎,再積極找出將正方形切割為四個全等圖形的其他切割方法,進而求出規律。首先,我們用「切半法」將原正方形分為左右兩半,將左半邊分割成全等的二個圖形後,再複製到右半邊,如此可得到四個等分且全等的圖形。其次,我們發現「回字形分割法」,由中心向外切割成數層,做排列組合,扣除同構的圖形後,和「切半法」做比對,再扣除相同圖形,可得窮盡的結果。此外,我們更簡化出「火車法」,找出部分規律,可推算將邊長為n單位的正方形做四等份切割的方法數。

踩著波浪舞步的千足蟲-磚紅厚甲馬陸

一年一世代的磚紅厚甲馬陸,每年10~12月是它的繁殖交配旺盛期,在校園各角落都能看到行色匆匆急著找伴的成蟲。屬節肢動物門倍足綱厚甲馬陸科的磚紅厚甲馬陸,在幼年期共會蛻6次長至成蟲;每蛻一次皮身體會長出7節每節有2對腳。多數時間磚紅厚甲馬陸都生活在土壤裡層,消化枯葉腐木成有機質,並讓大土塊變小鬆軟土壤,只在繁殖交配期會出現土壤表層。身體兩側分泌出的酸性驅避液會造成灼傷動物皮膚,驅除螞蟻。

天使與魔鬼

我們在亞卓市上找到了一個可以練習因數與倍數的遊戲,叫做「天使與魔鬼」。在研究過程中,我們發現天使要贏得勝利是很簡單的,而且我們找到了一個固定的步驟,仔細的跟著步驟思索,不但輕鬆獲得勝利,天使還可以挑戰得到這個遊戲的最高分。接著我們不斷的擴展遊戲的數字數量,結果發現天使與魔鬼的分數不但無法逆轉結果,真實得分反而相差越來越多,且天使與魔鬼的得分比例固定維持在約63%與37%〈或62%與38%〉之間。我們也改造這個遊戲,建立了新的遊戲規則,並做了一個遊戲盤。在這個新的遊戲規則裡,擔任先攻的天使與後攻的魔鬼都有獲勝的機會。無論先攻或後攻,我們提出一套步驟及原則,可以大幅提高獲勝的機率。

種子飛機-飛翔果實的構造分析與飛行模擬

飛翔種子、果實的優勢是低翼載,有風就能隨風散播,其主要的飛行模式是旋轉與滑翔。\r 旋轉模式是以增加滯空時間來延長受風吹襲的機會,滑翔模式的優點是散播距離長。研究發\r 現造成旋轉的原因是翼面重量分布不對稱。滑翔類種子、果實的翼載小,展弦比不大,重心\r 不位於形狀中心,而是比較靠近翼前緣,才能產生向前滑翔的力矩。

三階魔方一筆畫—三階立方體中的漢米頓路徑

市面上有一種黑白三階方塊益智玩具,由黑白相間的方塊以一條繩子串起,透過特定的折法可以堆疊成三階立方,那麼,三階立方中有幾種一筆畫漢米頓路徑?本組透過分析平面方格中的漢米頓路徑,擴充討論三階立方體的漢米頓路徑。在無序狀態下,將旋轉與鏡射路經視為同一路徑,本組依循一定的邏輯分類,求得三階立方漢米頓路徑共1449種,若考慮立方體三視圖為同一路徑,則漢米頓路徑應該只有483種;經隨機抽樣檢驗,483種路徑還原後並沒有完全涵蓋在1449種中,因此三階立方體中的漢米頓路徑至少大於483種。另外,平面化的三階立方,將27個節點間以特定54條路徑相連,將來可以電腦模擬找出答案。

天外奇「機」Part Ⅱ~再探紙飛機的秘密

為找出如何讓紙飛機飛得又高又遠的秘密,我們從改良發射器開始,並以三種不同型式的紙飛機,研究「發射方式」、「機翼夾角角度」、「機翼尾端、兩側摺起」、「重心」等因素對飛行的影響。我們發現:想要紙飛機飛的遠,除了以45度角發射紙飛機外,紙飛機的機翼要略略上揚,讓機翼夾角從尾端看起來呈「Y」字形或是「微笑」型態,同時調整紙飛機機翼尾端及兩側上摺的寬度及角度,並注意紙飛機重心落在大約在「自機首算起機身全長的1/3到1/2之間」位置,經過調整後即使是最基本摺法的紙飛機飛行距離也會大大加長。

天使的眼淚

水晶土,又稱水晶寶寶,可吸收相當於自身重量幾百倍的水,我們發現,它的膨脹和浸泡的水質有很大的關係,尤其是含有鹽份的水。目前應用在衛生用品,如嬰兒尿布,尿液中含有鹽份,水晶土一旦吸收了,膨脹的程度並不會太大,符合使用的原則。據本實驗結果發現,將水晶土作為保冷劑可以方便的利用在生活上許多地方,當我們發燒或中暑時,可以把它敷在額頭上,也可以用來保存食物,夏天時,可以利用保冷劑讓自己涼快。將水晶土作為精油香包,大約可以維持三天到七天,而樟腦油香包可以驅蚊,又方便攜帶。將水晶土作為除濕劑,可讓鞋櫃及衣櫥保持乾燥,減少鞋子及衣物發霉,和一般除濕機或市售的除濕劑相較,比較具有經濟效益。

黑心食品去毒妙方~過氧化氫的檢驗與去除

本研究發展比較過氧化氫產生氣體快慢的實驗方法,配合調整過氧化氫的濃度,可有效的區分物質催化過氧化氫的反應速率,同時發展檢驗食物中殘留過氧化氫的方法,調查市售食物中哪些含有過氧化氫,並探討如何清除食物中殘留過氧化氫的方法。

鼠力發電廠

我們從「附計次器的跳繩」和「手搖式免用電池手電筒」得到靈感,利用楓葉鼠會在夜間跑滾輪的特殊習性,設計了「老鼠滾輪計數器」、「老鼠滾輪發電機」和「老鼠滾輪發電機的充電夾」。實驗過程中,老師指導我們,利用齒輪可以傳遞能量改變力量大小的原理,將鼠力動能,透過「老鼠滾輪發電機」轉換為電能,儲存於充電電池中,再利用充電電池的串聯、並聯技術使電壓、電流變多,供應我們生活需求使用,這個奇妙有趣的實驗,給我們一次豐富的科學之旅。

天「染」之別~樹葉色素之染色研究

校園中有許多的植物都需要修剪,修剪的枝葉除了可以堆肥外,是否可以當成染料。本研究主要是探討如何利用已經被當成廢物丟棄的福木、山茶花、大葉欖仁、樟樹、春不老、榕樹的枝葉來製作植物染,用這些染材,改變布料的種類、媒染劑的種類、染色時間等等,便可以染出許多種的顏色出來,這樣製造出來的染料幾乎不會有任何的污染,更具有環保的價值。