全國中小學科展

國小組

幻紫情謎──友蚋斑蝶生態大揭秘

台灣茂林的紫蝶幽谷和墨西哥帝王斑蝶谷被國際學者並列為世界兩大越冬型蝶谷,紫斑蝶及青斑蝶也是我們常見的蝶種,對其生態現象可做深入的探究。本研究以基隆友蚋山區為調查樣區,調查辨識當地的斑蝶蝶種、食草、和蜜源植物,並利用捕捉標記法,調查樣區斑蝶成蟲秋季到春季的數量消長,在當地越冬的種類及個體。藉由這些調查及觀察記錄,來探討斑蝶的生態現象,進而瞭解其珍貴性,了解保護蝴蝶必先保護其生存的環境。

水中餘氯真的被吸收了嗎

網路看到水中自由餘氯被食物或人體吸收的實驗,這說法讓我們疑惑,因此想研究自由餘氯真的被吸收了嗎? 以膠帶沾黏實驗物質的方式將實驗物質「間接」加入自來水,再用DPD餘氯測定液觀察變色情形,發現測定液呈現透明,表示水中沒有自由餘氯,但實驗物質本身沒有接觸到自來水,不可能吸收自由餘氯,是口腔、水果、茶葉、米溶入水中的成分把自由餘氯還原成氯離子;以總氯餘氯測試計測量,觀察水中「總氯、餘氯、結合氯」的變化,發現洗手、洗菜時,是手與菜上的細菌、表皮細胞和自由餘氯反應變成結合氯,才使自由餘氯濃度下降,並不是手和菜吸收了自由餘氯。我們的實驗可以證明,目前網路上關於自由餘氯被吸收的說法,都不是事實。

葉電「欖仁」包-「桃色」也來電

本實驗所參考的自然課程為三年級的「溶解」、四年級的「燈泡亮了」及五年級的「生活中的酸鹼」、「植物世界」,我們運用生活中唾手可得的材料,例如:銅片和鋅片,分別當做電池的正、負極,以檸檬汁、海鹽(電解液)和果凍粉(吸附物)混合,吸附以58%酒精萃取的小葉欖仁汁液,並配合葉綠素光照實驗,在實驗前用簡單的儀器對光源與色光進行分析。發現不同的光源與色光照射下,葉綠素電池產生電能的效果也會有差別,且符合葉綠素對紅、藍光吸收較強的特性,若是吸收紅、藍色光混合成的桃紅光照射,則會有更高的電功率產生,串聯三個我們製作的葉綠素電池,也能夠使小顆LED發光、液晶零件發光等。

讓我們擁抱在雲端-具有線性振動觸感之體感服

“擁抱”在人際關係中扮演重要的角色,而觸覺經驗常常伴隨著豐沛的情感。本研究之應用核心價值是透過雲端科技,真實地傳遞「情感性的觸覺」。作品在衣服中安裝 Arduino Pro Micro與Bluetooth Communication Module,以線性方式控制微型振動馬達陣列的振動,利用手機藍芽連接體感服,透過4G或Wi-Fi與Google Firebase雲端服務連結,即時傳遞與交換控制資料。從實驗統計數據中分析馬達振動與觸覺感受的線性關係,建立具有重複性價值之微型振動馬達的線性系統參數。讓人們除了可以透過文字、語音及影像溝通,也可以透過體感服做遠距離的接觸與互動達到“擁抱”的人際關係。

霧裡虹花~布洛肯彩光

生活中,常能看見美麗的彩光,除了偶然的巧遇外,藉由光碟、鏡子、防偽貼紙等簡單的材料及適當光源的配合,也能製造出彩光。利用不同顆粒大小的玻璃砂來模擬自然界中的小水滴,能夠產生霧虹及彩虹。布洛肯彩光第三代實驗環境下,證實可以在物距1m,燈距5、7.5、10、20m及物距2m、燈距10m,跟物距5m、燈距20m的條件下,以照相機模擬觀察者的眼睛,可以產生布洛肯彩光。研究結果可以破除人們對於布洛肯彩光的疑惑跟恐懼,使大家更加瞭解光和小水滴,所造成精彩、有趣的現象。 未來在特殊場景、都市美化及光線相關教學或是藝術創作的展現技巧方面,可利用第三代實驗環境方式,利用簡單的器材,就能營造出特別的光線變化,也兼具環保效益。

真的就是這一張嗎

在上數學第十一冊第5 單元時,教到了有關兩個骰子各種點數組合出現機率的問題,而老師示範了另一種「撲克牌」魔術,在經過精心設計後,某一張特定的牌,就會在老師的預測中出現。為瞭解其中的奧秘,我們就請老師教會我們這個魔術,並且加以深入研究。

口罩「國家隊」→「地球環保隊」-自製PLA口罩與收集全分解制度

疫情導致醫療口罩需求與丟棄暴增,讓石化塑膠污染日趨嚴重。我們從自製聚乳酸PLA環保口罩過程中,發現新創減塑、友善地球元素可能性。首先改裝棉花糖機、自製鑿孔鐵罐頭加上5克重PLA粒子加熱抽短纖維﹔篩選幾種加熱器具實驗後,用離子夾模擬熱黏合法的「熱軋」模式成功將短纖維→不織布﹔以自製PLA不織布當口罩本體,搭配鈕扣型耳掛(布縫橡皮筋)兼具舒適、牢靠度與可重複再使用。與國家隊口罩實驗比較,發現外層撥水性與內層透氣性都較佳。 為了讓口罩「國家隊」晉升為「地球環保隊」,本研究以日常生活用簡單工具自製口罩、檢測並規劃符合PLA特性的全分解制度,減少塑料泛濫對於地球的負擔。期望達到「口罩保護人類、人類愛護地球」的雙贏境界。

火 燄2004

我們從 2 個有趣的小實驗出發:就是在嘴巴和蠟燭的中間擺放一個物體,這三者必須等距約為10~15cm且必須在同一條線上;當中間擺放的物體為球體時:火燄很快得被嘴巴吹出的氣流吹滅。如果換成舊形火材盒大小(即長方體)那麼用力吹氣後,火燄不但不會熄滅,而且火燄的燭火也會朝向火材盒這邊。這個有趣的現象,引起我們研究的興趣。我們科展的實驗目的:是將上述會熄滅的想辦法,把他改成繼續燒,而原本不會熄滅的弄成會熄滅。經由邊界條件、改變遮蔽物的外型、表面的粗糙或圓滑、或在中間遮蔽物上挖洞觀察其變化情形、或者乾脆將遮蔽物換掉改成風扇,藉由葉片的轉動來探討有哪些因素是與空氣流動有關,從而得到答案與分析實驗結果。

拓荒者的策略

本研究旨在建立拓荒者遊戲之贏棋樣式策略導向模式,由觀察、尋找關係與樣式、猜測、檢驗與論證的探究過程,獲得結果如下: 一、確立3×3、4×4、5×5……n×n拓荒者遊戲的研究方向為探討贏棋樣式策略導向模式。 二、找到3×3、4×4、5×5……n×n拓荒者遊戲中贏棋所需棋子數量的最小值與最大值的樣式並提出公式。 三、找到3×3、4×4、5×5……n×n拓荒者遊戲中符合贏棋所需棋子數量有效區間的樣式,並證明任何樣式皆可透過空格與棋子的移動還原成標準生成樣式。 四、確立3×3、4×4、5×5……n×n拓荒者遊戲贏棋樣式的標準生成樣式,並能論證可快速構成四種標準生成樣式的三個特性。 五、建立贏棋樣式策略導向模式。

龍貓巴士的最高境界

研究分為兩大項目直線競速及翻滾直線:以最短的時間跑完全程300cm翻滾:在45 秒內能翻轉最多的圈數 製作過程中主要有兩大部分車體結構及動力來源車體結構:利用密集板製作車身及輪子,再配合電池、馬達提供的動力。動力來源:提供的兩個馬達、一套齒輪、由一人負責組裝,再使用兩顆高電流的電池。*其中以下列幾點會影響車速及翻轉的順暢、速度輪軸長短:影響車子行走的平穩性。輪子直徑大小:馬達轉速相同時,車輪的直徑大小會使車速有改變,分別在兩大項目中,都會受到很大的影響。車體重量:對地面的作用力影響車子行徑的速度。車輪使用的材質:試用各種材質,摩擦力的增減、抓地力不同,會影響跑速。軸距長度:受限於馬達的裝置,車身板前後長度,使翻轉的直徑影響到翻轉的速度及圈數。車蓋的材質及車蓋長度:影響翻轉時的弧度及順暢度。