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國小組

「蕨」處逢生-探討台灣山蘇花的孢子彈射機制與附生的歷程

從好奇台灣山蘇花(Asplenium nidus L.)生長高度為起點,了解它為鐵角蕨屬 (Asplenium)巢蕨群,能提供其他生物生長空間和營養。孢子囊細胞中環帶細胞平均19.4個,唇細胞平均3.2個,具長柄,分類上為較進化薄囊蕨類。孢子囊開啟角度達180度,甚至達225度,可反轉後彈回。一次彈回氣泡幾乎充滿環帶細胞,二次彈回氣泡數較少,符合第一和三類型槓桿,以費力省時方式進行孢子彈射。室內外生長箱測量孢子彈出時平均角度33.4度,推測加上風力可將孢子彈得更高遠,已測得附生高度達5公尺。孢子彈出後,僅附生植物莖0.1-0.2公分並容易掉落,顯微觀察對附生植物影響小。這些適應環境和利他的方法和智慧,值得效法和學習。

金門高粱抗氧化能力探討(二)

研究高粱各類材料在實驗控制下的抗氧化能力。我們用點滴法進行實驗-記錄滴數與重量,並外加獨創的萃液/碘液重量比法(B/A)觀測以減少誤差。 研究顯示:1.幼苗抗氧化能力:黃化苗 > 綠化苗。平均:金門9號 > 台中5號 > 大陸。2. 全株高粱抗氧化能力:果實 > 葉 > 枯葉 > 根 > 莖。3. 全株高粱遮光後抗氧化能力:果實> 葉 >根 > 莖。全株高粱遮光後葉與種子抗氧化能力增加。4. 部份葉子遮光的抗氧化能力:同株有遮光最佳。 5. 果實萃取溫度與抗氧化能力呈負相關性。 6. 常溫萃取及高溫萃取接觸空氣時間與抗氧化能力呈正相關性。萃取液酸鹼pH值與接觸空氣時間呈正相關。 7. 釀酒過程的平均抗氧化能力:液態發酵> 固態發酵。有酒麴 > 無酒麴。不接觸空氣>接觸空氣。

一筆來電─導電膠的探索與製作

我們想瞭解如何做出較市售成本更低廉、且材料容易取得的導電筆。在經過蒐集文獻並嘗試製作後,我們決定將目標訂為導電膠的製作。在嘗試幾種粉末導體後,發現石墨粉效果較其他金屬粉末為佳。我們也嘗試使用不同種類、不同比例的有機溶劑及膠類,發現聚乙烯樹脂(PVAC)製成的導電膠效果最佳,其次是保麗龍膠,且當石墨粉的量為4平匙時,膠的量約2~3克為佳。另外有機溶劑在實驗中會影響到粉末與膠的結合,溶劑量太少時,導電膠便無法形成易塗抹的膠狀。最後我們經過電阻值、導電照度、風乾時間、塗抹順暢度等條件,來選出我們製作出最佳的導電膠比例,比例為「石墨粉16平匙、甲醇16毫升及PVAC 20克」。

真「醇」假「純」~水玻璃大解碼

自然老師教我們做海底花園的實驗,令人驚訝的是在矽酸鈉水溶液裡,加入一些粉末,竟然可以「長」出像水草的柱體。我們很好奇心,於是便開始一連串實驗。研究結果發現: 一、不同物質結晶快慢速度不同,而不同物質,各有其最適合的水玻璃濃度。 二、結晶的物質加入水玻璃的量越多,長出的結晶物也越高。 三、等量的水玻璃,結晶物質所能長的高度,與水位高度有關。 四、水玻璃遇到酸性、鹼性和中性物質時,產生的凝膠、透光度及黏滯性效果不同。 五、醇類加入水玻璃,水玻璃濃度越高,凝膠現象越明顯、黏滯性越高。 六、可由透光度大小,判斷醇類濃度。 七、利用60%水玻璃,檢測真酒假酒的效果最好!

「虛實」之間「旋轉」乾坤

我們延伸、拓展研究「方轉」摺紙,發現能摺出「N轉」的條件為:1.∠φ+∠θi=180°,2. 0<θ_i<α,∑i=1^n ai sinθi ≤2A,3.虛線要朝同一方向。我們也將實、虛線全平行的n個翼做線狀與網狀拼組,若1.翼的實、虛線共用,2.連接的實線長度夠兩個正n邊形可壓平旋轉 的空間,則能拼組「N轉」,其樣貌取決於正n邊形的形狀、大小、θi角度、連接的實線長度,我們可以依此設計製作,呈現具有規律性的數學之美應用於生活中。

觀其「舞」∙知其「聲」

本研究從傳統科學遊戲「雷射聲波筒」出發,自行研發出既安全又能精準量測聲源透過氣球皮振動而反射出圖形變化的【聲波振動顯現儀】,發現聲音的頻率、響度皆會影響投射至方格屏幕上紅點圖形的長度及形狀變化,其中尤以介於140~300 Hz的低頻音較容易使氣球皮產生大幅的振動,且響度越強圖形長度也會隨之變大。 而氣球皮的面積及緊繃程度亦會影響投射至方格屏幕上紅點圖形的變化,最後我們更成功研發出【聲波振動模式檢測儀】,能檢測氣球皮受聲波擾動位置及生成圖形間的關聯性。 我們用一整年的假日、週三下午等時間完成此研究,發現物理世界中聲與光的奧妙之處,付出再多的辛苦也值得!

化浮咻為神奇,只給我電其餘不要

日本福島核能電廠的地震災變,再次引起人類重視核電安全,採用再生能源發電或許是減少核電使用及降低溫室效應的可行辦法。老師曾給我們觀看一種旋轉裝置少少的力量讓它一直轉動,這使我們想到這個裝置阻力這麼小,如果用在風力發電機上或許是很棒的點子,在家長及老師的帶領下以科學的研究,探討磁浮軸發電機發電效率與風扇,葉片形狀、扇葉數目等等的相關性。主要發現:磁鐵磁力無法任意控制大小,磁鐵間相對位置稍改變就會引起磁力交互作用跳開平衡狀態,必須堅固基座來穩定磁力交互作用; 雙環磁浮軸以磁力取代軸承接觸轉軸,在小風力下也可轉動發電,可以串接多個扇葉磁浮轉軸增加發電的效果。

石破天驚要「住益」~海岸山脈北段岩石特性之探討與應用

本研究期望能找出花蓮海岸山脈北段地區,可以取代矽藻土的岩石材料。首先,我們選擇海岸山脈北段主要溪流出海口進行岩石認識,並帶回實驗室進行觀察描繪及密度分析,藉以認識岩石的種類及特性。接著,我們進行岩層考察,瞭解不同岩層的種類與特徵。最後,我們從密度適中的火成岩類(具有氣孔)與沉積岩類(多孔隙)中,挑選出安山岩、凝灰岩、砂岩以及和矽藻土(生物沉積物)類似性質的珊瑚礁做為實驗的樣本。 研究發現:凝灰岩的除濕能力優於矽藻土,珊瑚礁、凝灰岩、砂岩的抗升溫能力等同於矽藻土,砂岩的降溫能力優於矽藻土,而安山岩的保溫能力等同於矽藻土。在不同的室內條件下,這些岩樣可以進行適性應用,為我們打造出健康節能的生活環境。

天靈靈,地靈靈,鄰不鄰?

將『拉丁方陣』應用在日常生活中,設計在上學日中星期一到星期五各年級統一每天穿什麼衣服上學,才能讓人從遠方一眼可以判斷出小朋友是幾年級! 延伸此一概念,配合四角拼圖的規則,將組成正多面體的正N邊形各邊塗上顏色並且規定相同顏色的邊才能相接,討論其組合的情況。

填滿方格

本研究取自一道2006年國際小學數學及自然科學奧林匹亞的題目:在無限大的二維表格中,依某種規律,將正整數1、2、3、4、…逐一填入每小格中,該題目問了3道子題。我解決了該題,之後我更改原題填數字的規律,得到一個新題目,也解決了類似的3道問題,不僅如此,對於其他類似填滿表格的方法,我在本研究得到的解法都可解決,使得我的方法具有相當的應用性。