全國中小學科展

國小組

見「色」思「期」-建立擴增實境(AR)顏色標籤-利用常見指示劑變色製作複合資訊標籤之可行性研究

物品的日期標籤一直是消費者了解商品可實用的重要資訊來源,但有時文字不易識別。有些標籤顯示期限,卻不能真實偵測商品恆溫運送與新鮮度。本研究企圖利用日常生活常見指示劑,透過控制變色條件,建構隨時間、溫度變色的變色標籤並結合手機擴增實境APP,增加使用者方便性。結果發現,加入酵母菌與白砂糖後的發酵過程,能改變與穩定酸鹼指示劑的變色時間。紫色高麗菜汁與本氏液,在調整添加物的比例後,還能控制變色時間與溫度。在製成新鮮度標籤上,以玻璃紙隔開食物較為合適。我們成功完成提供複合資訊的變色標籤,包括:冷藏食品標籤、冷鏈監測標籤、常溫監測標籤等三種標籤,透過連結手機擴增實境APP隨時了解變色標籤顏色所代表的訊息。

無鎖不能-在n*n方格中卡住五連方格的探討

本研究探討在n×n的方格表中,8種五連方格之 fi(n)值,其中fi(n)表示要使第i種五連方格無法置入時,最少要挖去1×1方格的個數。研究結果發現: 一、除了f5(n)與f8(n)之值外,其餘fi(n)均可得到公式。(公式詳見表6-1) 二、雖然f5(n)與f8(n)之值無法得到公式,但可得到上下界。(上下界詳見表6-1)

鐵扇公主之冰涼風熄火焰山

日本開發出一種不鏽鋼扇,浸水冰凍後可搧出像冷氣般涼風!我們對此節能減碳又能在炎夏保持涼爽的發明深感興趣,便設計實驗探討。首先想知道哪種形狀的扇片能搧出較強風。實驗一、二知,以梯形的下底朝目標物搧動,可產生較強風。其中,我們設計了一較靈敏的單摺葉片風車,用以測量風力強弱。再來,將不同材質梯形扇浸冷水、浸冰水和浸水冰凍,想知道哪種狀況下可搧出較涼風。實驗三~六得,降溫效果最佳的並非不鏽鋼扇,而是鋁扇。且扇片本身溫度愈低、鑽孔數愈多、厚度愈厚,對氣溫降溫效果愈佳。此外,我們另設計一種蠶絲紙扇,能降低氣溫最多,缺點是降溫時間很短。最後,我們發現降溫效果主要不是在大幅降低氣溫,而是在延長降溫持續時間。

雙棋互動-在m×n的棋盤中,任意放入兩個不相鄰棋子放法之最大值

本研究探討在m×n的棋盤中,任意放入兩個不相鄰棋子放法之最大值。我們透過觀察、尋找關係、猜測、檢驗、證明以及公式的探究過程而得到計數公式,得到研究結論如下: 一、在不同大小的棋盤中,要尋找放入2個不相鄰棋子的放法之最大值時,發現圖形樣式法比階差法較快速,且可以由觀察圖形樣式的變化,而明顯的觀察到數量的變化。 二、在3×6~3×9、4×6~4×9、5×6~5×9、6×6~6×9的棋盤中,找到放入2個不相鄰棋子的放法之最大值,如表6-1-1、表6-1-2、表6-1-3、表6-1-4。 三、在不同大小的棋盤中,找到放入2個不相鄰棋子的放法之最大值與邊長的關係,其關係如陸-二-(一)與陸-二-(二)。 四、在m×n的棋盤中,找到任意放入兩個不相鄰棋子放法之最大值的計數公式,如表6-3-1,且加以證明。

「蟲」現萬年溪

水棲昆蟲的調查在一九八0年代運用在了解水質的研究上 ,本研究是為了取代過去儀器分辨水質的缺點,改採用貝津氏指標生物法,以水棲昆蟲族群了解萬年溪水棲昆蟲的生物地位及水質狀況,並在多次的採集將誤差降到最低後,初步結果顯示: 1:萬年溪水棲昆蟲的族群全流域皆有,數量及種類不多。2:水質與水速最能影響萬年溪水棲昆蟲分布。3:萬年溪水棲昆蟲並非流域中的優勢族群,進而影響生物網。4:外來生物強勢入侵台灣河川,改變生態。並提出萬年溪復育方面三點建議:A.定期排放河水時應注意水量。B.依不同水質汙染來源實施相對改善措施。C.水質改善為首要工作(如降低濁度、提高溶氧量等)做起,讓底棲生物(如昆蟲)自然復育到一定數量。

油頭垢面真惱人─環保便利的油畫筆清洗法之探討

本研究旨在探討何種環保清潔液能最有效能的清洗油畫筆並且不傷手,整個研究從自製環保清潔液,到分析清潔液的酸鹼度,並實驗分析各類型環保清潔液清洗油畫筆的效能,最後以創客的精神研發自動洗筆機,以減輕學習油畫者善後的工作和節省時間。本研究採取行動研究,其研究結論如下: 一、自製環保清潔液經濟實惠且不傷手,但其清潔油畫筆的效果較差,實驗發現:加入沙拉油可強化清潔的效能。 二、190毫升市售液體水晶肥皂加入10毫升沙拉油,省時省水、清潔力強,其原本PH值10,雖在不傷手的範圍,鹼性仍偏高,實驗發現:加入沙拉油不僅清潔力增強,也中和降低了鹼度。 三、自製自動洗筆機省時省水、不沾手,為學習油畫者帶來便利性。

超級COOL蟲~瓢蟲Life大解碼

這個學期我們在開心農場種菜的過程中,發現了許多瓢蟲正在吃蚜蟲。我們覺得很好奇,在老師的引導下,就進行了超級COOL蟲的研究。而為了研究瓢蟲,我們設計了氣味喜好觀察箱、色光趨性觀察盒、爬高實驗組。研究結果發現: 一、開心農場的瓢蟲共計有七種,以六條瓢蟲佔68.04%最多。 二、黃瓢蟲、六條瓢蟲對農作物有幫助,減少噴灑辣、蒜味,可作生物防治白粉菌、蚜蟲用。 三、六條瓢蟲及黃瓢蟲具有趨光性;而不同種類瓢蟲對於色光趨向性不同。。 四、瓢蟲對於光的趨向性遠大於爬高的趨向性。 五、瓢蟲對於平衡具有學習能力。 六、瓢蟲對辣氣味的學習有兩種模式:模式一、爬到頂端再往下爬到底;模式二、爬到中途時往下爬。經過5-15分鐘,出現同樣的兩種模式。

海岸北「鼻」-麟山鼻的「礁石」研究

我們研究目標為北海岸麟山鼻岬角的安山岩所形成的藻礁與風稜石、風化作用的沙丘與磁鐵礦的分布。研究方法上主要採實地踏查並透過圖書及網路資料的分析,針對寄生在安山岩藻礁以及海岸的沙丘和風稜石風化現象形成條件詳細做調查與比對。在踏查與分析麟山鼻海岸岩石和沙灘與簡單實驗室實驗結果,統整得到結論:在堅硬的安山岩經殼狀珊瑚藻寄生的藻礁,加上受到東北季風所形成的特殊風稜石,風化作用形成了沙丘、磁鐵礦。在進行簡單的風、水和沙土沖積,實驗結果可以推論麟山鼻具有的磁鐵礦、沙丘、藻礁、風稜石,受到大屯火山熔岩流向海冷卻形成後、常年受到東北季風風化作用、海浪沖蝕,這些都是對麟山鼻地形、地質重要的影響原因。

「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。

「沖」不「沖」有關係嗎?衛生用紙是否能投入馬桶之探討

我們蒐集家中常見衛生用紙研究,比較各種衛生用紙的差異及造成馬桶阻塞的因素,得到下列結果: 一、 各種衛生用紙外包標示都算正確、清楚,也提供許多重要訊息,消費者在購買時, 應多閱讀外包標示。 二、 拉力實驗與厚薄及結構強韌成一致性,最耐拉的紙巾類最為強韌不易分解,而吸水力以廁衛用衛生紙類最好但各類差異並不大。 三、 一般正常使用量下(6公升12抽、3公升7抽),不管是面紙類或衛生紙類都能沖走不會阻塞,但若超過就會造成阻塞,使用者在使用上也要注意不宜過多。 四、 沖後紙張樣態發現只有廁衛用衛生紙會分散為細小碎片,其餘保持原狀不易分解,所以除廁衛用紙,其餘皆不能丟入馬桶,廁所內應標示以免使用者誤投造成阻塞。