全國中小學科展

國小組

花花世界的魔力─花茶抗氧化力之探討

抗氧化力是近年來熱烈討論的議題,所以我們想結合臺東在地盛產的農作物─洛神花,以及生活中常見的花茶(玫瑰花、桂花、洋甘菊、菊花)來探討其抗氧化力,主要採用碘滴定法來測量,進行不同水溫、浸泡時間、濃度,以及糖添加物的實驗比較。實驗結果發現桂花花茶的抗氧化力最佳,其次是洋甘菊花茶,而洛神花的抗氧化力最差;而使用較高的水溫沖泡、增加浸泡時間以及提高花茶濃度,或是選擇適合的糖添加物亦會提升其抗氧化力。 因此,若飲用花茶時,欲要較高的抗氧化力,可以使用較高水溫,至少浸泡15分鐘的高濃度的花茶,此外,洛神可以添加砂糖,桂花則添加蜂蜜以提高其抗氧化力。

人體「發電機」~尿液電池發電功能之探討

本研究以尿液、廢棄電池等生活上的廢物重新利用為主軸,賦予其新的使命價值。第一階段我們使用從廢電池裡取出碳棒、生活中不用的小容器以及人體的排泄物-尿液,組裝成尿液電池;第二階段則以人類身體內部的狀況(例:血緣關係、年齡層、性別及健康狀況)來做為尿液電池實驗的比較;第三階段則是進行與飲食習慣有關的實驗包括:葷素食、飲水量等進行探究比較。結果讓人驚訝!接續的實驗是以保存天數測試尿液的電性,並嘗試利用棉花改變尿液的型態進行測試,結果頗值得後續繼續探討;最後以尿液電池再進一步測試應用,發現只要有一顆尿液電池,便可以讓蜂鳴器、LED燈、小風扇啟動,真是小兵立大功呢!

雨棍的奧祕

雨棍可發出如雨滴或流水的聲音,相傳為原住民用來祈雨的古老樂器。本研究利用簡單材料,探討釘子數量、釘子排列方式、置入顆粒大小、釘子種類、筒子材質對雨棍聲音的影響。研究結果發現:釘子越多、左右距離越近、置入顆粒越大、釘子越粗,雨棍單次翻轉聲音持續的時間越長。雨棍聲音的分貝數則會受到釘子數量、釘子排列方式、置入顆粒、筒子材質的影響。竹筒搭配竹籤與白米,三者都是自然材質,可以做出最接近流水聲的雨棍。

我把「溶液」翻轉了!-不同酸鹼值水溶液與栽培介質對黑豆生長之影響

本研究經實驗結果發現,在發芽率部分,以pH值為6.1棉花培養皿種植黑豆,滴入pH7.0中性水溶液的發芽率最高;培養土pH值為7.7,在培養土中種植黑豆,澆灑不同酸鹼值的水溶液,黑豆發芽率良好,約為95%~100%;校園中的土壤pH值約為8.2,將黑豆種植在土壤中,黑豆發芽率皆可達到100%。 在黑豆生長高度部分,將黑豆種植在培養土中,澆灑中性水溶液的黑豆剛開始生長較為緩慢,最後高度最高。將黑豆種植在土壤中,以澆灑中性水溶液的黑豆生長最快速。而黑豆生病枯萎發生率部分,栽培介質為培養土或土壤皆是以鹼性水溶液的黑豆生病率最高。最後關於黑豆的豆莢的平均長度和平均重量以澆灑酸性水溶液的豆莢最長;豆莢數量上以澆灑鹼性水溶液的豆莢數量最多。

「微」鋼琴三部曲

現代科技日新月異,許多人慢慢的接觸了程式設計,例如:Scratch、mBlock、micro:bit。我們的研究以micro:bit作為程式設計,先探究生活中物品的導電性,再以這些可導電的物品加上micro:bit的程式設計,運用「琴鍵編碼表」的邏輯概念,以最少的接線,設計出以下三種可攜帶的科技鋼琴:1、西卡紙與導電材質結合;2、塑膠鍵盤與導電材質結合;3、木片與導電材質結合。只要輕輕的按琴鍵,就可以彈出一首優美的簡單樂曲。為了突破微鋼琴的琴鍵數量限制,我們增設降8度及升8度鍵,可增加彈奏的音域。另外我們也運用了micro:bit板子上的A和B鍵,一按A或B鍵,micro:bit就會自動彈出一首歌曲,非常有趣。

「黏黏」有餘-非洲大蝸牛生活史與其黏液對植物產生嫌惡物質之研究

非洲大蝸牛屬外來種蝸牛,是台灣農地常見的入侵外來種。本研究企圖透過飼養非洲大蝸牛了解牠的生活史,了解如何塗抹大蝸牛黏液使植物避免被攝食的效果最好,以做為防治大蝸牛的參考。結果發現,將大蝸牛黏液塗抹在植物上,確實會讓植物避免被攝食。且誘發出的大蝸牛黏液與直接塗抹的黏液有一樣的效果。將黏液塗抹在萵苣與小白菜也都能產生避免被攝食的效果。在不同塗抹位置與方式上,大蝸牛黏液塗抹在葉片傷口處可避免讓大蝸牛被攝食的效果最好。而大蝸牛黏液塗抹在葉片表面也可避免被紋白蝶幼蟲攝食。從實驗結果水溶實驗推測出,這種讓動物產生嫌惡感的物質,不是水溶性的,應是脂氧合酶所產生的脂溶性物質。

海洋垃圾防衛悍將---收集型三腳鼎消波塊

海洋汙染問題這幾年在國際上早已成為重要的討論議題,每年世界各國政府編列大量預算投注在清理海洋垃圾的項目中。儘管在台灣我們也可以定期參予淨灘活動來清理垃圾,但效率上其實十分有限。 我們參考了seabin(註1)以及巨型浮動式堤壩(註2)的概念,探討seabin的優缺點,根據在許多海岸地形常看到的消波塊作為設計對象,企圖設計出一種能夠收集海洋垃圾並且不破壞消波功能的消波塊。其優點如下所示: 優點一:耐用性佳,一旦擺放排列完成後,可以使用非常久。 優點二:不像seabin,不消耗電力,利用潮汐收集垃圾,再由人力集中。 優點三:不同於偶發性的淨灘活動,幾乎24小時每天自動作業。 優點四:設計簡易、成本低廉,易於推動實行。

「屏」什麼讓WiFi訊號更好? -WiFi基地台集中訊號背屏之探究

網路流傳大量影片與新聞短片,顯示WiFi訊號不良的空間中,只要在基地台天線後方擺放鋁罐裁剪後的拋物面型背屏,就可提升WiFi訊號收訊端的強度。為驗證此說法,本研究主要針對背屏對WiFi訊號的影響來設計相關實驗,以背屏材質、面積大小、厚薄、形狀、顏色、乾濕性與室內外空間使用等變因來探究背屏特性,並設計不採用耗電的訊號強波器下,使用生活簡易取得物品,來製作出提升WiFi效能的WiFi訊號集中背屏。最後應用背屏優化訊號強度特性,以最省經費、提升效能最高且最節能環保為目標,提供學校最佳的WiFi使用效能改善方法。

智能菜圃~利用多元控制及AI辨識技術協助蔬菜種植之研究

本研究主要探討不同土壤濕度、照度及施肥頻率等因素對蔬菜生長的影響,從研究發現若能在蔬菜不同的成長期給予適合的成長環境,可以達到促進蔬菜良好成長及節水的功能。另外本研究亦利用AI影像辨識功能,辨識出對蔬菜可能產生危害的鳥類或昆蟲,開發出一種裝置來驅趕這些害蟲,實驗結果確實能達成此一目的。故本研究結果若能運用於蔬菜的裁培上,一定能夠促進農業種植的發展。

花酵母的神奇魔法

這是一個以天然花朵為酵種,尋找發酵的過程。 實驗發現大自然中的花朵具有天然酵母的存在,水生植物茭白筍亦能發酵,由於來源不同,在發酵過程中所產生的微生物菌落不盡相同,所製備出來的花酵母原液,會呈現不同的顏色、香氣與風味,引發我們探索的興趣。因選材差異,發酵的速率會有不同,快則兩天就有變化,會隨環境、溫度、冷熱、季節不同有所差別,發酵過程有時充滿爆發力,有時又毫無動靜,很具挑戰性。天然花酵母製作的麵包,整體喜好度以原液烘焙高於麵種麵包,顯示大家對花酵母原液麵包的接受度高,喜歡保有較多花香氣,有彈性的口感;相對的麵種麵包酸味明顯,較不符合一般人的口感經驗,但麵種麵包的品質特性十分優良,亦值得後續研究。