全國中小學科展

國小組

移動城堡-避債蛾應用蓑巢生存策略之探討

避債蛾常見於防治病蟲害名單,我們探討微型大蓑蛾應用蓑巢生存策略,從2019年9月至2020年7月共10個月。研究發現:一、避債蛾一世代用同一蓑巢,飼養孵化小幼蟲0.1cm,多數初齡幼蟲從母蓑巢下方飄落時已有蓑巢;雌蛹巢比雄蛹巢長。二、幼蟲築巢步驟:1.咬碎枝葉;2.用絲把碎葉黏成帶狀;3.在葉帶滾動黏在身上;4.再補上其他碎葉黏合成簑巢。幼蟲約蓑巢0.5cm開始增補蓑巢,如有破損會立即修復。三、小幼蟲蓑巢圓錐形,雄蛹巢多為長圓筒錐形,雌蛹巢多為紡錘形,巢愈大巢材更多樣化;蓑巢內部鋪絲絨、蓑巢上下開口也有絲絨。四、大、中幼蟲多棲息葉背主脈,小幼蟲多棲息葉背葉肉;棲息行為可能有領域性。蓑巢搭配有黏性的絲線成為協助避債蛾的生存策略。

警戒行動?探討大肚魚群體覓食決策行為的特性

在各式自製魚網都捕不到魚的情形下,利用逐一增加立體框架的網面數阻斷魚群游入游出立體框架的方向,分析出大肚魚具有危險空間的概念。並提出發生魚群覓食行為之前,魚群會先出現警戒行為;且定義此警戒行為依序分成巡邏、偵查、試探、魚群覓食四個決策階段,且這四個決策階段都會有領袖領導的群體決策特質。運用魚群在立體框架內的危險程度 (α值分析圖法)說明紅色立體框架及不明的震動會使魚群提高空間的危險程度。由於找到魚群行為可增強或減弱覓食的訊息傳遞方式,並發展出雙框法證實大肚魚的群體覓食行為有可被“操作制約”的特性。

安全油理-市售橄欖油與各類油品特性檢驗

油,是日常生活中不可或缺的日常用品,但在2013年8月底,有一樁假油事件激起了全體人民的奮怒與警惕;但也因為這個事件讓我們有了這樣的研究。我們所做的一連串研究就是要用最簡單的方法,以最簡易的設備找出可以一眼就識破假油的方法,而最後一個實驗--「¬綠光實驗」則幫我們解決了所有的難題。 在這個實驗中,我們發現新鮮橄欖自製的橄欖酒精蒸煮溶液,經由綠光雷射筆照射後的光束呈現紅色,與真橄欖油經綠光雷射筆照射後光束顏色相同(紅色),而添加銅葉綠素的假橄欖油經綠光雷射筆照射的光呈現綠光雷射筆光束的原色(綠色),而橄欖調和油會呈現橘黃色。所以民眾只要用綠光雷射筆照射市售橄欖油後,就能以顏色來輕易分辯橄欖油的真偽。

電照「膜」行

本研究探討以自製PVA黏膠薄膜,加上各種金屬片成為方便攜帶的輕巧電池。首先探討不同形式電池的發電效益,包括不同金屬片適合的配方膠,金屬片之間的距離,膠添加了不同添加物……等等。綜合以上條件我們分別串聯發電量最好的原味膠及鐵粉膠做成伏打電池以及加上隔離層的勒克朗謝電池, 驅動溫濕度計、鬧鐘、 LED燈,並嘗試用達靈頓電路放大電流的特性,希望可以降低串聯電池的個數,達到不錯的效果。此外我們發現鎂片可以明顯提高薄膜電池的發電效益, 可以讓LED燈亮長達9天。

圍籬邊的食物鏈(雞屎藤→天蛾→寄生蜂)

我們在校園圍籬邊發現雞屎藤、天蛾、寄生蜂間形成的特殊食物鏈關係,於是分別透過校園調查與飼養觀察進行深入的探討。 調查發現本校共有5種取食雞屎藤的天蛾。日照越充足,雞屎藤越多,天蛾數量也多。天蛾各階段都有專一的寄生性天敵,包括:卵寄生、幼蟲寄生與蛹寄生,統計被寄生比率約為 9.48%,且天蛾數量越多,寄生蜂也越多。 飼養觀察結果發現:天蛾的蛹期 ÷ 生活史 ≒ 1/2。氣溫、日照時間是影響天蛾的發育速度的最主要原因。天蛾化蛹時僅在土表面形成凹巢,沒有鑽入土中,此結果可修正圖鑑所述。 校園的圍籬邊雞屎藤→天蛾→寄生蜂的食物鏈關係終年不斷循環著,而校園工程與人為的修剪成為改變這個平衡關係的重要因素。

「聲波的進擊」-回授現象的探討

回授現象是一種特殊的物理現象,不僅出現在聲波上,也可能發生在其他現象中。本研究想針對聲音的部份進行探討,藉由生活中常見的聲響設備如音箱、麥克風、效果器及手機來進行實驗,並藉由電腦來錄音及分析,我們想要探討的變因包含有距離、角度、阻隔物、反射物、音量、阻隔板等變因,期望藉由實驗結果,分析了解回送現象背後發生的原因,並找出避免這個現象的方法及其未來的應用性。從實驗結果中,我們發現了回授現象的起源應該是空氣的擾動,而麥克風與音箱的距離會讓回授現象的頻率呈現一種特殊的規律變化,另外,聲音反射也會影響回授現象,因此我們製作了降回授裝置,能有效消除回授現象,而阻隔物也是未來可以運用的一種降回授方式。

投石"計"器 "彈"無虛發

各式各樣的投石器是最原始的武器之一,傳說阿基米德為了防止羅馬入侵,發明了最早的投石器,而唐宋明時代也為戰爭發展出類似的武器。 阿基米德的投石器,至今仍被人們時常提起,而有趣的投石器是許多小孩的夢想玩具,但當時的投石器到底長什麼樣子,已經沒有人知道,據科學家猜測,應是利用重力與槓桿原理的方式所製作,但要怎麼才能做出好的投石器並精準的命中目標呢?讓我們一起探究其中所蘊含的物理原理,動手設計、實驗,創造出最獨特又精準的投石器,一起來找尋「投石器」的特異之處和它的趣味所在吧!

數字牌逃不了的命運

本研究是探討數學競賽中的題目,透過一疊卡片,先丟一張,再把下一張卡片放在最下面,反覆操做,求出剩餘牌。在過程中,我們先定義操作方式,並改變數量及丟放的順序,故本研究總共分成八個部分,分別為:丟X放一、放一丟X、丟一放Y、放Y丟一、丟X放X、放X丟X、丟X放Y、放Y丟X,反覆操作驗證,從大量數據中探討相關性質,發現算出剩餘牌共同特點:先算出有多少個間隔,再乘以丟放的張數和,減掉上一輪最後總張數與最後剩餘牌的差,最後判斷「先放」還是「先丟」,遇到「先放」時要減放的張數。

蜂樹奇緣-蜂膠和落羽松萃取液之探究

本研究主要是探討蜂膠及落羽松萃取液之功效。透過觀察蜜蜂採集落羽松樹皮汁液,回巢製成蜂膠的方式,我們對樹皮進行萃取,再以實驗比較萃取液是否與蜂膠有類似的功能。 針對上述想法,我們設計以下實驗:1.以水溶液蒸餾法及酒精萃取法萃取落羽松樹皮汁液。2.比較萃取液和蜂膠的抗蟻效果。3.比較萃取液和蜂膠的抗菌效果。4.比較萃取液和蜂膠的抗氧化效果。 研究結果發現,蒸餾法中低溫蒸餾萃取液的抗蟻和抗菌功效比市售蜂膠效果好,酒精萃取液抗氧化能力雖然比蜂膠差一點,但在實驗中也和蜂膠效果相當接近。由於蜂膠相當稀有且珍貴,未來可以朝著萃取落羽松樹皮,大量提煉出有效的抗蟻、抗菌及抗氧化物質。

盛夏之秋,「苦楝」的「趕孓」

本實驗研究期盼以天然植物藥劑取代化學藥劑來撲滅孑孓,並應用至日常生活中。先針對孑孓的生長環境與pH值來探討,發現孑孓在春、夏的數量較多,其生長環境pH值的範圍為7.1~8.1,喜歡中性偏弱鹼。找到孑孓的水質大多呈現清澈透明黃色,其在原水(孑孓原本生活的水)、自來水與魚菜共生水的存活狀況良好。實際效用方面,搗碎加入苦楝樹果實、曬乾苦楝樹葉子與苦楝樹果實萃取液撲滅孑孓的效果最好,可達到100%的撲滅效果,並製作『苦楝滅孓茶包』與『苦楝滅孓噴液』,依照實際狀況的需要,預防性投入『苦楝滅孓茶包』或噴灑『苦楝滅孓噴液』以防治孑孓孳生;若積水容器產生孑孓時可用來撲滅孑孓。此外,苦楝樹樹脂可以溶於水,並發揮創意製作仿琥珀的作品。