全國中小學科展

國小組

「榕」不下你!

臺灣鋏蠓俗稱小黑蚊,對於在校園活動的我們,常因被咬而困擾不已。過去針對解決小黑蚊之害通常有以下的方式:1.噴防蚊液。2.噴灑殺蟲劑。3.穿長袖衣物。前兩個方式,可能會有化學藥劑的危害,第三點又會造成悶熱不舒服,因此我們想從小黑蚊的棲息地來進行滅蚊計畫。 文獻資料顯示,小黑蚊棲息地為青苔。我們希望透過植物天然的抑制作用,來達到清除青苔的目的,進而減少小黑蚊的棲息地。經實驗結果發現:1.校園植物—榕樹及鳳凰木的葉子具有抑制植物發芽與生長的能力。2.榕樹枯葉和鳳凰木葉片製成的藥劑,對於青苔的細胞有抑制生長,甚至有使其萎縮的功效。3.浸泡過榕樹枯葉的土壤,經水的沖淋後,還是可以種出經濟作物;但浸泡鳳凰木葉子的土壤,經濟作物發芽率較差。

明盤易躲,暗密難解-自製躲避盤探究

躲避盤運動是時下國小學童流行且愛好的體育活動,兼顧安全性和趣味性,然市售版躲避盤價格昂貴,非小學生易購得用品,所以我們希望能利用簡單易得、便宜的素材,自製能飛行9.5公尺以上且兼具準度,又能丟擲上百次的躲避盤。 首先,我們解析市售版躲避盤的結構設計,進行影響躲避盤飛行變因的探討,發現躲避盤飛行的奧秘和自製躲避盤的適宜規格比例,並依此發現親手縫製躲避盤。然後,我們尋得創新躲避盤的依據-「在盤面中心加上絲繩以得穩定效用」。最後做出創新版的自製躲避盤,並經由實測證明,我們自製的躲避盤能符合躲避盤活動的各項需求且較市售版擁有更好的準度。

神機妙「蒜」「韭」厲害

注重健康養生的飲食,避免攝取到化學加工的食物,對於現代人來說是個重要的課題,因此如何利用植物的抗菌成分來保存食物,是我們這次研究的主旨。 本研究在探討常見具抑菌成分的蔬菜,其汁液、菜渣、全食材、高溫加熱、濃度等因素是否影響抑菌的效果?以下是本研究的結論:蒜汁、韭菜汁、韭黃汁、韭菜花汁及蒜頭渣的抑菌效果佳,其中,蒜頭在加熱十分鐘後的抑菌效果仍然不錯,但韭菜、韭黃、韭菜花在高溫加熱後的抑菌效果變差,另外,全食材的蒜頭也具有抑菌效果。在濃度方面,韭菜花最低抑菌濃度是40%,韭菜與韭黃最低抑菌濃度是30%,蒜頭的最低抑菌濃度則是5%。最後以麵糰和竹筷測試蒜頭汁、韭菜汁、韭黃汁、韭菜花汁發現有不錯的抑菌效果。

以靜「製」「洞」--探討梅氏長海膽Echinometra mathaei之生態及其與石洞的關係

梅氏長海膽屬於棘皮動物,身上布滿短且較粗棘刺,居住在潮間帶偏低潮帶的石洞內,整年都能見到,數量穩定。 牠們屬於被動防禦生物,被碰觸到時會將棘刺往碰觸地方集中,側面棘刺會頂住石洞洞壁,使自己牢牢固定在洞內,難以被撼動。 透過3D石洞模型實驗,在可選擇情況下,牠們會待在大小適中石洞,且深度必須可以掩藏自己,如果石洞有內凹或有遮蔽,都可以讓海膽待得更久,而狹長型石洞則是牠們最喜愛的石洞。 透過野外長期調查,梅氏長海膽確實會慢慢經營石洞,若不得已換了洞,還可以利用棘刺長短來符合石洞大小,牠們也可以長達數個月甚至數年不出洞,只要時間夠久,最終都會將石洞經營成狹長形,而這也就是潮間帶主要的海膽石洞型態。

我最出色

藉由實驗將科學知識與原住民傳統手工藝技術相結合。植物染布的歷史悠久,製作方式十分天然環保,本研究選用原住民用於染布的傳統植物「薯榔」做為染劑來研究。 本實驗發現以生豆漿為助染劑,清洗後布掉色不明顯,表示助染劑確實能幫助布料上色,而且使用溫度越高的薯榔染劑,染出的布顏色越深。再來使用媒染劑確實能使染布固色,使用不同pH值的媒染劑,布料會呈現不同顏色,例如鹼性澄清石灰水使布料近褐色、酸性醋使布料近黃色。布料浸泡染劑與媒染劑的順序以兩者分開先後使用較佳(先薯榔染劑,後媒染劑)。若染布髒了,以洗衣精當作清潔劑為佳,因為染布能維持原本色澤。最後,染布的晾乾方式以陰乾為佳,才能讓布維持原色而不易褪色。

蜂蜜結構紋路之探討

以自製顯微鏡搭配行動載具進行實驗,探討蜂蜜結構紋路之成因。實驗結果:1. 將蜂蜜加入不同溫度的水搖晃,發現溫度越低,結構紋路存在的時間越長;2. 結構紋路的維持時間與「黏度」及「糖度」為正相關;3. 以不同溶劑進行實驗,發現加入濃度75 %的酒精,結構紋路存在的時間最久,約為水的三倍;4. 利用界面活性劑破壞水的表面張力,觀察到表面張力變小,結構紋路存在的時間也變長。因此推論「表面張力」與「溶解速度」是影響蜂蜜結構紋路維持時間的兩大主因。另外,單一成分的飽和糖水溶液,所形成的結構紋路形狀較一致,呈現五邊形和六邊形,兩邊夾角都接近120度;而成分複雜的蜂蜜及鬆餅糖漿所形成的結構紋路則呈現不規則形狀。

綠川[濾]川—礫間淨水行不行?

本研究首先探究臺中市綠川的整治效果,我們到綠川實地檢測,也蒐集河川水質的資訊發現:河川汙染指數RPI的4個項目中,[生化需氧量]及[氨氮]最能直接反應生活汙水,而綠川在整治施工前後的確有明顯的下降;並透過檢測綠川礫間淨水廠發現:汙水在進廠前後的[氨氮]數值能有明顯的下降,可見礫間淨水系統是整治功臣。我們開始在校園建立小型礫間淨水系統發現:石頭越小且空氣量越多,越能快速地去除汙水中的[氨]。最後,我們在校園內設計[智慧監控校園礫間淨水系統],利用唾手可得的石頭、幫浦、水缸及水管建置[校園礫間淨水系統],並透過WEBDIUNO進行監控。

造橋大師!(義大利麵線橋)

利用家中常見「義大利麵」進行一系列「造橋大師--義大利麵線橋實驗」,看看「義大利麵線橋-樑柱材質」、「義大利麵線橋-樑柱粗度」、「義大利麵線橋-橋樑距離」、「義大利麵線橋--底橋間隔」、「義大利麵線橋--橋墩避震種類」、「義大利麵線橋-椼橋結構」等方向研究,可以讓「造橋大師--義大利麵線橋」成為負重之最佳組合。

力力皆辛苦-自製自動供水器

三年級在校種菜時,假日無法到校澆水,導致植栽枯萎,所以我們想要製作自動供水器,提供植栽適當的水分。本研究改良市售品並依植栽的環境和土壤的濕度設計出第一代的自動供水器,再根據其構造研究供水的影響變因,得知(1)氣孔位置決定供水至水盤的水位高度、(2)出水管的口徑越細供水時間越長、(3)進氣管的口徑要比出水管口徑小才能順暢供水。因此自製第二代自動供水器以改善供水的穩定問題,將內部構造改為微型浮球閥,透過微型浮球閥的浮力和大氣壓力讓供水穩定。進而透過3D列印自製適當尺寸的微型浮球閥,節省空間並讓自動供水器能維持最低的固定水位,製作出第三代自動供水器,如此一來可同時提供多個植栽合適的水量,真是環保、省錢又省水。

河去河從-河流的堆積作用

本研究目的在探討影響河道堆積之各種因素,嘗試找出堆積的主要原因,並觀察茄苳溪、大漢溪、南崁溪河道堆積情形,作為對照。為了更清楚了解河道的堆積情形,我們製作了河道模型,依照模型來設計各種實驗,其中變因包含了河道的傾斜度(坡度)、河水的水量、河道寬窄、河中障礙物對河道堆積的影響,最後依照觀察茄苳溪、大漢溪、南崁溪河道對照實驗結果,並探討河川地形對生活環境的影響,並提出改善建議。