全國中小學科展

國小組

Hold住啊,不要崩潰!

本研究是為了要探討:造成頭前溪防砂壩只有中間部分被颱風暴雨所沖走的原因。 經過現場探查和模擬實驗,觀察水流變化後,發現主要是因為地形走向將大量的水流導向防砂壩的中間,使得中間的防砂壩因承受不住強大的水流而被沖走。在模擬實驗中,我們也發現到:在水流穩定且平勻布滿模擬河道的情形下,水流速度和水位高度成反比的關係。故在本實驗中,利用測量水位的高低變化,來推測水流速度的變化。 最後,我們提出一個避免防砂壩被沖走的施工方法,並經模擬實驗證明,可以有效防制地形對水流的導向集中作用。

從番石榴葉片汁液探索生活中的氧化作用

我們知道水和氧氣會對鐵產生氧化作用,所以我們用了許多水溶液來進行實驗對鋼棉球的氧化作用。如:番石榴葉汁、礦泉水、果汁、蔬菜汁、汽水……等。 從實驗中,發現礦泉水的氧化作用最差,紅色水上升最少,尤其是純水;生活中蔬果、飲料中,以蒜仁、薑、茶B、茶C效果最佳,一般蔬果汁類抗氧化效果比較差。 現打果汁的氧化效果最好,在我們的實驗中,浸泡過檸檬汁的鋼棉球紅色水上升高度最高,表示檸檬汁的氧化效果較好。 我們知道維他命C、E的抗氧化效果佳,所以在一般飲料汽水中的抗氧化效果佳。

校園蒼蠅虎~雙帶扁蠅虎(Menemerus bivittatus)的生態調查和步足仿生設計

我們在校園裡的樹皮下發現雙帶扁蠅虎,發現牠的捕食、求偶、蜷縮步足姿勢非常特別,以顯微攝影進一步鎖定研究牠的步足,發現步足上有許多剛毛及細毛,並有尖端倒鉤和尖刺,讓雙帶扁蠅虎可以在光滑表面上快速地行走!雙帶扁蠅虎會先用身體一側的第一、第三對腳和另一側的第二、第四對腳;再用一側的第二、第四對腳和另一側的第一、三對腳的步足行走模式。快速行走應該跟四對步足的結構、關節構造都有關,觀察步足的蜷縮結構,測量出牠可以將身體從體長6-9mm,穿過2.5mm的縫隙,發現蠅虎的步足有很好的伸縮能力,特殊的關節膜結構,以及前附足的特殊功能等,期待將步足的蜷縮能力、關節膜特殊構造和移動方式,應用到生活物品的仿生上。

聲音的形狀-國小英語與國語發音教學的探討

本研究利用電腦程式,紀錄分析聲音在時間領域的形狀,探討英語音標和國語注音相似音的差異,並分析聲音在頻率領域的形狀,並瞭解受測學生和老師在英語句子和國語成語的差異,作為發音教學評估的指標。

太乙飛豬的祕密~紙製有翼飛行筒探究

本研究來自於YOUTUBE網站很熱門的影片~「太乙飛豬」飛行器的好奇,太乙飛豬是一種以摺紙方式製成的紙製有翼飛行筒,以自由落體投放時,能出現滑翔前進、盤旋等狀況。研究以改良的製作方式及自製投放裝置,針對紙製飛行筒的製作方式、機翼有無及造型、筒身配重及造型等因素,進行飛行效果的定量實驗。實驗方式測量飛行筒投放後的飛行時間、距離,並記錄飛行軌跡、落點分布,配合簡易風洞及慢動作錄影,確認各項因素影響飛行效果的結果。研究結果發現「中空環狀、上短下長的有尾造型,及前緣適當配重」的飛行筒是造成穩定飛行的主要因素,可能因白努利定理產生升力,而機翼的構造反而不利穩定飛行,但能製造「迴旋」的飛行效果。

我家交通有順了

交通號誌具有指揮車輛通行路口的權力,藉由適宜的週期、時相、綠燈秒數之時制規劃,可有效增加路口汽車的通行量,解決不必要停等之交通壅塞問題。 緊鄰學校的五叉路口,是重要的交通要道。根據我們的路口影片分析,發現南來北往的車輛在交通尖峰的上班時刻,總是因為停等此路口號誌造成一定程度的塞車,致使部分車輛需要停等到第二個周期時才能通過路口,著實影響路口通行成效。本次研究透過系列性科學化的測量、計算與分析,我們提出路口週期再增加5-15秒時,共有25種新的交通時制設置方式,可使此路口通行量每秒增加0.268至0.737公尺,將能有效紓解停等紅綠燈的壅塞。

有「蚓」情-觀察不同廢渣對於蚯蚓和蔬菜生長之影響

從生活中的觀察和課程中的學習,引發我們對於「蚯蚓」這位地下工程師的好奇心;源自對於家鄉生態環境的愛護,我們選擇使用生活中的天然廢渣作為蚯蚓生長的食物,使用茶葉渣、黃豆渣、咖啡渣、落葉渣等生活中的有機廢渣養殖蚯蚓後觀察蚯蚓生長的情形。生活的經驗和文獻的資料指出,蚯蚓可以賦予土壤活力,而土壤是植物生長的關鍵。依據蚯蚓養殖與種植蔬菜實驗資料分析可知,使用落葉渣和茶葉渣養殖蚯蚓,蚯蚓生長情形最好;使用茶葉渣蚯蚓箱種植蔬菜的效果最佳。從研究結果顯示,蚯蚓的活動可以改變土壤的性質,並且對於蔬菜生長有幫助,但是使用廢渣養殖蚯蚓和種植蔬菜時,建議考量廢渣在土壤中發酵和腐化的時間以及可能帶來的影響因子。

探討狗毛再生紙的可實用性

寵物產業發展蓬勃,其中以犬貓為大宗,隨之而來的就是養寵物產生的垃圾處理問題,目前動物毛多被回收使用作為保暖衣物又或成為清潔海洋油汙汙染的工具,然而多數的動物毛仍被社會視為垃圾,因此有別於一般紙張由植物纖維來製作,本實驗將透過動物纖維來造紙,探討動物纖維造紙的可能性。本實驗針對不同比例的狗毛再生紙做吸水、吸油、保溫、書寫、耐摺度測試,找出較佳製作狗毛再生紙的比例;接著分類狗毛顏色,運用最佳比例製作彩色狗毛紙,探討狗毛紙張使用多樣性。最後發現狗毛紙張不易書寫,卻耐摺、保溫、吸油,動物纖維親水性較植物纖維差,故狗毛再生紙有很大的潛力可以作為書皮、包裝紙、保溫紙、吸油芳香等其他用途紙張。

「架」厲害?探討不同變因對於紙衣架吊掛的影響

我們在網路上看到有人用紙袋當材料設計成衣架使用,於是就將這樣的概念試試看運用在回收的海報紙,把它摺成衣架,首先我們先模仿網路上的紙衣架來吊掛衣服,發現並不像我們一般使用衣架那樣容易,因此我們首先調查市售衣架與硬紙板衣架結構,再將此海報紙做成的衣架分為吊掛頭與衣桿進行研究,實驗結果為我們海報紙做成環扣型吊掛頭與圓筒型衣桿,並摺成斜角左右各向下30°的組合式衣架,能有最大的承重力。

「氧」添藏「酵」

在學製氧時,老師說近三十年的教科書多用紅蘿蔔做實驗,直到五年前,各教科書都改用金針菇,原來是第五十四屆全國第一名科展作品的貢獻。金針菇取代紅蘿蔔,是因為用量比較少嗎?還是反應比較快呢?我們很好奇這兩者的差異,希望透過實驗找出更快分解雙氧水的方法。查資料後發現,大多催化劑製氧效果都無法與實驗藥品二氧化錳相比,當然包括金針菇,但是二氧化錳屬於化學藥品,又是重金屬,對環境會造成汙染,要特別處理。經我們反覆研究實驗後,找到酵母菌能取代二氧化錳快速大量製氧,不但只需用低濃度的雙氧水,準備實驗材料又非常的方便便宜,這個發現除了可以用於國小、國中甚至高中的製氧課程,環保又經濟的實驗優勢,相信是無法被取代的!