全國中小學科展

國小組

壺腹蜘蛛的生態與結網環境的探討

壺腹蜘蛛是山上國小的教室裡面最主要的蜘蛛種類,牠的體長很短,大約只有 5~6mm。牠的腳很細長,腹部有很奇怪的凸起,不像其他在校園裡面發現的蜘蛛,如蠅虎、白額高腳蛛、人面蜘蛛的腹部是長橢圓形或接近圓形的。壺腹蜘蛛在地上走路的時候很輕快,加上牠很小,所以常不知不覺中就會從身邊跑掉了,甚至被風吹走了。壺腹蜘蛛喜歡在室內結網,牠結的蜘蛛網不像一般野外看到的蜘蛛網是圓網。壺腹蜘蛛的網子很像露營用的蒙古包外帳,而且牠會越織越高,越織越大,所以有時候一大片蜘蛛網可能只有一隻壺腹蜘蛛住在上面。壺腹蜘蛛的蜘蛛網很細而且很黏,只要手輕輕一碰,可能就會把整張的蜘蛛網破壞,而且蜘蛛網還會黏在手上,怎麼甩也甩不掉。過完一個暑假,教室、辦公室、活動中心裡的蜘蛛網多得讓我們清到脖子酸,所以我們很想知道有沒有什麼方法可以不讓牠在教室裡面結網。我們猜影響壺腹蜘蛛結網的原因可能是和光線、顏色、角度、形狀有關,所以我們決定設計實驗來研究。結果我們發現壺腹蜘蛛在不同形狀的容器裡面所做的蜘蛛網都一樣,但是連接到器壁的蜘蛛絲數目不一樣。而且蜘蛛對顏色、角度、光線也有偏好,所以只要這些條件都符合,再加上人沒有去破壞或打擾牠們,牠們就會織出又大又密的蜘蛛網。

好咖來找茶-卡好的植物有機肥

本研究是利用日常生活中常見的咖啡渣和茶葉渣做為肥料,去觀察豆莢類的綠豆,以及葉菜類的油麥菜、小白菜生長過程的變化,我們利用三種不同的咖啡渣和三種不同的茶葉渣來做為肥料,找出哪一種肥料具有較高的養分,可以幫助綠豆、油麥菜和小白菜長得較好,又能防止菜蟲的侵害。實驗結果發現,以茶葉渣做為肥料的植物長得最好,尤其是綠茶渣最好,甚至勝過化學肥料。在防蟲方面,咖啡渣的效果奇佳,茶葉渣在防蟲方面卻沒有任何功效,而且比施化學肥料的植物蟲害還嚴重。

「自動」自「發」、求新「球」變─自製桌球發球機之成效探討

因為學校沒有桌球發球機,所以想要製作「桌球自動發球機」讓學校使用。可是該如何做呢?在五年級的課程中,有學習到力可以讓物體運動,另外我們還找尋許多資料,再搭配上自己的想法,畫出設計圖並製作。 在製作過程中,為了讓桌球發球機功能更完備,經過不斷研究和改良,加入自製的自動送球器,讓桌球發球機可以自動發球。除此之外,同學們利用研究結果,改變馬達旋轉快慢,研發出一種可以發出快慢、強度、距離以及旋轉角度不同的桌球發球機,最後將自製桌球發球機實際應用在練習中。在桌球練習中發現撿球時費時又費力,所以另外研發自製撿球器,讓我們在桌球練習中,方便又快速。自製桌球發球機搭配撿球器,成為桌球訓練中有效的工具。

野溪一枝花-台灣馬口魚(Candidia barbata)行為初探

台灣馬口魚是分佈於台灣西部溪流上游的常見特有種,牠是溪釣客熟悉的魚種,但針對台灣馬口魚的學術研究卻很有限。本研究主要探討台灣馬口魚在人為飼養環境下對溫度的選擇、群游行為、選餌行為以及咬餌高度,依魚的體型大小及性別的差異,進行深入的分析。研究結果顯示三年齡的大型馬口魚與一、二年齡的中小型馬口魚成魚在選溫、咬餌率及咬餌時間等方面,均有不同,且控制魚群的整體游動趨勢,顯示台灣馬口魚為了適應台灣溪流生態環境,已發展出特有的行為,值得進一步探索。

興達港地區氣象觀測

本研究主要在了解興達港地區的天氣變化,透過學校百葉箱,乾溼球溫度計、雨量筒、風向風速器、記錄表、電腦、記錄板等儀器,每天固定在上午9 時20 分觀測記錄百葉箱內儀下,測算水汽凝成水珠的速度的實驗,藉著校園氣象站累計的資料並經過Excel 軟體分析,研究本區2008 年10 月至2009 年2 月的天氣,我們發現從氣溫、氣壓及相對溼度間的變化和天氣關係發現:該天最高、最低溫差越大,相對溼度通常較低,氣壓較高,天氣多為晴天。當天最高、最低溫差越小、氣壓就小,相對溼度就較大天狀況多陰天或有霧。但願我們的研究能拋磚引玉,提供大家進一步研究小區域氣象的風氣及培養關心氣象與地方生活環境的態度。

「空穴」也「來風」-「太陽能塔」氣流動力因素之剖析

太陽能發電塔(SolarTower)是未來最新一代的潔淨能源。但從報章雜誌和科技網站上所揭露的有限資訊,我們仍難以一窺其全貌。本研究希望能透過模型的設計、製作及情境的模擬,由內而外的進一步探索太陽能塔(SolarTower)的熱氣流特性及其相關變因,並嘗試運用其他物理方法來改良太陽能塔的運轉性能。實驗研究發現:塔徑、塔高、集熱板面積、集熱棚底角、入口間隙等內在變因以及光源強弱、管端溫差、管端氣壓差等外在變因均會影響太陽能塔的氣流強弱。利用加設導流錐、篩選溫室採光、改善集熱板鋪面材質等物理方法均能有效提升太陽能塔的運轉性能。此外,在實驗過程中我們也意外發現:太陽能塔在尺寸上若採集熱板半徑/塔徑(R/Φ)比值為6.54〜6.60的設計,也能獲致相當理想的熱效能。

小戴陪你練球─自製羽球練球機

「小戴教練」是我們利用馬達及車輪自製的羽球練球機。一次可裝載60顆球,射程可達到6公尺,而且能左右掃射。我們利用tracker運動軌跡軟體進行分析,以真人教練餵球訓練時所發出的球路進行對照 。改變射球的快慢、角度、強度、找出小球、挑球、平球、長球等不同球路模式。最具獨創性的是「小戴教練」的製作不需要寫程式,而是以滾輪及滑梯達到有效送球,資源回收的材料及簡易的機器組裝方式可讓其他同學們自行仿製。研究團隊在製作過程中不斷測試練打,雖然無真人羽球教練,但我們鼓起勇氣全員代表學校首次參加108學年度臺北市教育盃羽球錦標賽,訓練過程中,證實「小戴教練」羽球練球機實用又好玩。

螞蟻的研究

前天林伯伯送來一盒林姐姐的訂婚喜餅,餅上滿是小螞蟻,連盒搖了半天還是沒有弄乾淨一一螞蟻真是討厭。第二天我到學校也聽幾個同學說:「放在櫥裹的糖也常跑進螞蟻。我們想如果有簡單的方法能避免螞蟻來偷襲及能知道有關螞蟻的生活情形和種類等,那多好,因此就請教級任鄭表師,老師說:「這問題很好,讀我們一起研究吧!」

防滑好絕配-提高浴室安全

本研究藉由浴室滑倒的例子,結合國小課程「摩擦力」與文獻資料,探討浴室地板、室內鞋和水溶液等三大因素,並交叉組合測量摩擦係數大小,試圖找出最防滑的搭配。研究發現乾燥的環境最為安全,潮溼環境和平滑的浴室地板都比較危險,尤其在佈滿潤髮乳的地板和含水溶液的光亮磁磚地板上,室內鞋的防滑效果有限,不能過度依賴。我們有以下建議:一、浴室採用乾溼分離設計,以減少溼滑的地板面積;二、使用水溶液將增加滑倒風險,使用完畢應沖水潔淨並擦乾地板;三、浴室地板應該使用具有凹凸不平的防滑磁磚;四、慎選浴室防滑拖鞋的種類,以塑膠硬底鞋的防滑效果最佳,紙質室內鞋容易滑倒,需要特別小心,並且不要過度依賴廠商宣稱的浴室拖鞋防滑效果。

從一子棋體驗數列之律動

從 8? ×? 6? 格棋盤的一子棋遊戲開始引起我們的研究興趣,進而得出一子棋是一個不公平的遊戲,而且先下者較佔優勢,但我們也解出了所有 M? ×? N 格一子棋棋盤後下者必勝的座標數列;在研究的過程中我們藉由將一子棋變形成蜂窩型棋盤時,察覺到其路徑數個數將呈費氏數增加。而一子棋遊戲規則像中國古老遊戲 ”拈 ”,所以我們發明出拈子棋,因破除了棋子走法的方位限制,也找出了後下者必勝數列而非座標數列。我們仍不滿足這樣的結果,我們知道棋手所下步數的限制會影響後下者必勝數列的生成,所以經過一連串的嘗試,我們最後把倍數的想法融入了一子棋的遊戲規則中,發明了(M,N)型棋,也找到了令人讚嘆美麗且規律生成的後下者必勝數列-泛費氏數列。