全國中小學科展

國小組

蝸牛的幾則有趣習性和爬行速度

向來一直被農民視為有害動物的蝸牛(露螺),近幾年竟然為農民競相撿拾,成為身價百倍的寶貝”甚至有人以飼養蝸牛為業,有計劃的養殖出售賺錢。像這樣花心智,費金錢辛苦飼養的蝸牛如果被牠逃跑了,豈不叫人心疼!那麼該怎樣來防止牠們的逃走呢?因此,在老師的輔導下,我們養起蝸牛,觀察蝸牛,看牠們的習性(有關爬行方面)和爬打速度以防止蝸牛的逃走。

吸金大法-果皮改善重金屬污染水之研究

家鄉河川受到重金屬汙染的消息引發我對於改善重金屬汙染水進行研究的興趣。在這個實驗中,利用乾燥的橘子皮、檸檬皮、香蕉皮和花生殼作為吸附水中重金屬的物質,利用綠豆發芽率作為檢測水中重金屬離子是否減少的指標。結果發現受到重金屬汙染的水使綠豆發芽率降低。以果皮處理受污染的水一段時間後,發現果皮對於某些重金屬具有吸附的作用。其中,橘子皮對於鈷離子和鎳離子的吸附效果最佳;檸檬皮對於鈷離子、鉛離子和鎳離子的吸附效果較佳。香蕉皮對於鉛離子、鎳離子和鋅離子的吸附效果最好;花生殼對於銅離子的吸附效果最佳。但是,儘管果皮可以吸附重金屬,但大部份以果皮處理過後仍然無法使受污染的水恢復到未汙染前的狀況,所以避免人為汙染,才是解決汙染問題的根本之道。

讓水均衡一下:定時定量自動灑水器

我們首先從滴水引泉中了解什麼是虹吸現象,探討虹吸現象的操縱、變因;從實驗中觀察水管設置的高低、水流的時間、壓力等各項變因對虹吸現象影響。以及〝不可貪心的魔術杯〞的實驗中,探討倒入杯中的水,如何流出和影響的變因,發現流出水量與彎管在液面下的深度有關,因此可以控制每次流出的水量。我們經由腦力激盪式的討論,又發現它的應用價值,於是我們藉由滴管孔徑大小控制時間間隔,不可貪心魔術杯的彎管控制流量,利用保特瓶設計出第一代的簡易定時定量澆水器。再由實驗記錄和學習單所獲得的經驗,經討論後又設計了更省水、更便利的自動澆水器;結合馬桶、定時開關和抽水馬達等設備,完成第二代的每日定時定量自動澆水器,可應用於定時定量自動捕給冷卻用水或澆花用水,可以簡易完成一週定時定量澆水的工作,若有多餘的水,仍可循環再度使用;特別在種子發芽、小樹苗的培育階段、或冷卻車胎或機械車床等之補給用水。讓澆水工作也能自動化的均衡一下,讓幼苗吸收最適當的水分,長得更健康。

你吃進了多少毒素?免洗筷二氧化硫殘留量測定

最近網路和新聞媒體都頻頻出現免洗筷有毒的新聞,引起大眾的一陣恐慌,平日經常使用免洗筷的我很注意這個議題,趁著這次科展便邀了班上幾個志同道合的朋友,一起來為我們生活周遭的免洗筷做個總體檢,看看我們平常所使用的免洗筷是否安全衛生,有無殘留二氧化硫。首先,我們利用問卷調查的方式來調查班上同學使用免洗筷的情形,發現每天使用免洗筷的同學高達 77%,在此更加顯示出本研究的重要性。實驗結果顯示出本小組研發的測定方法精準度不夠,只在編號 1 和編號 4 的樣本中測出二氧化硫;但是利用實驗室精密裝置所做的檢測卻在編號 1.3.4.8.9.10 的樣本中均有二氧化硫殘留的反應,在與官能品評的比較下,編號 3.8.9 在官能檢測中都顯示有酸味,所以利用氣味來判斷二氧化硫殘餘是個可行的方案。在實驗中發現我們生活周遭所使用的免洗筷二氧化硫含量均不高,而且可以利用水洗的方式去除。每一種廠牌的免洗筷不論是外包裝或是筷子本身都有明顯的差異,在實驗過程中我們發現無標示公司或製造日期,筷身染墨有黑線條、聞起來酸味重的免洗筷其二氧化硫含量較高。所以消費者在使用免洗筷時可以特別的注意外觀、聞起來的氣味,最好可以用熱水洗一下,以去除附著在免洗筷上的二氧化硫。

洋洋得益--以洋菜冷凍鍍膜製作防水紙吸管

我們用環保的「紙」來製作環保紙吸管,使用洋菜液體浸泡後冷凍與冷藏,讓紙吸管具備防水功能,也增強耐用性。我們用道林紙和粉彩紙製做紙吸管的主體,和市面上的塑膠吸管比較,在掩埋實驗中,自製的洋菜紙吸管明顯在土壤中分解;而塑膠吸管完全沒有分解;耐折實驗中,洋菜紙吸管每個都超過140個華司,塑膠吸管平均只能耐97個;在垂直耐壓實驗中,洋菜紙吸管每個都能承受15kg以上的重量,而塑膠吸管只承受不到10 kg重量;在燃燒實驗中,塑膠吸管在燃燒時,會發出難聞的惡臭,但洋菜紙吸管不會;戳洞實驗裡,道林紙有洋菜冷凍的,刺破飲料杯保護膜的效果最好,其他,用來吸取珍珠、吸水和耐輾壓等實驗中,自製的洋菜防水吸管都不輸市售的塑膠吸管。

神奇的滲透現象

滲透作用對於生命的生存,非常重要。植物所需的水分,部分由滲透作用獲得;而動物則是藉由滲透作用調節體內液體和細胞間的水分;日常生活中,人們常利用滲透作用將食物中多餘的水分瀝出,避免食物腐敗,延長食物保存期限。當滲透作用進行時,溶液中的部分物質可以通過一層膜而到達膜的另一邊,意即這層膜是半透性的,又稱為半透膜。半透膜是一種薄膜,對於不同物質的通過具有選擇性。例如動物的膀胱膜、細蛋膜等。在半透膜二邊的溶液若有濃度差,水分子會自溶液濃度低區往濃度高區流動,即構成滲透作用。本研究利用蛋膜形成的天然半透膜,觀察滲透現象,並探討哪些因素為影響滲透現象的變因,藉以充分瞭解滲透現象。

土壤也會生病?

前幾天,學校酉側操場正在填土整地,同學們就去挖一些泥土回來種花。哪知沒過多久,一盆盆的花兒都陸續枯萎!大家百思不解,難道土壤也會生病嗎?為什麼?如何改善?我們向環保媽媽們請教,才知道土壤的質地對植物生長影響很大,為了深入了土壤、植物和水之間的親密關係,所以激發我們做這個研究的興趣。

水煮甜甜圈

本研究發現:\r 一、 液滴滴入水中產生甜甜圈結構的過程有六個時期:\r 1水面反彈。 2杯狀期。 3甜甜圈小環期。\r 4甜甜圈大環期。 5滯留期。 6無序散逸期。\r 二、 液滴滴入水中產生甜甜圈結構的影響因素有:液滴落下時的高度、液滴的濃\r 度、溶液的濃度、水溫、水面擾動、液滴大小、液滴之初速……\r 在本研究的觀察中,有幾點結論:\r (一)當高度差=0cm 時,都可以形成甜甜圈。\r (二)滴液濃度為8%及10%滴入純水中,比較容易形成甜甜圈。\r (三)密度小的滴入密度大的溶液或密度相差太大時不適合甜甜圈結構形成。\r (四)在不同容器中觀察產生甜甜圈結構過程,對實驗結果並無顯著之影響。\r (五) 改變水溫會使觀察的情況更複雜。

洗手救地球-從「頭」做起

市面上有許多省水器材,我們研發的環保水龍頭省水效果更佳。學校要求進行營養午餐前需先洗手,校園中高年級男生洗手用水量普遍比女生較少,但仍需1 公升以上的水量,若於學校安裝省水龍頭則可達到省水效果,以集中式水柱且噴霧的省水頭效果最佳,約需480毫升水量。利用自製環保省水龍頭可達到比噴霧式省水頭更好的省水節能效果,僅需約300毫升水量即可洗淨手。在製作環保水龍頭時,應注意進氣孔的位置及大小,以製作於瓶蓋且口徑等於出水吸管為佳。可利用凸出的出水管來控制流速,出水管愈長,流水量愈大。環保水龍頭是利用環保材質自製而成,花費少,再加上安裝方便,將水管接上水龍頭即可,是個值得在校園中推廣的節水方式。

小簾立大功【窗簾的吸音與隔音效果之研究】

聽說窗簾可能有吸音及隔音效果,但真的嗎? 研究顯示:(1)窗簾材料:吸+隔音效果為棉質>麻質>塑膠質>厚棉>紗質>海報紙>雙面質 (2)窗簾厚度與吸音呈正相關與隔音呈負相關 (3)窗簾孔隙面積與吸、隔音都呈負相關 (4)牆面的窗簾數與吸、隔音都呈正相關 (5)對稱H型擺設雙牆窗簾吸、隔音都比連續L型好 (6)窗簾波折高度與吸、隔音都呈正相關,波折高度≥10cm吸音效果好 (7)窗簾波折間距6~7cm吸+隔音效果好 (8)窗簾到牆距離與吸音呈正相關與隔音呈負相關;到牆距離3cm處有最佳吸音效果 (9)多層窗簾有吸、隔音效果,以2層為最佳 (10)窗簾含水量與吸、隔音量折減率呈正相關,棉質窗簾含水量168%為最佳吸音含水量。 窗簾改善噪音是有效,理想吸音可減42 dBA及隔音可減139 dBA。