全國中小學科展

國小組

土石流不流-探討土石流成因、對橋墩的破壞及預防機制

利用自製河道、坡度控制板、沖擊力測量器、灑水器研究影響土石流的三大因素:1.豐富鬆散的堆積物、2.充足的水分(地表水及地下水)、3.足夠的坡度(重力影響大)。發現土沙層為底層、土石比例為2:1時,越容易產生土石流。土石比例為1:2時,土石流的沖擊力最大。橋墩與土石流的接觸面積、橋樑間隙、重心位置、河床淤積皆會影響土石流對橋樑的沖擊力。梳子壩裝在上游,攔砂壩裝在中游、發生區打樁編柵,能降低土石流的沖擊力。壩體前出現淤積會導致土石流爬升,沖毀壩體。雨量是影響土石流的關鍵因素,依此因素來製作簡易土石流預警器,我們把它分成三個等級,黃燈警戒,紅燈警告,蜂鳴器響危險,趕快撤離。

嫘祖的困惑--小葉桑的葉變

小葉桑的葉片有心型葉、一裂、二裂及深多裂等多種葉型。心型葉在室外日照組水分的蒸散最多,一裂、二裂及深多裂的水分蒸散差異不大。室內控制組,則以深多裂葉型的小葉桑水分蒸散最少。心型葉表面毛孔數最少(平均14.2個),以深多裂較多(平均23.8個)。因淺一裂、淺二裂葉的初生葉都是心型葉,所以葉背氣孔數差異不大(22.2~27個),深多裂葉背的氣孔數最少(16.6個)。當小葉桑生長的土壤溼度太低時,新生葉便會產生葉裂。葉裂發生的位置與根部土壤乾燥的方位有關。如根部土壤全部是乾燥的,則葉型就會形成二裂或深多裂,一旦產生了深多裂的葉型,在同一樹枝的新生葉便是深多裂,即使此時土壤恢復溼度葉型也不會恢復。但若是另外的初分枝的新生葉則有可能會生成心型葉等其他葉型。淺葉裂的樹枝上的新生葉,若土壤溼度恢復足夠,葉型即會恢復為心型葉。

靈「計」一動-探討噶瑪蘭族童玩-風向計的靈敏度

從噶瑪蘭族童玩及風向計的轉動原理,我們製作出檢測微風的風向計。實驗分別對「尾翼」及「風車」兩部份進行測試,在尾翼部份發現將5×5cm2半圓形護貝膜材質的尾翼放在距離支撐軸8.5㎝處的平衡點,再與軸心3㎝的保麗龍球、扇葉長4㎝、寬1.5㎝、軸承長5㎝製成的風車組合,此風向計測風向的靈敏度最高,能在一般市售風速計無法計量微風的情況下,仍然能感測指出正確風向。本研究發現能讓自製簡易風向計在微風就能觀測到風向的原因,讓我們能更方便的觀測空氣的流動。

雞蛋1、2、3

「雞蛋碰石頭」、「IQ零蛋」、「IQ笨蛋」電影廣告的牌樓高高的懸在鬧街上,在燈光的照耀下非常醒目,而廣告中的蛋更給我深刻的印象,我想起愛迪生孵蛋的「呆相」,我也想起了牛頓把表當蛋煮的趣聞。「蛋!蛋!...我每天營養的泉源,生命的活力」,我對蛋一時感到莫名的興趣,我每天吃它,但對它了解不夠,我想我若不詳加研究,豈不成了真正的「大笨蛋」,因此我有打破沙鍋「問」到底的衝動,於是我便請了幾位同學共同探討「蛋」的問題。

臺南附近出海口泥砂的秘密

探討臺南市二仁溪、鹽水溪、曾文溪等三條主要河流上、中、下游與附近地區的泥砂,成分中都有黑色和透明的顆粒,跟出海口泥砂顆粒十分類似,可推斷出海口一部分的泥砂應該是被河流由上游帶下來的,另外,我還利用參考書籍裡面對岩石的介紹,得知上游的岩石是頁岩,且附近應該有砂岩,讓我可以推測黑色的顆粒是頁岩的小碎片,透明的碎塊則是石英。我還做了泥砂顆粒大小的實驗,利用不同孔徑大小的篩網來進行實驗,發現二仁溪採集到的泥砂顆粒平均停留在最細的篩網上,代表這裡的泥砂顆粒非常的細,鹽水溪和曾文溪所採集到的砂也主要停留在最細篩網,跟上、中、下游的顆粒大小差不多,因此,本研究的證據能推測這些砂子大部分是從山上被水帶下來的。

大方塊中的小方塊

我們研究的是一個有段歷史的題目:「柏金斯太太的被單」。其定義為:如何將邊長為正整數的正方形切割成「最少個數」(最小階)的小正方形;而且這些小正方形的邊長也是正整數,相同邊長的小正方形可以重複,但小正方形的邊長的最大公因數需為1。我們歸納出,重複利用「簡單二倍法」及「重疊二倍法」,可以每次加兩階或是加三階的方式增加,反覆構作可以切割邊長120以內的正方形,都不超過19階。

水中的精靈─台灣石鮒、高體

台灣石鮒、高體??同屬於??亞科,常生活在一起,習性、食性、繁殖,都很相似。本研究主要探討台灣石鮒、高體??在水族箱內生活和繁殖的行為,在經過將近一年的實驗裡我們有了以下幾個發現:一、 台灣石鮒、高體??必須和田蚌共生,才能繁衍下一代。二、 台灣石鮒、高體??可在水族箱中繁殖,但數量不多。三、 田蚌在水族箱中存活的時間不超過三個月。四、 池塘養殖烏鰡(青魚),台灣石鮒、高體??成為間接受害者。以上是我們的發現與結論,希望能增進對魚共生行為特徵的進一步認識,也希望這樣的發現能提供環保生態學家進一步的探索,了解魚兒生態,進一步維持生態平衡。

以正三角形的角度求弧長的方法及推廣應用

1.在課本裏沒有圖面的作法及說明的由其從複雜圖面求出其弧長的周圍更難。2.我們想出運用正三角形的角度,創造幾種有趣的圖面求他的周圍長度,探討其作法和基本原理。

三色移位毛毛蟲—三色移位遊戲的探討

二色移位遊戲問題曾經多次被拿來做研究(24 屆初小全國第三名~有趣的移位遊戲、34 屆高小全國第二名~毛毛蟲變蝴蝶、1996 年我國參加加拿大國際科展~走走跳跳、39屆高中全國第二名~乾坤大挪移、41 屆國中全國第二名~解開難題的奧秘等),本研究首次將二色移位遊戲推展到三色的研究,會選定這樣的主題是看到『葛老爹的推理遊戲2』,書中提到三色移位遊戲的難題所引起,而我們的數學課本中也正學到線對稱以及兩數量的變化關係等單元,我們的研究結果發現移位遊戲的最低步數解答中,對換在進行中移動和跳動具有線對稱關係,輪換的移動和跳動次數分配也具有線對稱關係。而棋子數和移動最少步數之間的關係是極為複雜的。而這個關係的發現是經歷了約九個月的時間慢慢發展的,下表是我們發展的時間流程簡表:

紫色高麗菜之X檔案

這學期的自然課上到酸鹼水溶液單元時,我們靈機一閃打算尋找天然指示劑,找到的一\r 些資料都提到以熱水泡製,那時我們就想:「為什麼一定要用熱水泡製,不能用冷水嗎?冷水\r 不是比較方便嗎?」抱著這樣的好奇心,我們開始展開了我們的探索之旅…