全國中小學科展

國小組

飼料養蠶的實驗研究

從六十六年四月起,偶然中因同學深感雨季養蠶,從摘桑葉到一張張擦拭葉片實在困難、費時、不方便,因此不管成敗,大膽假設,飼料的研製、試倒等,由推理、傳達、實驗應用數據下操作型定義等一次一次的研究了。

為什麼買不到活的白帶魚~浮沉水精靈告訴您!

此實驗主要是觀察壓力與空氣體積變化的關係,進而解釋為什麼白帶魚從深海\r 被撈起後,魚鰾會爆裂而亡。在實驗中,我們利用浮沉子來代表白帶魚,魚鰾就是\r 浮沉子內的空氣柱;而隨著海水不同深度的壓力變化,在實驗中改以手壓密閉寶特\r 瓶來形成。\r 我們嘗試設計出簡易、方便的浮沉子製作方法,並在空氣柱上陎標記刻度,量\r 測壓力所造成的變化。實驗結果顯示當按壓寶特瓶,使瓶內壓力變大時,會造成空\r 氣柱體積變小,使浮沉子下沉;當施力解除,壓力由大變小,空氣柱體積由小變大,\r 浮沉子就浮起。另外,由數據分析比較浮沉子下沉前和下沉瞬間水陎下的空氣柱,\r 可以發現兩者排開水的體積相近;因此能推論出從浮沉子下沉前水陎下的空氣柱,\r 預測浮沉子下沉的空氣柱高度。

有趣的數遊戲

1.依照新頒國民學校課程標準明示,國民小學數學第四冊(第二學年下學期)數學教材單元及細目,關於乘法(佔960 分鐘)的數學2.據專家倡導兒童的學習由遊戲生活進入、容易引起興趣,了解獲得深刻的印象。

“蜂“雲在“棋“─蜂巢棋盤遊戲與階梯三角立方體的聯想

在「葛老爹數學推理遊戲叢書」中發現,蜜蜂們下棋的棋盤很特別,棋盤中每個格子的形狀像極了蜂巢的六邊形,我們就稱它為「蜂巢棋盤」。針對葛老爹的遊戲玩法,我們發現只要知道蜂巢棋盤的層數,就可以很快算出正六邊形個數總和;知道城堡數(棋子),可以很快算出擺法總數。我們又發現其擺法總數與排列組合的計算結果不謀而合。因為我們喜歡下棋,於是就嘗試著發明出一種可以兩人對抗的蜂巢棋遊戲,並從各種棋步的紀錄裡,找出立於不敗之地的秘訣。同學無意間在正六邊形中加上Y 字,使得平面的蜂巢棋盤成了擬似立方體的圖形,這個新發現,激起我們再探討「階梯三角立方體」圖形,最後找到了立方體個數總和可由階差級數求和的方法中得到快速的計算式子。

小恐龍-蜥蜴

在一次野外標本採集,觀察活動時,突然由草叢中爬出一隻似蛇非蛇的小動物,而引起學生的好奇,進而要求利用課餘時間,研究這一奇異的小動物。

「水煙囪灌溉裝置」-用科學方法解決問題

我們透過科學方法、運用簡易材料,再現民國60年代家鄉長者為解決生活難題,發明水由低往高處送的水煙囪灌溉裝置。藉由訪察、操作模型後,得以透視隱藏在磚塊內部的水流,另外發現建造者將第一支水煙囪頂端加蓋後的秘密。 我們猜測被關在第一支水煙囪內部的空氣,會對灌溉時間、水量造成影響。然而透過實驗只能說明:水煙囪底面積、輸水管裝設高度、輸水管徑、灌溉閥管徑會造成影響,但影響的因素應該不只這些。僅利用國小階段學的空氣占有空間、連通管原理,無法完整解釋灌溉時的科學原理,我們認為本實驗仍有繼續研究的空間,甚至發展為結合現代需求的蓄水裝置。我們希望透過科學展覽,讓更多人認識家鄉的水煙囪,讓長者的智慧得以流傳下去。

據理「力」爭

本研究在認識維生素C 的抗氧化性,探討有哪些因素會破壞其還原力,以及如何作生活應用。我們利用碘滴定法檢測維生素C 的還原力,先探討會影響維生素C 的變因,再利用維生素C 還原鐵離子的反應,研究如何防止鐵生鏽與去除鐵鏽。研究發現:(1)維生素C 會因氧化而使還原力衰退。(2)短波的光、高溫與強鹼溶液對維生素C 還原力的影響較大。(3)維生素C 易氧化且會還原鐵離子,所以能阻止鐵離子與氧結合,達到防鏽效果;也能還原鐵鏽中的鐵離子,使鐵鏽消失;且維生素C 濃度越高、量越多,除鏽效能越強,效果越佳。(4)維生素C 與鐵及鐵鏽反應時皆會產生氫氣,前者反應速率較慢,但是實驗產生的氫氣量約後者的2 倍。

看!植物也有方向感~探討光線對植物生長的影響

本研究以綠豆為材料,透過植物生長的觀察與紀錄,了解子葉數量(一枚或兩枚)對植株生長的影響;種子發芽前後,子葉內成分的變化;光線對植株莖頂及根部生長方向的影響;不同色光對植物生長的影響。結果發現:子葉可提供植株生長所需的養分,子葉數減少時,植株生長也會受阻。將未發芽的子葉磨碎,加入碘液後呈藍黑色,發芽中的子葉磨碎後,加入本氏液加熱後,會呈綠色,表示子葉內的成分原是澱粉,當綠豆發芽時,會將澱粉轉為葡萄糖,以供植物生長。植物的莖頂會趨向光源方向生長,代表植物的莖頂會有向光性;植物的根部會趨向有地心引力的地方生長,代表根部有向地性。以不同色光照射植物,結果發現植物在紅光下生長的速率最好;不同色光對植物向性的影響中,以紅光為基準的情形下,發現植物都會偏離紅光。

「飴」然製得,「糵」你栽~DIY麥芽糖有一套

本實驗主要為研究以「最經濟」、「最便利」及最「節能減碳」的方式製作傳統麥芽糖。從實驗得知發芽中的麥芽種子是催化的關鍵,而其鬚根則無催化作用。而成長7~10日麥芽為最佳採收期。將麥芽去根後與糯米以1:4為最佳混合比例。並發現利用糯米煮熟後的餘溫,在室溫下即可進行發酵作用,而保溫方式以溫度越高(55℃)反應速度越快。若改以糯米粉為澱粉來源,糊化的最佳溫度為70℃,溫度過高,口感反而不佳。-20℃冷凍乾燥法及常溫日曬法並不會影響小麥草內澱粉酶的活性,這將有效解決小麥草保存及夏季不易栽培的問題。而麥芽糖成品水分含量在18%以下,能有效防腐達6個月以上。

學校剩飯的妙用─酒精發酵之探討與應用

老師曾說:「酒精能殺菌,主要是利用酒精引起蛋白質變性,導致細菌或病毒的死亡。」加上學校午餐總會剩下許多剩飯,這讓我對「酒精發酵」產生興趣,想進一步探討研究。 我們以微生物進行米飯發酵,蒸餾出酒精,並測量濃度,作為米飯發酵力優劣的標準。接著進行不同菌種、不同糖量、不同米麴菌量、不同溫度、不同米量和不同發酵天數對米飯發酵力的影響等實驗。發酵後的酒精,還製作出消毒酒精、料理米酒、水果酒和燃燒用酒精。最後,進行簡易蒸餾設備的改良,大幅提升蒸餾酒精的濃度。 實驗結果,以米麴菌進行發酵最好,酵母菌效果最差。此外,適量的糖有助於米麴菌的發酵力,增加米麴菌量和米飯量,並在高溫的夏天進行發酵,更能提高米飯發酵力。