全國中小學科展

國小組

「蓮蓮看」–「奈米小精靈」

奈米科技是一項高科技,甚至被公認是二十一世紀最重要的科技產業。事實上在我們周遭自然環境中處處充滿著許多奈米現象,等著我們去發掘。本研究將分別在蓮花等30 種植物的葉面分別滴上水、墨汁及蜂蜜,帶我們去發現由於「奈米小精靈」在蓮花葉面上的作用,使得水、墨汁及蜂蜜在蓮花葉面上均會集結成珠,如將葉面與地面保持45 度的夾角,觀察並記錄其流動情形,會發現不論是水、墨汁及蜂蜜均會瞬間被滾走。蓮花這種自潔的功能,事實上就是一種奈米效應。只要我們用心觀察,會發現自然界中蘊藏著許多奈米科技的概念,值得我們去研究。經由以上的發現,本實驗將以珠針、保力龍球及保力龍板來實際模擬三種不同等級結構的植物表面,其中有具奈米結構的蓮花和具微米結構的芋頭及一般無奈米及微米結構的姑婆芋葉面。製作完成後,以大的海綿球替代灰塵來解釋,為何蓮花具有自潔效應(蓮花效應)。

簡易自動送氣機

水溝的水面ㄅㄨㄌㄨ……出了氣泡,我好奇的再試了幾次,也同樣有氣泡冒出水面,我高興地跑去請教老師解答我的問題,老師說:「你能隨時注意觀察我們周圍所發生的每一件事,是很好的現象,現在我們就來實驗,研究解答你的問題,並且能利用平時所收集的各種廢物 …… 來創造我們理想的器物,就更好了」,於是我們五個同組的同學就在老師的指導下開始研究沒有電也能送氣給魚見的「簡易送氣機」。

秀珍菇趴趴走

五年級上學期,自然老師安排上課的主題是「香菇世界」,上課方法生動活潑又有趣,引起了我對「菇」的好奇,很想深入去了解它。剛好在92年12月中旬在總統府前的廣場辦了一場活動,其中有霧峰農會菇類展示,菇農很熱心地教大家如何在家裡DIY栽培秀珍菇,更引起了我對栽培秀珍菇的興趣。小小的秀珍菇它的成長過程是如何呢?就讓我們做深入的探討研究,在不同的生長環境之下,秀珍菇菌絲的生長和秀珍菇的出菇情形,以及了解秀珍菇含有多少水分和了解秀珍菇的菌柄發生偏生或側聲的機率如何?我作了很多實驗後發現,小小的秀珍菇具有強韌的生命力,在適當的水分、溫度、酸鹼性、空氣流通、菌種成熟度、培養基之下,栽培秀珍菇式很容易的,不僅可以增加生活的樂趣,還可以培養自己的耐心,等秀珍菇長出來時,會有無比的成就感,還可以摘下來吃,過幾個禮拜後,還會再長新的秀珍菇呢!建議大家也一起來種秀珍菇,也可以拿出來一起討論喔!

3D列印葉片對電力及風力生成的影響

3D印表機正夯,號稱能啟動第三次工業革命,什麼都能印;綠色能源是人類未來能永續生存的重要條件,風力發電非常適合台灣發展;南部的天氣,夏天異常炎熱,人手一台小電風扇。本研究在探討用簡單的3D繪圖工具,利用3D印表機,製作不同葉片數、寬度、角度的葉片,裝在市售的馬達上,在固定的風速下,找出可產生最大電壓的葉片,並反過來探討能產生最大電壓的葉片,在給馬達相同的電壓下,是不是也可以產生較快的風速,並利用實驗素材製作出一台簡易的小風扇暨風力發電小夜燈的功能。

破解『防眩光板』的奧秘

是常見的現象,會對生活造成不便的影響。所以本研究的主題是:探討檯燈造成反射眩光的種種現象,並研究防眩光的原理,最後再試著DIY防眩光檯燈。為達成目的,我們首先觀察檯燈上下、左右位置變化時,眩光大小、形狀、位置的變化。在初步瞭解眩光現象後,我們推測防眩光的原理可能與防眩光板的折射、反射程度有關,所以設計了照度、輝度、雷射光折射三個觀察實驗。根據觀察結果,我們發現防眩光板具有很高的反射效果,所以光線會在檯燈內不斷反射,最後被吸收,於是檯燈照射出的亮度與眩光程度都有所降低。最後我們用十二種常見的材料DIY防眩光板,並以六項評斷標準進行評分。結果證明,我們DIY的防眩光板一點也不輸一般的商品。

罐子裡的長壽蠟燭

我們的實驗目的主要是探討蠟燭在打洞的塑膠瓶中如何延長燃燒時間?進而製作氧氣量控制器以持續供應氧氣,找出瓶外空氣與瓶內二氧化碳的對流方式,確認我們推論是否合理。經實驗發現,橫列和縱列上的洞數越多、縱列的數目越多,蠟燭的燃燒時間越長、同一縱列時,一個洞:開上、二個洞:開上中,蠟燭燃燒時間較長。最後並由實驗證明空氣容易由開中的洞進入,二氧化碳則由開上的洞離開,以形成氣體對流。

男人夢想的小老婆~探討水火箭車發射動力之研究

本研究利用回收寶特瓶、廢棄CD及重複使用的鐵條設計好玩的水火箭車,藉由高壓氣體將水推出瓶外,形成水火箭車行駛的的動力,從實驗中找出空氣與水的比例、打氣壓力、輪胎寬度、大小與胎紋(摩擦力)……等對車子行駛的影響,探究能讓車子行駛最平穩、快速的最佳條件。研究結果發現:水量在350cc、空氣壓力120psi,水火箭車具有較大的動能;輪胎CD片數愈多、輪胎直徑愈大及止滑膠帶材質(摩擦力愈大),皆會影響車子行駛的路徑及穩定性。 為了符合水火箭車創意設計競賽,從最佳行駛條件中去設計多款節能環保的創意水火箭車,經過不斷創作與改良,終於創作出一款符合競賽規則、節能環保的水動力概念車,也激發了另一個研究靈感,是這次科展最大的收穫。

我做了小水泥匠

由學校新蓋教室工程中,所見所聞,發現水泥通常都混合砂或混合砂及小石子來使用,而且用途不同,其混合比例也跟著不同。因此想探究「混合砂及小石子的目的」和「混合後的性質」。

色素的隱憂

1.同學們很喜歡買紅酸梅、蜜餞、紅桃子 … … 等零食來吃,吃過後嘴裹都是紅口水,連想到食物的染色,於是開始研究色素的問題。 2.很多種食品顏色鮮艷,其中天然的顏色並不持久,人工添加的色素,卻能耐久,可惜對健康有害,我們想探討是否真的會危害健康。3.顏色鮮艷的加工食品,讓我們有種錯覺,認戶楚最新鮮可口,我們要尋找身邊的食物裏,那些含有有害的人工色素” 4.鮮明的顏色,小朋友最喜歡嗎?商人要添加的色素,是不是小朋友最喜歡的顏色? 5.我們要長期的實驗和研究,想建議同時設法讓有害的色素不再危害大家。

變形方塊~最少刀切割五、八方塊重組為正方形的探討

由【希臘十字】的挑戰為起點,我們試著探討多方塊用最少刀切割再重組拼成正方形的可能性。研究過程中,我們發現邊長長度是一個重要的因素,在五方塊中找√5的邊長,八方塊中找√8的邊長是解題關鍵,垂直切割後能產生直角是另一個關鍵。研究結果顯示12種五方塊圖形中,切割重組成正方形的最少刀數是二刀(五種圖形)及三刀(七種圖形)、369種八方塊圖形中,切割重組成正方形的最少刀數是一刀(4種圖形)、二刀(215種圖形)、三刀(149種圖形)及四刀(1種圖形)。將五、八方塊切割組合的方法,運用到十方塊的切割組合是可能的。目前我們依方塊數及圖形的不同,分為等長型、固定型、不定型等應用類型,而更完整的應用持續在研究中。