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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)。

贏在起跑點,領先到永遠 ----- 螞蟻的溝通、學習及防衛行為研究

校園中常見的螞蟻只有幾種,以小黑蟻(簡稱小黑)、熱帶大頭家蟻(簡稱大頭)和黑頭慌蟻(簡稱小慌)最多。小黑行動力最快,愛吃肉,喜獨自搬運食物,較具有方向感;小慌體型最嬌小,偏愛甜食;大頭個子大、最團結,各種食物都喜愛。三種螞蟻都會先搬位點低、距離近的食物。三種螞蟻都喜歡走進紅色和粉紅色的通道去覓食。小黑和大頭都能舉起 5 倍體重的食物,也能獨自拖得動 50 倍體重以下的食物。將蟻后從蟻群中移開,會引起蟻群的慌亂,再次將蟻后放入時,蟻群也會先小心的檢查蟻后,才安心。不同族群之間的溝通行為主要是攻擊的準備動作。從走迷宮的實驗結果得知,螞蟻也有記憶學習的能力。外來威脅干擾族群時,螞蟻大多會逃出洞穴,而小黑似乎很怕黑影。

亮不亮?有關係!_自製紫外線觀測器研究

本研究是運用生活中具有螢光反應的物品作為工具,發展出簡易的紫外線檢測方法。實驗發現,有一些螢光物質會因為紫外線波長範圍不同而出現不同的螢光反應。接著,我們發展出利用太陽光電板測量螢光強度的方法,並探討影響螢光亮度及太陽光電板發電的因素。經測試後發現,螢光的強度、顏色會影響太陽光電板的發電量,螢光溶液的濃度和紫外線強度也會使螢光亮度改變。最後,根據螢光溶液在不同透光條件下的電流差異,可用於檢測生活中不同光源內是否含有紫外線。

絲絲入扣-從縫扣子策略論空間中的一筆畫路徑

從縫扣子中發展出空間中的一筆畫路徑,我們稱之為:「縫鈕扣策略」。鈕扣有兩個面,縫線(路徑)必須在空間中沿不同平面上下交錯前進才能完成。在線段不交叉的情況下,使用樹狀圖分析,得知不同鈕扣「縫鈕扣策略」:三孔扣有4條、四孔扣有4條,五孔扣及六孔扣各有6條;四孔扣中,若是允許線段跨越對角線,在28種組合中,扣除矛盾組合後,正、反兩面為:「二」+「X」、「二」+「ll」、「Z」+「Z」組合,各有1條,「Z」+「И」組合有3條,「口」+「口」與「」+「」組合,各有4條,「」+「」組合與「口」+「」組合,各有16條,「」+「」組合有43條,「」+「」組合,以電腦計算得660條縫鈕扣策略。

瓢蟲

有一天陳同學捉了好幾隻不同花紋的小甲蟲到學校來,因為太可愛了,大家爭著要看;可是我們都不知道牠們的名字和習性,只好請教指導少年科學研習的楊老帥。老師說那是「瓢蟲」你們可似去研究牠啊!很有趣呢。於是我們組成了「瓢蟲研究隊」,開始觀察和研究可愛的小瓢蟲。

毛細現象之另類研究-色彩饗宴

在四上,當自然課程進行到「植物的吸收與蒸散」的課程時,從「毛細現象」的實驗中,小朋友無意間發現了許多有趣的現象,引起了再研究的興趣。尤其是對顏色水中色素的分離最感興趣。於是便利用毛細現象設計了許多不同變因的實驗。例如不同質料的紙和布、不同液體的影響、水上升高度對上升速度的影響、阻礙水上升所發生的情形、色素分離的各種狀況,最後,我們還將實驗用過的紙作了回收並製成再生紙。當所有的實驗都進行完畢,小朋友仍然意猶未盡,又設計了相關的發展活動,例如用粉筆取代紙和布、紙蓮花、製作兩色花、取花汁作色素分離和吸水路徑不同產生的色素分離狀況。經過了這一連的實驗,小朋友不但對毛細現象有了深入的了解,也對自然科學實驗充滿了高度的興趣。

跳島攻法─破解移位遊戲的最佳策略

本文所探討的是關於有趣的移位遊戲,並利用遊戲技巧定義出?跳島攻法?,當移動過程符合跳島攻法,可得到最少移動次數步驟,其最少移動次數的公式:※當符合(空格數/字母數)≦1/2 時,奇數個字母為N2+3N-8/2次;偶數個字母為N(N+1)/2次。利用數據推導出解題公式(p.11)後,嘗試找出移動步驟之規律證明(p.9~p.12),希望獲得公式的正確性,最後更以多元的反例驗證(p.17~p.25),試圖以足夠的數據證明公式的正確性。反例驗證發現,當違反?跳島攻法?的任何移動方式與技巧,皆無法獲得更少的步驟數,因此更可推論證明出遊戲公式之正確性,獲得破解本移位遊戲的最佳策略。最後,希望這些數學方法可推廣至一般移位遊戲。

發光吧!捏麵人!-濕軟電路於捏麵人導電之研究

我們觀看網路濕軟電路影片,知道使用高導電和高電阻黏土接上電池,能讓LED燈發亮。研究過程中,我們發現捏麵人也能製作濕軟電路,經過不斷實驗,得出下列結論: 1. 濕軟電路可用兩種電阻差異大的市售黏土取代,不需自己製作黏土。 2. 我們找到自製高導電和高電阻捏麵人製作比例,能製作導電捏麵人作品,安全無毒可食用。 3. 高導電捏麵人製作比例為「水125ml、中筋麵粉100g、糯米粉25g、鹽25g」。 4. 可食用高電阻捏麵人製作比例為「水125ml、中筋麵粉100g、糯米粉25g、糖85g、鹽10g」。 5. 非食用高電阻捏麵人製作比例為「水100ml、中筋麵粉100g、糯米粉25g、糖85g、甘油7.5ml、藥用酒精25ml」。 6. 經捏麵人師傅認可,導電捏麵人是能推廣捏麵人的點子。

我自橫罐七天酵,去留酒氣兩崑崙~探討酒精發酵之最佳條件

參觀酒廠之後,老師鼓勵我們用簡單的器材及方法進一步探討釀酒相關問題。我們配製葡萄糖溶液,並加入酵母粉發酵七天,操縱不同濃度、溫度、酸鹼性、鹽類、酒精添加量和食鹽添加量等變因,再以過濾、蒸餾、冷凝等程序來收集發酵作用釋放出來的酒精,並觀察測量酒度的變化,藉以探討影響發酵速率的因素。環境因子對酒精酵素活性的影響並非都是線性關係。主要是因為酵素成分是蛋白質,在環境溫度過高、過酸或過鹼、添加酒精或鹽類都會造成酵素結構改變影響活性大小,甚至失去作用,故根據本次實驗結果,得知酒精發酵之最佳條件為:葡萄糖水濃度約20~25%、溫度約22~30℃、弱鹼的環境、可添加少量食鹽、但不添加酒精及其他鹽類。

無毒油偶的洗碗絕招

利用洗米水洗碗並不能把碗盤洗乾淨,其中所含澱粉的去污效果並不好,往往是靠刷洗的動作把大部份的油污去除。在實驗中,我們發現了澱粉和少量蛋白質混合後,再加入少量小蘇打粉之後的水溶液竟然可以大大改善洗米水的去油能力,同時只要少量的水就可以沖洗乾淨,因為用量少,所以花費也低。我們還發現煮麵水、煮水餃水等效果也都很好,這樣不但可以回收這些食物廢水,同時又能省水、省力、省錢又不擔心洗潔精殘留,真是一舉多得。