全國中小學科展

國小組

愛玉愛在結凍時~揭開愛玉神秘面紗

本研究源於暑假製作的愛玉沒有結成像果凍,因此,進行影響愛玉結凍的研究。結果如下: 一、愛玉的種子夾雜一些碎屑,碎屑可以結成愛玉凍。 二、奮起湖愛玉種子,產生的膠質面積最大,野生的愛玉種子,產生的膠質面積最小。 三、熱水讓愛玉凝膠物質產生快,因而熱水結凍較快,冷水較慢。 四、逆滲透水可以讓愛玉子結成凍,推測愛玉碎屑具有離子。 五、攪拌太快或太久,愛玉中的抑制物質產生,導致無法結凍。 六、真假愛玉分辨:碘液試驗法,假愛玉遇到碘液會變成藍黑色,真愛玉黃褐色;透光度法,假愛玉透光度較大,真愛玉透光度較小;軟硬度法,假愛玉較硬,真愛玉較軟;加熱法,假愛玉加熱後融化成液體,冷卻後又凝結成凍。

海底蛟龍

本次的活動,堪稱為一個典型的「行動研究」,期望能藉由探究的活動,嫻熟科學探討的方法,並經由實作過程獲得科學知識和技能,進而運用生活中的常見物品來製作科技。其活動過程是在瞭解潛水艇的原理以及浮力的特性後,經由尋找手邊可利用的各項材料與資源,進行各項實驗活動,成功的自製一艘能潛入水中的潛水艇。

阿嬤挽面挽出道理來

阿嬤挽面是一件平凡的事,大家都不會去在意。可是這一次我和同學陪阿嬤去挽面,發現了許多問題:奇怪!細細的縫衣棉線怎麼在師傅巧手下,變成一具可以拔毛的科學工具,真是不可思議。棉線怎麼可以拔毛呢?在我們的實作中,發現它是利用棉線的交叉打結,把臉上的細毛夾住,手指再用力些,棉線就會扭轉,把夾在棉線的細毛拔起來。這些都是巧妙的用力,是自然與生活科技中的相關問題。我們利用簡單的材料,設計、製作實驗台,從操作中我們發現挽面棉線的材質、棉線的粗細、棉線交叉打結的次數;和模擬細毛的線的粗細、材質、固著力以及抹在面上的粉末,都會影響挽面的難易度;更重要的是解決了我們對阿嬤挽面中的各項疑問,不過最開心的是自己也學會挽面的方法。

原理淺顯易懂的環形面積簡單算法

我們檢討數學課本十一冊,練習十五,第四題:「圓池一個,直徑 10 公尺,在池的外圍築寬l 公尺的路,算出路的面積是多少?」時,大家都願用大圓面積減去小圓面積的算法: 62 × 3.14 -52× 3.14= 34.54 或(62-52)X 3.14來做。這時我問老師:「是不是可以用(10+1)× 3.14=34.54 來做?」不等老師的回答,王同學搶先說:「老師,我認為這樣做只是一種巧合,因為我用別的數字試過了,結果答案不同,況且也無法解釋它的理由!」老師聽了,告訴我們:「凡事在沒有得到充份理由來解釋以前,不要冒然就下斷語。這個問題既能造成巧合,必定有它的道理在。」於是我們幾個喜歡數學的同學,便聚在一起研究到底能不能用(10+1)X3.14= 34.54,這種方式來做?又怎麼來解釋它的道理呢?

風車轉轉轉

本研究運用自行設計製作的器材,測量風力吹襲風車之受力大小。同時探討風扇扇葉裝置角度和扇葉多寡是否影響轉動速度,最後探討擾流板對整體風車的影響。經實驗研究發現:一、大型電風扇吹出固定風量對不轉動的風扇造成彈簧秤約60-140 公克重的施力效果,而轉動的風扇則減少約20%以上的力量(施力)效果。另外,扇葉角度也影響受風力量的大小,扇葉越平行風向,氣流越能順利通過,風車承受的力量愈小。二、扇葉角度在45°以內時,風車旋轉速度較快。另外,從2、3、4、5、6 扇葉風車與轉速關係實驗,發現將扇葉角度固定在40°和80°時,扇葉數的多寡不致影響轉速太大,而扇葉角度固定在10°時則有明顯差異。三、實驗發現,當擾流板高度加高,六扇葉風車偏轉晃動角度變小。另外,比較六扇葉和二扇葉風車發現,二扇葉風車的偏轉晃動角度都較小而穩定。

香蕉葉上的剪刀手--香蕉弄蝶

香蕉弄蝶是危害香(芭)蕉樹的害蟲之一,屬外來物種,一年約有4~5 個世代,以蛹期越冬。成蟲在清晨及傍晚出沒覓食,母蝶有產單顆卵於葉背、面以引開寄生蜂寄生達到保護群聚卵的行為。幼蟲有築巢行為,對食草有相當的專一性。由於築巢位置有特別的選擇特徵,我們認為利用此特點,可發展出對香蕉弄蝶的防治方法。

挑戰!再挑戰

第八次的「我來挑戰」是這樣一個數學題:「小明的媽媽宣布:『考試滿分第一次給獎金 10 元,以後每增加一次,獎金是前一次的二倍。」小明在上學期一共得到十次滿分,他總共得到多少獎金?」我交出答案紙後,覺得用一次一次連加的方法,次數一多,不但麻煩,而且容易出錯。如果能找出簡使的貿法,可適用於不同的獎金倍數和次數,那該多好!我把這們想法和同學討論,他們也認為這是個好主意,就去請教老師,要怎樣做才能找出這例公式?老帥說我們能進行自我的再挑戰,真是太好了。這類問題在數學上是等比級數求總和的方法,就指導我們進行下列的研究。

融化冰凍的心-魔力解凍板

本研究使用鋁板探究快速解凍法,利用熱傳導,嘗試排水導流和增加接觸面積;利用熱對流,使板面立體或加裝風扇,增加空氣對流,解凍速度再升級,自製出第一代魔力解凍板,並且改良研發第二代魔力解凍板成為綠色環保產品。我們發現: 一、鋁板厚度達2mm時,解凍速度可增加5~10倍,但持續加厚解凍效率趨緩。 二、「孔洞導流鋁板」兼具排水與接觸面積的優點,因此解凍速度優於其他鋁板。 三、增加冰塊與鋁板的接觸面積可以加速解凍,最佳解凍板組合為上層4mm下層2mm,解凍速度較單層快2.3倍。 四、第二代解凍板使用鋁扁管與第一代解凍板使用風扇之解凍效果相當。 五、第二代解凍板解凍豬排的速度優於市售解凍板,較自然解凍快11.5倍,低於平均市售價格達1707元。

穿越煙瀑 真相大白

由於我們在電視中發現的煙瀑現象,使我們產生好奇。因此我們自製立香,經過討論後,並設計十種會影響立香產生煙瀑的實驗,探討形成煙瀑的原因。研究結果發現:煙瀑形成的原因是立香燃燒時產生空氣對流所造成的現象。不同變因的立香燃燒後,所形成的煙瀑形狀、煙量多寡、味道、立香燃燒速率會不同,但是不會受香粉的種類和價格所影響,打破業者的說法。而立香形成煙瀑的條件是:從底部鑽洞,要有中空的孔隙,但中空孔隙的頂端要密封的,不能貫穿。瞭解煙瀑的原理後,可以設計不同造型的創意立香。

一片小葉子

本校位於全省聞名的公路花園第一站--永靖鄉。校園裡遍植了各色各類,多采多姿的花木,不僅增添了學校優美的環境,而且也是供給我們做科學研習活動的好地方。每當下課休息時間,經常有不少愛好花木的同學聚集在那哩,觀賞娜特具行色變化的變葉樹。「陳同學,這一片美麗的小葉子,到底能夠活多少天?」有一位同學好奇的提出這個問題來。其實變葉樹的私密多著呢?他有待我們去探求揭開。