全國中小學科展

國小組

讓大地不再哭泣-我是大地小醫生~探討「斜坡滲流破壞」引發土石流與「土石流預警緝」製作之研究

台灣地勢陡峭、地質破碎,加上山坡地常被不當使用,一旦豪雨或颱風侵襲時,上游的土壩易潰敗崩落,令人心驚膽跳。藉由土石流的模擬實驗,發現土石流的發生與坡度、水量、土體結構有密切的關係,而土壩被水入滲破壞的情形也會因土體緊密度、土體粒徑粗細、上游水位高低、入流量大小、土壩寬度而有不同的破壞類型與崩塌速率,土石堆積面積和堆積高度也與當地土體結構有密切關係。另實驗發現土石流動的驅動力與堆積物所在的坡度也有很大的關係,坡度愈大或流量愈大、水位愈高時,其滲流速度就會愈快,壩趾被破壞的時間也愈快。粒徑愈粗,崩塌速率也有劇增情形。本實驗有助於斜坡災害的認識,也期盼土石流預警器能減少土石流災害對人們的傷亡。

茶杯的表面積、容積的研究

上勞作課時,我的口好渴。忽然靈機一動,就用圖畫紙做個紙杯。根據平常的印象”茶杯的杯口大,杯底小,在平面上的圖形類似梯形。”於是,在紙上畫一個梯形,然後沿線剪下來,再把它接合起來。結果,做出來的紙杯,左瞧右瞧,都不順眼,再用剪刀慢慢修剪,使它像個杯子。可是心中又有個疑問:到底要做一個杯子,應該畫成怎樣的圖形才好呢?最後,只好把剛做好的杯子展開。啊!並不是一個梯形 ....。

奇妙的膠蟲

龍眼樹的枝葉漸漸枯萎了,從一枝蔓延到另一枝,又由這一棵傳到另一枝,範圍越來越廣,原來的盎然綠意,卻換成了淒零肅條,我們的心裏好生可惜和疑問?有時候也曾看到一些人,手拿竹竿兒繫著鐮刀,挨著一棵棵的樹,在割取那些長了瘤的枝條,然後像寶貝似的裝進了袋子。它到底是什麼東西?怎樣來的呢?會是它才使得樹枝枯的嗎?它會有什麼用途呢?

老師!阮ㄟ紅豆仔湯怎麼煮不熟?

海拔高度與大氣壓力有何相關?不同高度對水的沸點與熔點會造成甚麼影響呢?此次以嘉義市為起點,沿阿里山公路六個地點,分別測量不同高度與壓力。其結果如下:嘉義市:高度 20 公尺,壓力 1015mb。觸口:高度 200 公尺,壓力 990mb。和平橋:高度 550 公尺,壓力 945mb。鞍腳:高度 800 公尺,壓力 920mb。隙頂:高度 1200 公尺,壓力 880mb。阿里山:高度 2200 公尺,壓力 775mb。玉山國家公園:高度 2450 公尺,壓力 750mb。由此可知高度越高,大氣壓力越小。因壓力的不同,所測量純水的沸點、熔點也不相同。測得結果如下:壓力 1015mb、沸點 99.5℃。壓力 880mb、沸點 94.1℃。壓力 750mb、沸點 89.6℃。由以上結果得知大氣壓力越小,沸點越低。在壓力 1015mb、熔點 0.1℃。壓力 880mb、熔點 2.1℃。壓力 750mb、熔點 3.3℃。由以上結果推知:高度越高,大氣壓力越小,純水的沸點越低、而熔點越高。第一次,各組所測得的沸點與熔點的溫度有差異,經研究討論後,認為是各組的溫度計有誤差,經過校正,各組的差異就在一定範圍內。

冷熱圓舞曲

將自然環境中冷與熱的作用以簡化的條件與方式呈現並進行實驗觀察與紀錄,實驗中研究冷熱空氣量、溫度與雨量的關係。接下來,為使海洋中不易觀察的洋流顯現,亦從基礎開始實驗,探討冷熱對流體的影響,了解流體受冷受熱後的變化,再進一步以仿洋流的方式探討冷暖洋流行進基本模式,最終,再驗證「明天過後」冰層截斷洋流的現象。

我對會運動的植物含羞草的探討

在四年級的暑假裹,老師帶我們去採集標本,雯玲不小心摔了一跤,跌到草叢裏。「唉喲!好痛喔!」雯玲的叫聲把我引過去,原來是手被刺扎到了”我發現長刺的植物被她一碰,葉子竟然合了起來,還下垂呢,真有趣!大家爭著去碰它的葉子,孟宏大叫:「我知道!含羞草害羞了!」老師說;「不錯,這種植物叫含羞草,但是它並不是害羞,而是植物的一種運動。」奇怪,植物也能運動嗎?我怎麼沒聽說過?太陽下山後,我們順著原路回家,看到含羞草的葉子統統合起來,好像在睡覺一樣,我覺得更奇怪了,於是我下定決心,好好的去探討個究竟。

坐升降機

二月十五日那一天,我和媽媽到高雄大統百貨公司,乘坐「升降機」到十樓一一兒童樂園,當升降機突然起動向上升時,我到好像有一個力量將我向下拉了一把,使身體沉重的向下一頓;而當感覺升降機突然停止時(或下降)卻覺得身體漂浮起來,好像是有一個力量把我往上提呢!!,這一拉一提的力量是從何而來?為什麼會這樣?難道說在升降機中人的體重會增加或者減輕嗎?果真如此,這又是什麼原因?這一連串的疑問,激起了我探討研究的興趣,於是在科學研習的時間,提出來向老師請教,老師就以「坐升降」為題口,展開這次的研習活動。

甜蜜的負荷-負子蟲全記錄

本研究主要記錄負子蟲(Diplonychus rusticus)生活史中各蟲期的形態特徵,也探討其生態棲位與動物行為。野外採集性別比約1:1,從卵經五齡時期到成蟲約需51.8天。成蟲為肉食性動物,且面對不同獵物有不同的取食策略,實驗中發現負子蟲有獨食行為及合作群食行為,其刺吸式口器內的唾液具有麻醉功能。在有雌性環境下,雄性求偶時才有伏動的行為,交配一次產卵一粒,產卵順序:從雄蟲背部翅鞘末端開始,直至小盾板位置。實驗中也發現非親生雄蟲不會有「親養投資」。負子蟲是一種適應力很強(水陸兩棲)的水生昆蟲,若發現有負子蟲死亡的水體,該水體可能屬於重度汙染或表面水體有不透水物質覆蓋。另外,實驗中還觀察到負子蟲大多以成蟲形態越冬,並有假死、挖掘等有趣行為。

大家來看月亮

(一)上學期初,我們上自然科學,第五冊(三年級上學期),第三單元「月亮又圓了」。課後對月亮發生興趣。因此我們大家決心以後長期的觀察月亮。並想知道時間對它的位置、形狀等變化有何影響。(二)本學期課本第一單元,又有「我們再來觀察月亮」和第八單元「預測月亮的圓缺」等有關月亮的課,因此為了學好,便把過去觀測月亮的資料做一次整理,並且繼續觀測月亮,以便更深切瞭解本學期,課本上所提示的問題:太陽、地球、月亮的移動對月亮圓缺的關係 ,並學習依我們資料去預測他未發生的變化。

「酵」談「氧」生之道

自然課時各組都是利用胡蘿蔔加雙氧水來製造氧氣,但每組產生的氧氣量卻有差別,引發我們的研究動機。本實驗先探討胡蘿蔔中的酵素分布與催化雙氧水分解速率的關係,再進一步討論溫度、酸鹼性及鹽類離子對胡蘿蔔酵素的影響,最後討論保存環境因子及時間對胡蘿蔔酵素的影響。結果發現:胡蘿蔔生長激素較多的部位,催化雙氧水的速率越快;胡蘿蔔酵素在45 ℃能發揮最大的催化功效,65 ℃後活性會被破壞殆盡;鹼對胡蘿蔔酵素的影響較小;酸的種類不影響催化作用,但胡蘿蔔酵素的催化作用隨pH值越小,催化速率越慢,在pH 3時無法產生催化作用;鎂離子和鈉離子會使胡蘿蔔酵素的催化作用比較好;放置在空氣中45~60分鐘,酵素會被活化;保存在0 ℃以下的環境中不會破壞胡蘿蔔的酵素,解凍後反而會提高催化的速度。