全國中小學科展

國小組

酵果十足酵CC~探討常見水果之維生素C、澱粉酶、蛋白酶、脂肪酶的含量關係及其活性~

看到報導及聽老師補充「酶」的觀念後,讓我們想深入研究水果中的維生素C、消化酶、pH值等相關問題。利用碘液滴定果汁溶液推測各種水果中維生素C的含量;以本氏液隔水加熱來推測各種水果中的澱粉酶含量,以鹼性硫酸銅溶液來推測各種水果的蛋白酶含量,並用光電比色計藉由定量溶液的濃度間接佐證上述澱粉酶及蛋白酶的含量;以蘇丹Ⅲ試劑來推測各種果汁的脂肪酶含量。並操縱溫度、pH值、添加物等變因,探討其如何影響果汁中的酵素活性。所選用水果均測出含有維生素C、澱粉酶、蛋白酶、脂肪酶,其中木瓜和鳳梨含有上述酵素較多,柳丁、芭樂、檸檬則含有大量維生素C。水果中的酵素會受到溫度及添加物的影響較大,pH值則對水果的酵素活性影響較小。

測量因你而容易,數學因此而有趣

先畫出各種直角三角形並比較發現當某角度相同時,不論對邊、鄰邊或斜邊長固定,其對邊除鄰邊的比值皆相近成正比,我們可以鄰邊長×鄰邊長/對邊長的比值,求出所要測量的高度。再配合雷射光束導向性佳的特性製作可調角度的測量器,不僅較以往省時省力,也克服測量時地面空間狹窄及測高建築物的困擾。又自製可測空間距離測量器,透過兩端雷射光源的交會,順利測得不易丈量的空間距離、不規則物體的高度、深度,無需皮尺作為底部丈量工具。且運用在測量河面寬度、樹的最大直徑、觀測月亮高度、水平?測上…。並利用拆下聚光凸透鏡片的雷射筆可將物體清楚呈像的特性,配合一根頭髮,加裝在測具上後,可明顯觀察到0. 1 度的刻度,提高了精確性。

「捕捉天狗」之超大針孔成像

在觀看2009年6分半鐘的日蝕後,引發我們想製作簡單的針孔成像設備,來觀察太陽的動機。由實驗得知,針孔與發光源越遠,成像越小(反之越大);針孔與屏幕遠近,和成像大小有正比關係;且針孔越小,影像越清晰。最後經由測試得知,以描圖紙做為屏幕對攝影的效果最為合適。 實驗中,以1至4m的成像距離,觀察太陽,發現每加1 m長度,成像直徑增加1 cm,成像在直徑4 cm時,太陽成像可分出三個層次,與疑似日珥的影像。 最後改良的雙凹透鏡觀測器,將鏡筒長度縮為3 m,成像直徑則由4增至10.5 cm,此次實驗結果雖僅能觀測太陽的三個層次,及疑似日珥構造(亦可能是雲影響)。但期望未來能測試更多屏幕材質與透鏡組合,以縮短長度與增加成像解析度。

「獨」一無二─獨角仙生活史與生存環境實驗

我喜歡獨角仙是因為牠的角很酷,然後殼又很漂亮。我從二年級開始,我就開始養獨角仙了,之後我也養了許多的外來種。到了五年級在科展社,老師答應我們用獨角仙做題目。我們終於決定題目要用獨角仙了,這樣就可以更進一步了解獨角仙了。我們發現養一個東西是要認真養的,不能只有三分鐘熱度。而且,當牠長成成蟲時,會很有成就感。之後,我們也做了很多實驗,比如有不同的食土、灑水次數等等實驗,發現許多以前沒發現過的奧妙。

是誰吃了爺爺的畢業證書?

爺爺的畢業證書被吃掉了,我們就一起偵查兇手到底是誰?我們觀察爺爺書房的環境和兇手留下的咬痕、巢穴顆粒;也在兒科中心外找到和爺爺書房相似的環境及類似的痕跡、兇手屍體的小動物。為了證明兇手跟兒科中心外圍的白蟻是相同的小動物,所以設計潮濕、陰暗、不通風、悶熱和白蟻喜歡吃什麼的實驗。為了進一步證明兇手是白蟻,我們還利用自製小書,放置在白蟻出沒的地方,觀察白蟻留下的痕跡,來比較爺爺家兇手的咬痕;也測定爺爺家的兇手巢穴顆粒和兒科中心白蟻巢穴顆粒的性質是否相同。最後從立體顯微鏡下觀察爺爺家圖書兇手的屍體和白蟻身體的構造,也查閱、觀察、比對會啃食木材、書本的其他動物蛀蟲,終於證明了爺爺家的兇手是白蟻。

看見斷層

本研究從2007年10月到2008年6月,歷時9個月。目的在透過斷層的探討,學習研究地球科學的基本技巧,並了解地震與斷層之間的關係、及如何減少地震造成之損害。研究方法以野外考察法、訪問、室內實驗法及文獻分析法進行。本研究有幾點重要的發現:一、採集岩礦標本驗證海洋板塊在擠壓的過程中,斷層面並非全然隱沒於大陸板塊之下的事實。二、斷層錯動可能造成嚴重的地震,但斷層卻常常因為人為或自然因素隱而不見,成為我們生存環境的隱憂。三、斷層模擬實驗,可以使用一般透明的壓克力盒和五穀雜糧、陶土等材料,讓同學自行操作,從操作中觀察斷層形成的過程,加深對地殼變動的認識。

水能覆「車」,亦能載「車」-防水災「可拆卸組合式隨浮力升降停車位」研究與設計

我們南部沿海地區遇颱風季節,很容易發生水災,生命財產損失慘重,為了防止泡水車,我們規劃一連串的實驗與研究,並設計「可拆卸組合式隨浮力升降停車位」,製成模型和原型,並在泳池中試驗。設計實驗先在容器裡加水,再把切割好的保利龍放到水裡,然後放上不同重量的砝碼,測量看看不同重量的砝碼,保利龍會下沉多少,計算出它的承載重與下沈量的關係。再根據數據算出最適合尺寸的保利龍塊製做停車位原型,並用泳池試驗,把沙灘車放在停車位上面,慢慢的把水加進去,看看放了沙灘車的保麗龍塊是不是真的會浮起來。

美得冒泡

實驗一與二是透過不同顆粒大小的文蛤殼粉末、小顆粒、殼加入無煙鹽酸及37%鹽酸中去了解其溶解冒泡情形及速度。而實驗三是將文蛤殼、香螺殼、牡蠣殼和粉筆研磨,並加入37%的鹽酸中去觀察其冒泡情形與速度快慢。從實驗一得知,無煙鹽酸與文蛤殼粉末反應的冒泡情況最強烈,文蛤殼顆粒次之,完整的文蛤殼冒泡的最平緩。從實驗二,我們發現實驗二的氣泡生成反應明顯高於實驗一,冒泡反應時間較長,最後溶液顏色也不相同。從實驗三的結果得知氣泡生成的反應以香螺粉末最明顯,文蛤殼粉末次之,接著是牡蠣殼粉末,而粉筆粉末的氣泡生成反應最為平緩,只產生了一些小氣泡。另外,冒泡時間長短則是粉筆粉末<香螺殼粉末<文蛤殼粉末<牡蠣殼粉末。

六角旋「蜂」. 你來「瘋」

看起來相當不起眼的六角拼圖,不知為何會在教室引起騷動,原只是想挑戰拼組的那份成就感,沒想到定心去探索竟別有洞天。六角拼圖在經過數字化後,其秘密就明朗多了,原本單純的拼圖,經過數字對應轉化後,又可生成更多組數列拼圖。為了縮短拼組時間及判斷時的手感,我們想出了創意的快速拼組輔助道具~長條數列棒來替代六角模式,搭配尋得的一些規律,能有效縮短試誤次數,在很短的時間即可判斷出有解、有幾組解或無解,同時從很多線索的歸納整理中,我們也發現了單組解與多組解拼圖轉換之關鍵。爾後又突發奇想的思考規則改變之可行性與實用性,深入探討同時符合兩種規則之有效拼圖組的設計規律,最後衍生出”雙拼六角板”以及”六角棋”的益智遊戲,做為可推廣的數學益智教具,深具趣味性與挑戰性,真是令人雀躍。

青唇物語

從網路上收集簡易自製護唇膏的方法,最後選定以蜂蠟、乳油木果脂、初榨橄欖油、甜杏仁油為基底配方,再以火龍果、甜菜根、芳香萬壽菊葉、蝶豆花、芳香萬壽菊花、蜜柑橘皮、迷迭香等植物萃取天然色素加入護唇膏中,並嘗試調整基本配方油脂之間的比例、色素倒入的比例、熬煮的溫度與色素萃取的方法,過程中發現芳香萬壽菊、橘皮、迷迭香的植萃較能和護脣膏液均勻混合。 於是進一步以滑潤度、堅硬度、持久度、耐熱度、保濕度等物理性實驗,從四種自製護唇膏中找出最優質的一款,並邀請親師生試用四種護唇膏,並填寫調查表;這兩者均得出芳香萬壽菊護唇膏為最佳。將市售七種護唇和自製芳香萬壽菊護唇膏一起評比,發現團隊自製護唇膏品質不輸市售產品,而且自製護唇膏材料天然容易取得,能簡易自製,不加防腐可使用3-6個月,符合國人需求和消基會標準。 自製護唇膏備受好評,六年級決定一起做芳香萬壽菊護唇膏和柳丁皮護唇膏,當作送給全校師長的謝師禮。