全國中小學科展

國小組

抗流感有妙招~探討教室門窗開關與空氣對流、溫度的關係

冬天時,教室的門窗該如何開關,才能使得教室內的溫度驟降最少且教室內空氣流通,讓學生和老師不會受冷風侵襲又可以安心又舒適的在教室教與學呢?我們將教室區別為上半部和下半部,無人的上半部希望對流旺盛;下半部則希望降溫緩和,避免位於下半部的老師和學生感到寒冷。並分別考慮無風時,空氣自然對流的狀態以及東北季風時,風從教室右邊向教室吹襲的強制對流狀態。經由實驗與數據的分析結果,我們得知在冬天無風的自然對流狀態下,以下課十分鐘的時間考量,開門窗方式以打開教室兩邊的上排的窗戶為最佳的選擇;而在東北季風盛行,風從教室右邊吹向教室的強制對流的狀態下,以十分鐘後的時間考量,打開教室兩邊的上排的窗戶仍是適合的開窗方式。因此冬天不論有風或無風,想要教室內空氣流通,又不希望溫度驟降,最適合的開窗方式為打開「兩邊上排的的窗戶」。

螢光水影—水生「條背螢」生態探索

「螢火蟲」是所有螢科甲蟲的統稱,條背螢(Luciola substriata)在分類上屬於昆蟲綱、鞘翅目、螢科,一生歷經卵、幼蟲、蛹、成蟲四個階段,是屬於完全變態的昆蟲。由於幼蟲水棲的特性,被歸為水生螢火蟲,在所有螢科中屬於較為罕見的習性,以台灣五十餘種螢火蟲中,僅三種屬水生,因而具有生態上的獨特性。此外,幼蟲雖生活於水中,但其外型構造、呼吸方式等,與另兩種水生螢火蟲有顯著不同,也較晚為人所認識。 幼蟲期的條背螢以水中螺類為主食,約經過四、五個月的成長,歷經多次蛻皮後,終齡幼蟲會上陸準備化蛹及羽化。成蟲約在五、六月間出現,並在棲息地水域附近活動、交尾及產卵。就文獻記載和資料查詢,條背螢在北部、中部、南部及金門均有分佈,惟數量不多,生態及習性仍有待更深入的研究。

醋勁大發—探討醋的功用

爸爸生日的那天,我和家人一起出去吃晚餐,我們點了麵、水餃及糖醋魚,發現吃起來會酸酸的,於是我問媽媽為什麼要加醋?媽媽說「加了醋,東酉吃起來更好吃!」後來弟弟吃魚的時後,不小心被魚刺噎到了,媽媽就趕緊讓弟弟喝醋,弟弟就覺得舒服多了,最近,在網路上都在探討醋對xx的功用,而且自然課有做和醋有關的實驗。於是我跟幾位同學討論之後醋勁大發,想多瞭解醋的功用,老師便鼓勵我們研究醋的奧秘。

踏步機 好神!

節能減碳一直是全球持續發燒的話題,臺灣研發的「軟實力」更把環保節能的精神發揮得淋漓盡致。我們發揮創意提出結合運動器材與發電模組的構想,透過完整的探究過程,理解基本電學、發電機的結構與追求高發電效能的關鍵。最後付諸實現,巧妙結合好神拖(踩踏式脫水拖把)與踏步機,製作出「好神踏步發電機」。最大功率可達到15瓦特。運動同時不但能支援照明、風扇,也能提供手機、音樂等的電力來源,真的太神了!

本地區空氣污染 (空氣浮塵量) 調查統計

每當我跟媽媽逛街,在大馬路止呼吸總感覺到困難,同到家洗臉時,白毛巾上一層污垢。有一天,到學校跟林同學聊起,她也發現了同樣的情況,然而張同學卻說:「我每天到堤防散步,沒有發現這種現象啊!」同學們議論紛紛,只好請教老帥。老師告訢我們,這是空氣污染程度的不同,引起的各種不同現象”使我們對空氣污染的現象產生研究的興趣,更希望瞭解本地各地區空氣汙染情況,請教老師指導我們調查及分析方法。

當「月曆縱橫刪」遇上「八皇后棋」

在月曆上任意圈選出一塊4x4的方陣,並在方陣內任選一個數字,將跟此數位在同一行、同一列的其它數字刪除掉,繼續重複一樣的工作,直到4x4的方陣的各行各列都只剩下一個數字,觀察後發現縱橫刪後的四數和等於四角數和。研究過程中,我們發現「八皇后棋」的遊戲方式和「縱橫刪」有異曲同工之妙,將「八皇后棋」與「縱橫刪」的遊戲結合後,發現縱橫斜刪後的八數和均等於四角數和x(8/4)。我們利用符號將縱橫刪的所有可能列舉計算後證明:只要橫列與縱列均為等差數列的nxn方陣,其縱橫刪後的n數和均等於四角數和x(n/4)。另外,我們也延伸思考出一些與「縱橫刪」、「八皇后棋」相關的數學遊戲,希望將來更能研究出結合其他遊戲的「縱橫刪」新玩法。

紙排輪–紙張切割最佳模式探討

一張全開的紙(1090mm*787mm)最多可以切成幾張A4(297mm*210mm),切了老半天我們只能切出10張,沒想到印刷廠老闆輕輕鬆鬆就可以畫出11張的切割圖,簡直太帥了,這不禁讓我們想到,若換了紙張或換了單位紙張又能切出多少塊呢?難道我們得不斷地畫不斷地排才能找出答案嗎?或許這些長寬之間是有關係的,因此我們就針對這個紙張切割問題去嘗試進行研究。研究中除了探索市面上紙張規格(菊版與四六版)與切割k數及影印紙的關係外,針對一張紙要如何才能切出最多塊單位紙張之問題,我們發現除了大小長寬有倍數關係的組合能完全切割外,其餘的並非能順利完切,在嘗試了數百組的數據進行紙上切割後,我們找到了能夠完切或接近完切的方法(或拼法),利用十字交乘法及搭配旋轉排法即可順利推得所能切出的最大數量,另外,我們再延伸利用此研究成果,設計了16套遊戲拼盤組,讓班上同學挑戰之。

地裡的秘密

土壤最大的功能,就是支撐植物的根,並供給植物所需的養份、水分及氧氣。土壤的排水、黏性、酸鹼度、肥力、有機物含量等,直接影響植物的根深入土壤的深度,以及水分保持及養分供給的有效能力。平林的葡萄甜度約在18~21度,比一般市售的15~18度高出2~3度。土壤屬於弱鹼性的果園都是精緻管理的新園;屬於弱酸性的果園都是有機管理的老園。實驗得知土壤的顆粒粒徑大小會影響土壤的滲水速率。用三用電表測電阻,當電阻越小表示離子數越多,導電度越大。用分光光度計測試,吸光度A的數值越小代表土壤中的離子數越少(與肥料多寡有關)。葡萄的甜度與施肥的比例和時間有密切關係,葡萄結果後期氮肥不能太多,鉀肥、磷肥和葡萄的硬度和Q度也有密切關係。

南進偷度客—最南方的海茄苳

文獻記載「台灣最北的紅樹林在淡水,最南的在大鵬灣。」但是,鎮安濕地、佳冬、枋寮已有紅樹林出現,這是不是顯示台灣紅樹林的最南端已經不在大鵬灣了?再往南走是不是也發現紅樹林的蹤跡呢?一連串的疑問驅使我們走訪南台灣。展開這一連串研究的目的,主要是為了:驗證紅樹林南移的事實並探究紅樹林南移的原因。經過一年的觀察、研究與實驗之後,有了令人驚喜的新發現,這個新發現徹底改變了紅樹林在台灣的版圖。雖然,所有的書籍及網路上都說「台灣紅樹林的最南端是大鵬灣」然而,這是錯誤的。近一、二十年台灣南部的紅樹林已悄悄地從大鵬灣偷渡到了南方的番仔崙溪。其主要的原因是人為超抽地下水,導致枋寮以北地層下陷,海水倒灌,再加上渠道兩岸泥沙淤積和海茄苳產生數量眾多的種子促成海茄苳南移且深入內陸約2公里以上。紅樹林生態系的出現對生態環境而言是利多於弊,但是,對屏東沿海鄉鎮來說,並不是一件好事,它代表著,地層下陷、海水倒灌的警訊。我們的作品可以作為自然科南一版「台灣自然環境」單元的補充教材。

不會發光螢火蟲--紅胸窗螢

我們利用學校復育黃緣螢的機會,嘗試在馬祖地區找尋紅胸窗螢及其他螢火蟲的棲息地,學習飼養紅胸窗螢,觀察紅胸窗螢幼蟲成長的過程,學習辨別牠和山窗螢不同的地方,同時知道怎樣辨識紅胸窗螢雌雄的方法,牠們的生活習性,了解紅胸窗螢為什麼在變為成蟲時不會發光的原因。