自然科

研究全程針對布袋蓮的「氣囊」，做了不少觀察和實驗，主要在探索布袋蓮氣囊的生長過程、位置和功用。布袋蓮的「大肚子」其實是葉柄特化成的，實驗中測試它的比重，浮力之大致使布袋蓮成為有效率的漂浮性植物。接著實驗走入布袋蓮氣囊裡面的世界，除了浮力，氣囊的密室構造、氣囊特有的生長方式、氣囊集散氣體的神奇可能，都在實驗歷程中一一浮現。任何一種生命，上帝都會送給它一件特別的禮物，布袋蓮一定也有，至少它奇妙的氣囊，就是其中一件。

本研究利用寶特瓶製作好玩的環保水箭，藉由氣壓水箭的升空飛行實驗，體驗壓力、發射角、裝水量、箭頭配重或加長處理、噴嘴口徑的大小、噴嘴長度的變化、箭體總重量….等對飛行的影響。從實驗中發現：壓力愈大具有較大的衝天動力，而噴嘴口徑愈大瞬間推力大，可是很快就噴完了，而且此時的空氣阻力也比較大；箭頭若太輕難以抵抗空氣阻力，太重則會提前墬落，所以箭頭重量要輔以裝水量之多寡來調整；裝水量太多會太重而影響飛行，壓力艙內氣體與水的比例約為 3：1 時較佳。我們設計多款創意水箭，將它應用在陸地與水中，不斷創作與改良，實驗中對空氣阻力、浮力、水壓力、摩擦力有初步概念，是另一層面的收穫。

台灣是一個海島，海洋資源豐富，尤其波浪是海上力士，蘊藏著巨大的能量，因為能源即將短缺，所以我們要尋找替代能源以應能源危機。波力發電是一種新型的海洋資源，雖然還有很多難題，但我們還是努力的去試驗與探討。我們利用伯努利原理與應用牛頓第三運動定律作用力與反作用力，模擬波浪上下起伏推動閘門，噴出高速氣流推動渦輪機，帶動發電機發電的神奇波力。於是共同設計製作簡易潛水艇渦輪發電機，在上浮下潛或陸地上測試流體的速度產生的氣流能否推動渦輪發電讓燈亮起來，並以電纜線送電至遠方以提供海洋上的船隻在大自然的環境中得到適當的能源。

生活中的物品會因撞擊、摩擦、注入空氣等等發生振動，會發出聲音，在經由空氣的傳送，讓遠處也聽得到。在利用送入空氣形成空氣柱而發聲的樂器，我們可以改變其空氣柱的長短來控制音階高低。利用光線反射，微量放大的原理，使聲音變得聽得到也看得到。底片盒的入氣口形狀、設置位置，吹送氣口的大小、按孔位置、底孔的設置都會影響口笛的發聲及變化。底片盒「聲」「光」效果十足的歌舞秀，讓我們這一次的自製樂器，聲音產生的探究活動充滿了驚奇，也讓我們收穫豐富。

本研究在探討塑膠食品容器之塑號意義，藉以提升塑膠食器使用之觀念。研究從問卷調查與收集食器方式建立初步認知，再從中挑選代表樣本，利用自製重壓及磨損工具、受熱裝置、水質測定器與水藻，探討其受力、受熱表現以及受時間與溫度的影響。研究發現：1.塑膠食器材質外形會影響其受重壓的強度與受磨損的硬度。2.塑膠塑號決定其燃燒特性；影響塑膠變形情形是烘烤大於水煮方式，且變形率與塑號塑形有關。3.時間與溫度都會影響塑膠之物理特性，尤其是長期冷凍與照光；而時間比溫度更會造成塑膠對水質與藻類的影響，尤其是長期受熱。研究結果呈現一份塑形密碼，提供大家在生活中適切使用塑膠食器；並可提供相關塑膠研究單位作深入之探討參考。

我們的研究地點牛稠內是屬於新化丘陵的一部分，地方不大但隱藏著許多古環境的許多秘密。在研究中，我們有以下幾點發現：1. 牛稠內扇貝化石的分佈範圍在本地非常集中而且產狀具有相當規模，砂岩層上的扇貝化石完整度高且保存良好。2. 本地扇貝化石於砂岩層密集度高，但破碎度則在表土層及泥岩層較高。3. 扇貝的大量死亡成化石主要是環境的改變，而我們推想本地砂岩層變化為泥岩層可能是造成生存環境遭破壞的原因之ㄧ。4. 本地扇貝化石經GPS 定位，是往南延伸而非往西延伸，與六甲水流東產狀的單一性不太相同。5. 經簡單數學面積公式及台灣河流剝蝕率，大概可以知道未來會發生什麼事。牛稠內古環境，我們有很多的發現及疑惑，可再進行後續研究。

這次的研究主要是在瞭解利用改良太陽觀測器和製作改良式日晷的過程中，分析出太陽所產生的光影和投影面之間的關係。對此其研究過程可分為三個階段：第一階段是從改良課程中所使用的太陽觀測器，因而開始收集有關日晷的型式並分析原理、比較後選定赤道式日晷儀做為實驗用之標準日晷。第二階段是以標準日晷的操作條件下，畫出一年之中太陽在天空運動的軌跡，以這軌跡做為其他型式日晷的投影依據。並在定性的條件下，找出不同地區的太陽軌跡，對不同的曲面所形成的投影樣式，以這個結果來做為改良日晷的重要依據。第三階段便是將數據所得到的規律性，試圖發展出所有地區皆適用的全區式日晷，製成模型並測試。最後再從前面三個階段所得到的原理、原則與模型成果，希望能從瞭解太陽軌跡與投影面的關係中，發展出更為多樣化的觀測工具。

本研究使用 8 個月的時間，以田野調查法，勘查了學校礫石堆、鹽寮海灘、新城海灘、鹽寮船澳海灘。在新城海灘，我們發現湍急的立霧溪河水夾帶著大量的泥沙，使海水非常混濁，沿岸激流和沖流、回流都非常強烈。河岸可以清楚的看到淘選不佳的沖積層。在鹽寮海灘，我們看到菲律賓板塊漂移衝擊造成的地形---傾斜約 900的砂頁岩互層和海浪侵蝕交互作用而造成的「木乃伊」地形、傾瀉岩塊造成沉積岩走向改變的構造、波蝕台上的潮溝、壺穴、泥炭、結核等。在鹽寮船澳發現突堤效應造成自然海岸地形巨大的改變。而突堤北岸沖流回流強弱又直接影響船澳北側南段北段沙灘構成，例如南沙北礫、灘台南低北高、後濱南寬北窄等等。我們也利用四分法採海砂標本，再用篩網分析沙子的大小，並根據哈巴科夫磨圓度，分析海灘礫石的磨圓度，嘗試了解比較不同海岸堆積物的差異。

「左營舊城」是台灣首座土石城池。緊鄰學校邊的東門牆垣是座東北朝西南的走向，長約180 公尺高2.4 公尺。位於校園內的牆面，濕氣重，光照弱，植物生長茂盛。城牆上孕育蕨類多達十八種，分布區域面最多的是鞭葉鐵線蕨、鱗蓋鳳尾蕨、鐵線蕨、小密腺小毛蕨等。依城牆高度來區分，蕨類則喜歡分布在離地面160 公分以下。透過探索深深體會到蕨類生長的奧秘，我們製作蕨類簡易檢索表、標本、書籤及網頁，為學校師生及家長導覽解說「蕨美古城」上曼妙的蕨類生態。台灣屬於蕨類王國，處處可見。但當古蹟與蕨類結合成一體時，那才令人讚嘆！但我們發覺古蹟經過維護修補後的地方，蕨類就長不出來了，因此古蹟的維護與生態保育要如何兩者並存，是個值得探討的空間。

本研究在校園中進行觀察、採集，並飼養在人為環境中，藉著親身體驗探究長疣馬蛛的生態。得到以下結論：一、長疣馬蛛屬於節肢動物門、蛛形綱、蜘蛛目、狼蛛科、豹蛛屬，為狼蛛科成員中唯一具有結網能力者。二、長疣馬蛛為游走狩獵型與結網型的過渡物種。牠的織絲器官少了游走狩獵型蜘蛛的步腳毛束卻會游走狩獵；牠沒有結網型蜘蛛的中爪和節狀像手指頭的絲疣卻會結網。三、長疣馬蛛在自然環境中會因草的長度、體型大小而有不同結網面積的差異；在人為環境下若沒有任何物質則不會結網。四、不管獵物的體型大小，蛛網連續被振動會引發長疣馬蛛捕食的行為；長疣馬蛛也會因獵物的種類而有不同的偏好，尤其喜食同翅目的葉蟬。五、長疣馬蛛的蛛絲沒有黏性，藉著綿密的網絲糾纏住獵物；網絲因不同的功能，在張力強度上有所差異。