自然科

我們在自然課程電與磁的單元中，看到課本上對磁浮列車的介紹，激起我們的研究動力。在找尋適合的動力源過程中，我們意外發現利用軌道兩旁交錯磁性的磁鐵，可以讓圓形磁鐵滾動；另外，我們更首次發現利用兩邊放置方形磁鐵，會產生強大斥力磁場，並將此裝置命名為「方形加速器」；為了減少摩擦力，在磁軌上加裝透明壓克力板，確實增加磁動車速度。我們抽絲剝繭的找出磁動車的運動原理和增進磁動車的運動速度；了解原來磁輪運動原理來自於磁軌對磁輪產生的『邊際效應』，也知道磁輪大小並不是影響磁輪運動的主要關鍵，而是磁輪的磁力大小影響最大。甚至，最後我們已經發展出磁輪換軌設計雛形。在研究過程我們不斷的思考、試驗、閱讀文獻、修正試驗方法，不斷的和時間賽跑，最後完成研究報告，真的受益匪淺，希望我們的研究成果對未來有所貢獻。

冰塊應該是無色透明的，但我們日常生活中所看到的冰塊大部份中間都有一團白色物質或看起來霧霧的，我們想藉由實驗和觀察，探索冰塊中間白色部份的成因，進而探討利用家裏的簡單器具製作透明冰的可行性。在實驗過程中我們發現，溶解於水中的礦物質、雜質與空氣，會影嚮水凝固成冰後的透明度，水中的礦物質與空氣愈多，所凝固成的冰塊透明度愈差。在製作透明冰時，我們發現水中的空氣是影響冰塊透明度的因素中最難控制的一項，由於水的密度在４℃時最大，所以冰塊在凝固時會從上緣開始凝固，這樣很容易造成空氣被困在水中，等最後大部份的水都凝固後，空氣就被擠壓在冰塊的中間造成白色的部份，想要製作出透明冰，就必頇突破這方面的限制。

我們選用了三組高轉速小馬達，一組是馬達車的，一組是氣墊船雛型的，另一組是氣墊船用的。 我們利用氣球來證明反作用力；而積木做成的小車，是從反作用力的運動中，讓車子持續因反作用力而前進。 從實驗中，我們發現雖然馬達車子跑得很快，氣墊船雛型卻跑得不快；於是我們有了分流的概念。我們想到可以讓氣墊船在水中上航行；所以我們把氣墊船的材料改成珍珠板。 原先我們並不知哪一個型式、高度的分流板是最好的，於是我們設計了實驗三。 因為有了划龍舟的印象，所以我們又設計出了方向舵，來控制船的方向。 為了減少接觸面之間的吸附力，我們在船的底部加裝橫桿。 因為原先柔性圍裙的底部開口是全開式的，所以柔性圍裙容易外掀，於是我們才改良柔性圍裙的底部開口成為長條式和多孔式，並將柔性圍裙的長寬比例做不同的比較。 氣墊船在水上比在陸地上的運動情形好，因為在水上多了水的浮力。

用保麗龍碗盛裝市售檸檬汁，保麗龍碗上有被腐蝕的痕跡，但盛裝其他不同PH值的酸性溶液、鹼性溶液則沒有被腐蝕的情形，實驗結果發現，是因為檸檬皮所含的汁液會腐蝕保麗龍，且其他柑橘類果皮也會。

大場雌光螢為昆蟲，雌雄外觀差異大，雌蟲為淺黃蠕蟲，2cm。雄蟲有前後翅，黑色，1cm。幼蟲 0.4cm，吃馬陸為生。我們從今年 3 月 2 日～6 月 2 日，在馬祖東莒地區，針對牠的出現數量、交尾、產卵、發光等行為，進行田野調查與飼養觀察。雌蟲的求偶行為在天氣濕度 90 時，出現數量最多。雌蟲在求偶時，尾部翹起發光吸引雄蟲；交尾時，雄蟲在雌蟲上方採『ㄑ』字形交尾。交尾後，雌蟲產下 20～30 顆 0.1cm 鵝黃橢圓形卵。雌蟲的發光方式在交尾前、後十分不同。求偶時只有尾部發光，光點強烈明顯；交配產卵後，全身發環狀光芒，具保護警示作用。大場雌光螢似新星般閃亮，這次科展是初步研究，未來會進一步持續研究，為馬祖復育雌光螢的工作進一份心力。

五上自然「自製樂器」的單元，我們了解吹奏樂器主要是靠吹奏者送出空氣，讓氣流在管中震動而發聲。六上老師要我們自製樂器，當時恰好是菱角盛產的季節，我們就想試試看菱角是否可以吹出音階，成為菱角樂器?

投石器是古代的攻城利器，要打破堅固的城牆，沒有它可是困難重重。但是投石器可不是胡亂投，用亂石打鳥的方式來攻擊的，砲彈的落點是可以計算出來的。投石器的結構主要區分為底座與投射桿兩個部份，投射桿又可區分為投射端(抗力點)、支點、重物端(施力點)三個部份。影響投石器投射距離的因素有：抗力臂的長度、施力大小、砲彈重量。1、抗力臂長度愈長，投射距離愈遠。2、施力愈大，投射距離愈遠。3、砲彈重量愈重，投射距離愈近。投石器要投得準，施力的構造必須要很穩定，每次的施力大小、方向都要一樣，所以施力的重物最好能集中成一組，較好控制力量大小。做為施力用的重物，必須要能夠擺動，利用由高處落下的重力以及到最低點時甩動的力量，把砲彈甩出去，如果重物與投射桿固定連接在一起，由於缺乏甩動的力量，是投不遠的。

本研究是從五年級下學期自然與生活科技領域中的有關「聲音」的單元出發，從聲音的要素中，找出影響同學為什麼聽不清楚老師在新落成活動中心裡的說話內容，發現原來是「殘響」惹的禍！透過分貝計的響度測量讓我們了解活動中心在裝設隔音板後，殘響時間降低了，而且我們的確覺得聲音聽起來更清晰。最後，透過各種嘗試，我們利用氣球皮、雷射光筆、太陽能板等材料，終於研發出一組能更精確、省時、省力測量出殘響時間的「殘響時間測量儀」。我們利用一整年的假日、放學後、晚上等時間完成有關「殘響」的研究，發現原來聲音是這麼的奧妙、有趣，我們付出再多的辛苦也?得。

本研究在探討油垢形成原理與變化規律，藉此認知如何防止與去除油垢。我們先探討油氧化後產生的變化，再研究各種影響油垢形成與變化的因素，並從中建立油垢程度變化規律，且衍伸探討油氧化與種類對其程度變化的影響，最後設計各小蘇打清洗物去除油垢。 研究發現：1.油會因氧化而變質。2.油因不同氧化變因，形成不同形態的油垢；並隨著放置環境與時間再產生變化；而且油垢形態之轉變具有規律。3.油的氧化情形與種類會影響其油垢程度變化。4.利用小蘇打可去除具沾黏性的油垢；再加熱處理便能去除稍高程度的油垢。研究結果可提供除垢之新觀念，藉此認識油垢形成原理與規律，便能防止頑垢產生，又能掌握除垢的好時機與好方法。

在五下自然「微生物的世界」的單元，我們知道「微生物」的種類相當多，而且對於人類生活具有相當的多且重要的影響。而優格醱酵與保存過程中會有離水現象，是優格不穩定現象的表徵之一，因此我們決定藉由設計實驗，觀察「優格的醱酵作用」及記錄自製優格的「離水性」(乳清)及PH 變化，以瞭解的微妙關係和變化。經過一系列的實驗，我們發現1.高脂鮮奶植入AB 優酪乳為菌種進行醱酵的優格離水量最穩定。2. 植菌溫度以 40~50℃間為佳，且不宜過度攪拌。3. 以沖泡牛奶製優格，離水量為0。可能與奶粉出廠前即已經過安定程序處理有相關性，值得再深入研究。4. 於培養醱酵過程中，發現離水量與PH 值呈負相關。5.用豆漿為醱酵原料之成本較低，但是需加入砂糖、奶粉，方能使醱酵速度較快，PH 值變化較理想。