自然科

上自然課觀察鐵的生鏽時，原本要實驗證明鐵生鏽會「消耗空氣」。但實驗結果卻是「產生氣體」。在確認過這個結果並不是有人惡作劇之後，我們開始了一系列的研究。一開始嘗試要檢驗：「到底多出來的氣體是什麼氣體？」。失敗後，我們只好進一步檢查「為什麼有時候鐵生鏽消耗空氣、有時候卻是吐出氣體？」。成功的發現關鍵因素之後，我們利用這個特點，製造出較純的（沒有混合空氣的）鐵生鏽吐氣（此時我們才發現其實這已不算是鐵生鏽了）。較純的氣體較易被檢驗，這個氣體很輕、遇到火會爆掉，所以我們推測這個氣體是「氫氣」。最後我們也提出一些建議，想觀察「鐵生鏽會消耗空氣」的現象時，應該注意哪些事項。

五下南一自然第二單元「酸與鹼」中提到及利用紫高麗菜汁檢測酸鹼。由於紫高麗菜不易買到，因此進行一連串實驗找尋更簡單效果又明顯的測酸鹼用具。一、用煮沸、浸泡等方法取紫高麗菜汁，酸鹼測試省時又明顯。二、製作指示劑水質會影響成效，採ＲＯ水質佳。三、日常生活中許多紙類、白布類皆可製作試紙。四、使用棉花棒測酸鹼性比其他材質更經濟更方便，可推廣運用於教學上。五、紫色高麗菜價格高，可改採葡萄、桑葚、紫蘇及咖哩、芥末、薑黃粉。六、酸鹼教學時，建議老師在教學上可以使用棉花棒，配合效果良好，且取得便利的校園植物、應時水果，既經濟又方便。七、利用酸鹼指示劑的變色效果，可與「藝術與人文」課程進行聯絡教學。

在五上自然課「氧與二氧化碳」這個單元，課本交我們利用澄清石灰水來檢驗二氧化碳，如果澄清石灰水變白色混濁即表示該氣體為二氧化碳。此外，老師還告訴我們：『如果繼續通入二氧化碳，則溶液會再變澄清』，我們上課時卻沒有人成功將混濁的石灰水再吹澄清。在研究過程中，我們先解決石灰水配製緩慢的問題，利用棉花過濾，快速取得澄清石灰水。然後利用二氧化碳鋼瓶提供穩定的二氧化碳來源，測量石灰水的濃度、體積、二氧化碳氣泡大小以及流速等因素影響，經過不斷的研究努力，終於解開影響石灰水變混濁的因素以及上課時無法將已混濁的石灰水再吹成澄清的真正原因了。

校園和野地常見的構樹，是一種雌雄異株的灌木，構樹葉形有許多變化，從卵心形、三裂到五裂鳥趾狀。根據研究結果發現，構樹多變的葉形和性別與生長的環境無關，但卻和構樹的年齡有關、年齡大的構樹，葉子多為卵心形，年齡小的構樹葉型則多為三裂到五裂鳥趾狀，因此我們推測葉形變化與構樹年齡有關、觀察構樹時，發現與構樹同屬於桑科的植物：桑樹，葉形變化也與構樹一致，小株桑樹葉形同為三裂到五裂鳥趾狀，大株桑樹葉形則轉為卵心形，此種現象反映這類植物小苗競爭光線所演化出的生存策略。構樹的雄株在二月底開始掉葉子，三月長出雄花序，三月底雄花序成熟後，構樹始長出新葉子，同時期雌株的雌花序開始出現，到四月底時構樹果實開始成熟。

打翻黑呼呼的墨水是很多小朋友們有過的經驗，但只要知道有效的處理方法，現場就不會混亂一片，這就是毛細現象的運用之一。毛細現象的發生無所不在，只要是有孔隙的地方，都看得到它的發生，實驗後發現細縫越小，現象越加的明顯。而且液體的種類、濃稠度、溫度也會影響毛細現象，溫度越高，毛細現象越明顯，而濃度越濃，水位的爬升卻最慢。以上的實驗結果，我們可以運用在生活當中，例如檢驗果汁純不純，如何洗碗比較乾淨等等…….，瞭解毛細現象的原理，可以讓我們的生活更便利喔！

這次科展研究的主題是「螞蟻」。首先，我們調查了校園中螞蟻的生態及習性，並繪製「自製圖鑑」和「螞蟻族群的分佈地圖」。之後再針對「螞蟻的喜愛食物」、「如何驅趕螞蟻」及「螞蟻的智商」三方面進行研究。根據實驗，我們得出下列的結論：1. 螞蟻喜歡味道濃、鬆軟、沒有魚腥味的食物，例如花生、肉鬆、王子麵。2. 在不傷害螞蟻的情況下，最有效驅趕螞蟻的只有「樟腦油」，而且效力能維持七天。3. 螞蟻相當聰明，會找尋最近的路取得食物。當遇到黏膠時，會用沙子鋪出路來行走。

這個研究主要探討影響鳥笛聲音的因素，鳥笛是傳統的「臺灣童玩」，能吹出如鳥類一樣悅耳的聲音，我們覺得很有趣，在參考網站之後，我們嘗試用容易取得且操作方便的吸管來吹吹看，在課本中我們學到空氣柱的長短、粗細會形成不同的聲音，除此之外，我們探討吸管的角度對聲音的影響以及將吸管笛放入水中對聲音的影響，最後我們比對真實鳥聲，模擬鳥類的聲音，判斷哪一種鳥要用哪一種吸管，角度要多少比較悅耳。

我們原本只是想要做一個好玩的吹箭玩具，可是在製作過程中發現，要做一個吹得又遠又準的吹箭還真不太容易！於是幾個對吹箭有興趣的同學便一起找老師指導研究。首先，我們決定要用日常生活可拿到的東西來作材料。其次，我們上網收集有關吹箭的原理、製作、應用、歷史等等的資料。在大家的討論中，逐漸想出了「三種不同版本的吹箭」。在實驗的過程中，我們在快樂的氣氛中親身體驗了「牛頓的運動定律」，成功的使「小小吸管飛越大操場」，也產生了一首詩：動力吹箭/動手學牛頓/力求快穩準/吹出一道氣/箭穿百步椿。

我們從閱讀「無人島探險記」這本書後，開始了對紙盒裝水加熱的探討，進而暸解到熱對紙盒與盒內的水的影響。將紙摺疊成盒子，倒入水後在火上加熱，直觀判斷下，火焰先接觸到紙張，紙應該會燃燒，因此水不可能加熱到沸騰。本實驗即實際操作驗證，看看到底是紙張先燃燒，還是水先沸騰。然而，實驗結果顯示水會先沸騰，而紙盒卻不會燃燒起來，這也就是市面上餐飲業的紙火鍋的原理與由來。透過這次實驗，我們可找出類似此紙鍋的紙質，甚至也可以在紙盒內泡麵、泡茶，因此，便將此次實驗稱作─「紙茶壺」。

本研究為了能看見聲音，我們查閱相關資料，從文獻中可知，科博館所展示的「滾筒示波器」，有類似電氣式「示波器」功能，可以看見聲音。由於科博館的「滾筒示波器」不但體積大，而且部份功能欠缺。所以先對「滾筒示波器」進行重新設計、製作及組裝完成「自製滾筒式示波器」。進行一系列影響「波數」的因素研究後，找出影響波數有二項因素為滾筒轉速、弦張力及弦粗細。三因素可歸納為轉動頻率及弦頻率，經由實驗歸納波數、轉動頻率及弦頻率關係為弦頻率＝轉動頻率×波數×2。最後以吉他做看見聲音的實驗，以A2＝110hz左右做實驗，用看的影像可以計算出的聲音頻率，準確程度達到九成三左右，達到「哇！我看見聲音」。