生活與應用科學科

本實驗主要探討八上自然與生活科技課本中，3-2面鏡成像單元提到的太陽能集熱器是「利用平行主軸的太陽光，經凹面鏡反射後聚於焦點」。於是我們設計並製作一個焦距為10公分、 研究一：利用數學繪圖軟體GeoGebra設計一個焦距為10公分、口徑60公分、24片組合的太陽爐單片模型，並以厚3mm的壓克力板來製作、組合。研究二：以500W赤外線燈做輻射源，對拋物面太陽爐焦點及其附近作溫度的測試，及探討入射角度的影響。研究三：把太陽爐拿到戶外做焦點溫度測試，及實際煮物(米、蛋、水)。

本研究主要目的在於瞭解不同的「油切」茶飲對於植物油脂的「油切」效果。我們透過資料的蒐集、觀察和實驗來探討不同的「油切」茶飲本身的「油切」效果。首先，觀察和實驗過程中，發現大部分油切茶飲的茶種都是綠茶或烏龍茶，酸鹼值呈現弱酸性。茶飲本身0熱量和無糖的標示，但實際上卻可測出茶飲的甜度在0.4到2.8之間，是因為含有碳水化合物（營養標示為纖維素）此種人類無法吸收的醣類。實驗過程中，我們依據「酸價」、「皂化價」的定義，檢驗不同油切茶飲的油切效果。最後我們發現茶飲本身的酸鹼值和油脂皂化後的肥皂重量，並沒有明顯的關聯存在；同廠牌的油切茶飲，綠茶的油切效果會較烏龍茶的油切效果來的好一些；至於油切效果較佳的茶飲則是愛之味健康の油切分解茶、古道超の油切山茶花綠茶、維他露御茶園每朝健康綠茶；另外在模擬胃液的環境下，胃液會影響油切茶飲的油切效果，降低油切茶飲的油切效果。

高中課程中課本提到的地衣類植物，而我們平常看到樹幹上的灰綠色附生植物可能為地衣。經我們在校園內的初步觀察，發現在靠近交通往來頻繁的校門口區域的地衣生長量趨近於零，而相差不到100 公尺行政大樓旁的樹木，卻發現了其樹幹上分佈著許多地衣，其懸殊的生長狀態，引起了我們的注意：地衣的生長分布代表了什麼意義呢？\r 我們希望藉由實地的生物觀察，並結合簡單的實驗對地衣作深一層的認識，進而發展出一套戶外空氣污染程度之指標辨別系統。\r

敲水瓶與敲油瓶的聲音不同，不同的液體敲起來的聲音應該都不同。我們由這個想法開始，花費許多時間心力設計設備，成功的鑑定出各種液體。這是一個全新的想法，第一次有人利用敲擊聲來做鑑定液體。長期的研究證實了我們的想法，讓我們十分高興。要每一次的敲擊液體的狀況一樣，才能達到我們的研究目的。我們想盡辦法逐步的改良實驗器材。最後做出的可攜式液體鑑定儀成功的達到了這個目標。這個新方法成功能辨別出不同的液體。比較重要的有： 1汽油中有無被摻入便宜的甲醇2.金門高粱酒與他牌高粱酒3.紅標米酒與他牌米酒4.不同品牌的紅葡萄酒。更重要的是這個方法能鑑定裝在玻璃瓶中的液體，這意味著可以用這簡單方法來鑑定還沒開瓶昂貴酒類的真假。

本實驗是以甲殼素製成出的幾丁聚醣、水膠作為實驗對象的研究，將其應用並將實驗成果帶入生活之中。在此研究中，藉由不同重量百分濃度的弱酸與不同重量、顆粒大小的甲殼素反應做出我們所需要的水膠，因天然交聯劑(Genipin)能使分子結構變緻密，加入天然交聯劑，來測試添加Genipin與否所製成水膠性質與效能的差別。 首先，調控製程條件合成出數十種水膠，加入磷酸鉀，烘乾製得成品，測得合成水膠的吸水性及飽水性。因全球暖化危機，我們設計了植物在水膠上成長情形的實驗，在富含水的土壤上，混合水膠，測量不加水能夠使綠豆持續生長幾天，並觀察綠豆的生長速率來判斷吸水度及飽水度，藉以了解所合成水膠是否能應用於我們所追求的綠色建築目標－會呼吸的建材。

市面上有許多省水器材，我們研發的環保水龍頭省水效果更佳。學校要求進行營養午餐前需先洗手，校園中高年級男生洗手用水量普遍比女生較少，但仍需1 公升以上的水量，若於學校安裝省水龍頭則可達到省水效果，以集中式水柱且噴霧的省水頭效果最佳，約需480毫升水量。利用自製環保省水龍頭可達到比噴霧式省水頭更好的省水節能效果，僅需約300毫升水量即可洗淨手。在製作環保水龍頭時，應注意進氣孔的位置及大小，以製作於瓶蓋且口徑等於出水吸管為佳。可利用凸出的出水管來控制流速，出水管愈長，流水量愈大。環保水龍頭是利用環保材質自製而成，花費少，再加上安裝方便，將水管接上水龍頭即可，是個值得在校園中推廣的節水方式。

因為學校沒有桌球發球機，所以想要製作「桌球自動發球機」讓學校使用。可是該如何做呢?在五年級的課程中，有學習到力可以讓物體運動，另外我們還找尋許多資料，再搭配上自己的想法，畫出設計圖並製作。 在製作過程中，為了讓桌球發球機功能更完備，經過不斷研究和改良，加入自製的自動送球器，讓桌球發球機可以自動發球。除此之外，同學們利用研究結果，改變馬達旋轉快慢，研發出一種可以發出快慢、強度、距離以及旋轉角度不同的桌球發球機，最後將自製桌球發球機實際應用在練習中。在桌球練習中發現撿球時費時又費力，所以另外研發自製撿球器，讓我們在桌球練習中，方便又快速。自製桌球發球機搭配撿球器，成為桌球訓練中有效的工具。

淤泥的處理和再生能源的議題近年來大受重視，本研究首先利用校園生態池底泥自製微生物燃料電池（Sediment Microbial Fuel Cell，SMFC），進行前置實驗，確認此裝置可產電且電壓為泥土中的菌所產生，才能進行接續的探討。在前置實驗中，我們進行新舊土、陰陽極中間的隔層材料的電壓大小比較，進而找出發電效率最高的設置條件。根據前置實驗的結果，我們改良裝置，結合魚缸和底泥微生物燃料電池，設計出一個會發電與自循環的小型生態缸，並分別針對魚種、電極種類、電極表面積、底泥種類、添加硝化菌進行電壓大小或菌數的比較，並以串連方式提高電動勢，結果發現利用底泥微生物的確可作為生態缸的發電源，且不影響魚的生存，未來將可應用在發展發電與自循環的魚缸上，也可擴大應用範圍至野外溪流與湖泊。

從阿里山達邦(鄒族人口最多的部落)國小借來的鼻笛，是排灣族的鼻笛。鼻笛為何要用「鼻子」吹？根據排灣族的資料得知百步蛇是排灣族的守護神，鼻笛的聲音是摹仿百步蛇的聲音；且用「鼻子」吹時較易控制氣流，容易將音吹準。鼻笛較屬於「開口管」的管樂器。吹奏技巧會影響所吹出的音準，但是也只能吹出某些頻率的音。用 PVC 水管做鼻笛時發現，不管是用鼻子或用嘴巴吹，有管帽的水管較易吹出樂音。利用製笛者經驗公式，我們不難做出可吹出鄒族基本音的 PVC 水管鼻笛。

本研究以「自然與生活科技」課本第一冊2-2「水圈」中水的三態變化來證明遠紅外線具有細化水分子團及活化水分子功能。遠紅外線於生活應用上，具有去除自來水中餘氯的功能、活化蔬菜組織、抑制黴菌成長、豆腐滾煮時減少氣孔產生。經由溫變色染料加熱實驗證明，遠紅外線為光能的一種，具極佳的溫熱效應，使香菸煙擴散，減低吸二手煙之機會。本研究也應用「水的三態變化」來量測遠紅外線的相對強度。由水分子團被細化的程度(蒸發冷凝水滴大小)或被活化的程度(水蒸發量)可檢測遠紅外線的相對強弱。