全國中小學科展

生活與應用科學科

找回視樂園-眼睛的貼身保鑣

近視人口逐年攀升,為避免眼睛近視,我們製作了本作品。本作品以貼身保鑣的方式,隨時觀察使用者用眼的狀況,當偵測到使用者錯誤使用眼睛而造成視力傷害時,作品會自動以人性化的方式提供使用者正確用眼建議,讓使用者依正確用眼建議改正不良用眼習慣。根據各種醫學文獻資料顯示:一、近視形成的因素是長期眼睛疲勞,二、正確使用眼睛可減緩眼睛疲勞;因本作品可有效改正不良用眼習慣,所以本作品能有效防止近視的發生、減緩視力惡化,甚至於能改善視力。作品使用人工智慧方式會依使用者所處的場合,自動調整用眼建言,所以作品可全方位全程守衛眼睛,只要配戴本作品就有如聘請了一位全年無休的眼科醫師,隨時指導你正確的使用眼睛,遠離近視。

〝新一點靈〞─有毒植物指示液

老師常說校園內有很多有毒植物,但是我們看不出來哪些植物有毒,所以我們想用取自於大自然的材料來檢測。我們調查了本校的植物,統計出最常見的 23 種植物來研究,發現到有毒植物的毒性成分大都為生物鹼和揮發性油,因此我們想應用五上第五單元「生活中的酸與鹼」自製試紙的觀念,用黑豆、桃紅色玫瑰、葡萄、紅茶包、九重葛、桑椹的汁液來做指示液,觀察這些指示液加入有毒植物和其他植物後是否有不同的反應,接著我們改變指示液的溫度和濃度,以找出最好的有毒植物指示液。研究結果發現,這些指示液對確定有毒的植物真的有顏色變化反應,而且溫度愈高(96℃)、濃度愈濃的桑椹、黑豆、九重葛汁效果最好。同時我們還進一步用反應後的 PH 值變化和層析法來驗証實驗結果,發現到和我們當初以指示液來檢測的效果大致相同,因此我們確定它們是最好的有毒植物指示液。

水生植物對水體適應之研究

在四年級上學期牛頓版的「自然與生活科技」領域第二單元「水中的生物」其中有一個學習活動是要同學們養殖水生動植物,以便觀察與認識水中生物的種類、繁殖與生態環境等等。本研究是為了因應本單元的學習需要,對此一學習活動做更深入、更廣泛的探討。關於認識「水生植物」的部分,我們探討了四個主題:一、比較「水生植物」對於各種水體生長適應的情形。二、探討「水生植物」對於洗潔劑稀釋液生長適應的影響。三、比較「綠藻植物」對於各種水體生長繁殖的情形。四、探討「水生植物」的養植對於各種水體PH?的影響等問題。從本研究的各項實驗結果,我們有以下的幾點重要發現,簡述如下:一、沒有任何一種水體是完全適合所有類型水生植物的生長適應。二、濃度0.05﹪的家庭用「洗潔劑稀釋液」,會使得大部分的水生植物在3-7天內死亡。三、「洗潔劑稀釋液」的毒性,會隨著時間的延長逐漸的被水體中微生物的分解而消失。四、各類型的「水生植物」對於各種洗潔劑對水體的污染,具有淨化的功能。五、水生植物在養分和光照量不足的情況下,為因應不同環境的變化,會呈現出枝葉縮水的狀態。六、洗潔劑的毒性消失後,洗潔液所提供的養料,會使水生植物長得更好,這可能是造成受污染水源「優養化」的重要因素。七、「綠藻植物」的生長繁衍與水體的種類並沒有必然的關係,而是受限於光照與養分量的多寡。八、「水棉」和「大聚藻」這兩種水生植物,對於各種水體pH值的變化,有非常顯著的作用。希望透過本研究的結果,使得同學們對水生植物有更深刻的認識,以便對水生植物養植有更正確的觀念與作為。

讓你我撥雲見日的水舞裝置

本實驗是以寶特瓶作為器材,利用高度差及密閉系統內壓縮氣體體積所造成的壓力,形成噴泉水柱,而設計出一個適合實驗室使用的洗眼裝置。

介質虹吸的運用-超慢速點滴加水器

本篇報告主要探討如何利用「介質虹吸」的原理,製造出流速穩定且緩慢的加水器。\r 透過實驗,我們發現結合「大氣壓力」與「表面張力」,可以有效的控制水位高度,而固\r 定的水位高度就能長期穩定控制「介質虹吸」的流速,若要微調介質虹吸的流速,則可\r 使用不同材料的介質,或調整水面高低差。當完成實驗作品,我們拿來實際運用,發現\r 一次加滿水可以使用好幾天,而且「介質虹吸」不會堵塞通路,成效相當良好。又使用\r 材料為資源回收的塑膠罐、寶特瓶、棉質內衣及塑膠軟管等,不需另外花錢買材料,既\r 經濟實惠又環保。

清潔驅蟲我在行-功效提升和自動控制裝置

我們利用天然或回收廚餘測試清潔功效,具極佳效果的可提供日常生活參考使用。與橘\r 子工坊配方比較發現,不論在清潔地板或油性筆跡,檸檬皮比橘子皮有更佳的效果,皮層組\r 織不同成分亦有不同的清潔功效。又利用日常生活常見清潔容器及工具結合改造,可製作便\r 利的清潔器材;依照清潔劑用量,可選擇不同釋出裝置,分為噴灑式、擠壓式、滲流式,並\r 結合海棉、刷子、菜瓜布,具有方便操作,易於收納後再使用。調配有機驅蟲劑,發現以蔥、\r 薑、蒜、辣椒和4 種混合的醋酸稀釋液,具有明顯功效。我們還設計出環保又便利的簡易手\r 動控制灑水器,更進一步設計定時定量自動噴灑器。本研究結果可作為日常生活中,在環保\r 的原則下,有效提升清潔和驅蟲功效。

色味俱全的豆芽菜

豆芽菜容易生長也是日常生活極為普通但口味清爽的一道菜餚,但每次食用時總覺得\r 缺少些什麼?顏色總是白色的,味道總是得靠一些辛香料來提味才能開胃,對於本來就\r 不喜歡吃蔬菜的小朋友,更是沒有一點吸引力。因此本研究嘗試使用天然蔬果的色素,\r 做為培養豆芽菜的養份源,測試豆芽菜生長的可行性,而天然蔬果的色素及味道是否能\r 夠為豆芽菜所吸收,使豆芽菜長得更好看,吃起來更有味道。

探 尋 電 的 秘 密

在五年級上學期自然課有電磁鐵的單元,下學期有電動機,現在出現用電安全的教材。電到底是怎麼來的呢?書本並沒有告訴我們,我們幾個同學,請老師指導,從摩擦生電開始試驗了:靜電相斥相吸的現象。接著,嘗試用蔬菜水果製汁,用銅、鋅片接導線,製水果電池。又使用鹽水和硫酸銅,製作化學電池。我們家中的用電是怎麼來的?大家一無所知。老師猶豫一會,說「用動力,使磁鐵在線圈中快速旋轉,磁力線發生變化,而產生了電力。上學年學的『電動機』,它是應用電生磁製成的。發電機是應用磁生電。」於是我們製作了磁在線圈中旋轉和線圈在磁鐵中轉動的發電機。我們並探究太陽發電原理和應用;化學電池對作物的危害等。設計了「地震警報器」,製作「保麗龍切割器」,「電鐘」等。而本學期所學的防銹方法中:「電鍍」是怎麼回事呢?老師作了鍍銅的示範。呀!像進入了「電的世界」,科學是多麼希奇呀。我們立志研究科學,以便探討更多電的秘密,能和愛迪生一樣,造福人群。

「粄」中乾坤,「條」理分明

本研究利用拉力計、電導度計、曲度計等儀器研究不同米類、不同水質、不同質量等實驗條件下所製成的粄條在拉力、電導度及甜度的差異。拉力大小排列為在來米>美濃米>長米>蓬萊米>泰國米>糯米>圓糯米;無任何添加物時,大部分米類的拉力一開始會隨著靜置時間增加,但到20分到40分後便開始下降;而糯米、圓糯米則呈現持續上揚的趨勢。加入蕃薯粉和太白粉後,各種米類的拉力皆會隨著靜置時間增加。使用不同水質時,拉力大小依序為蒸餾水<逆滲透水<山泉水<自來水<地下水。增加米類質量會增加拉力,但非成正比;美濃米、在來米從50g增加為100g時,拉力有較明顯的增加;加入蕃薯粉、太白粉則能大幅增加米漿的拉力,但繼續增加只會微幅提升拉力。

「珠」撿不斷「軌」還來亂,『雲霄飛車』的探討

從動手做「Q版」雲霄飛車時就一直無法順利的讓彈珠滑完全程,調來調去都是脫軌而出。最後才發現「速度」、「向心力」與「重心」才是主要的原因。而軌道材質、俯角大小、距離長短、加速度大小、軌道的寬窄等等也是影響成功的變因。當鋼珠來到彎曲軌道時必須克服「向心力」與「重心」的問題,才能順利滾完彎道,直徑越大越好、內凹角度約30度時成功機率較大。然而「安全距離很短」的原因是速度太快,來不及轉彎就飛出去;所以我們利用磁鐵的磁力來改變鋼珠直線滾動的慣性方向及下滑的速度,增加向心力、降低脫軌的機率達成滑完全程的心願。雖然我們不敢乘坐「雲霄飛車」,但在實驗裡仍然是把垂直降落、快速旋轉、懸空翻轉等等實驗都玩遍了。