物理科

從三年級開始就加入了阿美族「旮亙」樂隊，表演用的樂器主要有三種：排笛、竹鼓和竹鐘。我們一直對這些阿美族傳統樂器的發聲原理很好奇，特別是外觀看起來大小、高度一樣竹鐘(Kakeng)，為什麼可以打出不同的聲音（音調）呢？在進行科學實驗之前，我們先訪談旮亙指導老師，了解竹鐘的由來和演變歷史，再從訪談裡，還有練習竹鐘的經驗中想出要研究的問題。因此，我們決定探討竹鐘本身的特性（如高度、管口大小、深度）、演奏方式的差別（拍打力量大小、正拍或旁敲）是否會影響它打出的音調，以及探討竹鐘的聲音能傳播的距離有多遠。結果發現竹鐘的音調與竹管內部深度最有關係，拍打力量大小應該不會影響音調，側拍的方式無法拍出穩定且不同的音調。最後，我們還使用玻璃製品組成一組竹鐘。

這是一個研究水珠受到外加電場而改變形狀的實驗，我們利用儀器，組成一「水滴微觀平台裝置」，再加以電場，並對以下變因進行實驗： (a)水量及溼度的改變。 (b)電場(電極間的電壓、距離、及正極負極的位置) (c)水珠(NaNO3 水溶液、NaCl 水溶液、RO 逆滲透水、二次去離子水)。 我們在固定溼度(84%)及溫度(25℃)下進行實驗。進而，我們發現，外加的鉛直方向電場不論正負極位於上或下，都較未加電場時不易變扁；當水珠使用NaCl 水溶液時，其濃度與水珠的變扁速率有密切關係。因此我們又更進一步地取了 NaNO3 水溶液進行實驗，發現NaNO3 較NaCl 更易受影響。

在去年九月二十八日教師節的那一天，爸媽帶我到國際學舍參觀冰雕展，對一個生長在亞熱帶的我來說，這真是神奇的經驗，那些作品雕工的精細，晶塋剔透，真可說是鬼斧神工，與電視上所看大陸冰雕和日本北海道的雪祭來比較，雖然是小巫見大巫，但也令我們全家非常感動。我最感興趣的是上列二處冰材因地處北方，緯度高達五六十以上，取材容易，但在我們這裡幾噸的冰材以冷凍機製造要花費多少電？多少時間呀！有沒有比較省時、省力的製冰方怯呢？用那些材料可以使冰雕作品保持更久？這些問題在上學後和其他幾位同學談起，他們也覺得很有趣，引起我們的好奇，於是請教了陳老師，在陳老師的指導下，我們做了一系列的實驗。

緣起： 邂逅專題研究、水珠漫舞、剪輯影片，引起我們想更進一步揭開它的神秘面紗。緣續： 了解熱平台上水滴大小的變化及水珠基本的形狀及變化律動。緣繫： 進一步研究水珠多變的面貌，並探討水珠的大小、溫度、停滯時間及變化規律相關機制。緣定： 糾纏在水珠圓舞曲中有如大珠小珠落玉盤的曼妙，其中埋藏了平均圓與能量量子化的律動。

上自然課時，老師曾教過我們由明礬的過飽和溶液降溫得到明礬結晶的實驗，激發了我們進一步研究晶體成長的興趣。我們發現：當晶體的體積很小時（大約 2 mm 左右），外型規則、形狀很漂亮、顏色很透明、晶瑩，像鑽石一樣美麗。老師告訴我們：這時候， 〝 整塊晶體 〞 中只有單一種物質排列的方式，這種狀態稱為 〝 單晶 〞 。可是當我們繼續讓晶體逐漸長大時（大約 5mm 以上），就會有顏色不清澈（呈現白色），形狀雜亂、不規則的情形發生，就不再是單晶了。 我們希望能長出 〝 一大塊的單晶 〞 ，可是都沒有成功。所以我們想換一個方式，先研究長出 〝 一大片單晶 〞 ──〝 一大片薄薄的單晶 〞 的方法，也就是研究製作大尺寸的單晶薄膜的方法。日常生活中，我們最常接觸到的薄膜，就是肥皂泡和水上浮著的油膜，它們都會顯示出七彩的顏色和條紋，這是光干涉的現象，因此我們想利用薄膜的光干涉現象，研究如何製作大尺寸的明礬單晶薄膜。

本研究探討影響冰塊中氣泡變化的因素，探究溫度、時間及水質三項因素，對冰塊顏色、氣泡大小、氣泡位置及氣泡多寡的影響，實驗結果發現：一、冰入時的水溫越高，冰塊氣泡越少。二、水的結冰時間越久，冰塊氣泡越小。三、經過急速冷凍的水，冰塊皆呈現乳白色，氣泡散布整個冰塊。四、以經過處理過的水為實驗水種，水的TDS值越高，冰塊中氣泡越多。

這個研究從五上自然與生活科技領域中「力與運動」的單元出發，探究最佳翻滾紙彈簧的條件，及影響翻滾的因素。 『DIY』的樂趣，是我們研究這次主題“翻滾吧！『毛毛蟲』”的動力。使用容易取得的紙張，居然能做出有趣的玩具，實在簡單又有意思！首先我們從製作可翻滾的紙彈簧中發現：紙彈簧的內/外直徑大小、圈數和黏接方式都是製作紙彈簧的要件，其次我們也了解到重力、摩擦力、力矩，是紙彈簧翻滾的原因。透過實驗發現：紙張種類、紙張厚度與重量、砂紙粗細、斜面材質、斜面角度、翻滾的位置、不同造型都會影響紙彈簧翻滾的情形，利用前面的實驗結果，可以輕鬆製作出最會翻滾的「紙彈簧」。

白紙上的硫粉，不經意地用手去擦拭意外地發現硫粉產生疏密條紋 〝 是不是實驗室交流電壓 220電場內所引起的“展開研究。

本實驗由龍爪草在橡皮筋上的運動，推論它朝特定方向移動的原因。進而發現有倒刺結構的狗尾草也可以經由震動而向前運動。研究影響狗尾草移動快慢的因素，發現喇叭響度愈大，吸管震幅愈大，狗尾草移動愈快；頻率對移動速率有些許影響，當某些頻率使吸管形成駐波時，速率變化明顯。為研究倒刺角度是否影響速率，我們製作倒刺模型來探討，結果發現在角度70°時有最大移動速率。實驗因發現駐波而利用產生的駐波測量吸管的波速，測得的波速隨頻率增加而變快。我們還發現倒刺密度和倒剌長度對移動速率影響不大，但此結果對做成機器蛇在地面移動的性能和穩定性有相當的幫助。而最終我們製作倒刺機器蛇模型與倒刺潛水艇，希望將來能有更大的實用性。

晚餐時哥哥把喜歡把肉或菜沾醬油「露」吃，弟弟卻喜歡沾醬油「膏」吃，妹妹覺得很奇怪就問媽媽說：「醬油露和醬油膏到氏有何不同？」媽媽說：「醬油露比較稀，醬油膏比較濃”」什麼叫「濃」或「稀」？妹妹簡直分不清楚，媽媽要我替妹妹說明，於是引起了我研究的興趣。