全國中小學科展

生物科

LED「油亮」小球藻

微藻行光合作用,為生長最快速的植物,其養殖具有二氧化碳減量、生產質柴油之功能。為了使微藻的養殖更具有效率,可夜間養殖施以人工光照,而LED因具有省電、使用壽命長等優點,加上部分LED所發射的光波長為植物行合作用之需,因此本實驗探討LED光照利用於微藻養殖的可行性。本實驗主要結果如下:(1)在紅光與白光LED光照下,微藻生長速率比藍光LED光照顯著快速,但與一般的T5燈管光照相近;(2)在紅光LED光照下,小球藻生長速率隨著強度增加而上昇;(3)紅光和藍光LED光照的微藻油脂含量藻油脂含量為17-18%,而T5燈管光照之微藻油脂含量約18~19%。我們的實驗結果顯示,紅光LED可用於微藻的養殖,唯目前LED的生產成本仍高,因此用於微藻養殖的經濟效益仍須評估。

吹泡泡專家──沫蟬

「這是颱風草,傳說它葉子上的摺痕可以預測颱風,這傳說沒有科學依據,不足以為信。」春假時,我們跟著老師到溪頭森林遊樂區內認識植物,溪頭裡的植物種類真不少,看得我眼花撩亂。 老師正在介紹一種叫做糯米團的植物時,忽然聰到一位同學大叫:「那是什麼東西?怎麼那麼噁心!」大家聽了便一窩蜂地靠過去看,「那是什麼?」「好像口水嘛!」「像人家吐的痰!」「誰那麼沒有公德心啊?不對它是泡沫狀的,痰不是泡沫狀的。」「那它到底是什麼東西呢?」大家的問題不少,意見也很多。 又看看附近的草叢中,不難發現到處都有這種白色泡沫。終於有一位朋友忍不住了,撿起一支小樹枝撥一撥泡沫,哇!大發現!泡沫裡居然有隻小蟲在爬動,「奇怪,泡沫裡怎麼會有小蟲子?」「小蟲子在泡沫裡做什麼?」「泡沫到底哪裡來?小蟲子又是什麼蟲呢?」大家的疑問更多了。 老師見大家研究興趣濃厚,建議大夥兒採集一些有白色泡沫的枝條回去研究,就這樣,我們在老師指導下,展開一系列探討白色泡沫的活動。

自然科學鄉土教材 -- 「濁水溪潮洋厝段溪底動物」的研究

民國六十五年三月起,我們輔導小朋友從事「濁水溪潮洋厝段誤底動物的調查研究」活動。兩年來,參加研習活動的小朋友有三百多位,而參與輔導工作的教帥也有十六位之多。研習的內容為探討溪底動物的生態、生活習性、生物相互問的關係以及蜘殊種類的調查等”這大規模的研習活動,收穫豐碩,不僅採集到 221種溪底動物,還擭得不少寶貴的動物生態資料。我們認為這些資料是最適合的鄉土教材,是活生生的目然科學教材,對我們自然科學的教學上有莫大的幫助。於是我們有了整理小朋友們的研習資料,做為自然科學教學參考資料的構想。去年春天,中央日報有個「外國的蝴蝶,飛進我國的課本」為題的報導,科學教育專家們呼籲我們的自然科學教材應重視鄉土教材。這報導激起我們幾位同仁著手研究鄉土教材的工作。我們把研習所得的原始資料加以分析整理,依據新頒自然科學課程標準,並參考美國“小學科學課程改進研究計畫(簡稱 SCIS ) 課程,將研究資料加以有系統分類整理,做為今後自然科學教學之參考。

舉尾蟻共和國—舉尾蟻群體行為的再研究

本研究之目的是在野外觀察舉尾蟻的行為,並以「舉尾蟻的築巢行為」、「不同『生態區位』下,舉尾蟻的相異築巢模式」、「舉尾蟻覓食路徑的建立,與覓食路徑中斷後的行為比較」、「舉尾蟻及長腳捷蟻與介殼蟲共生行為的比較」、「舉尾蟻群面對不同外來傷害的反應比較」等五個面向來進行觀察、比較並討論,其主要結果如下:一、舉尾蟻築巢與人類築屋在結構上有許多相通之處,蟻巢先以交錯的草枝架構起蟻巢的形狀,而後再覆上腐質土,就如同鋼筋混凝土結構一般,有著抗壓的功能,並以最少、最輕的原料作最大空間的運用。二、舉尾蟻在樹上築一個典型的「卵形巢」之前,會經歷許多「過渡型蟻巢」的時期。並依舉尾蟻群在「生態區位」內競爭優勢的不同,來決定是否能擴大蟻群規模,並且築成一個典型的「卵形巢」。三、舉尾蟻覓食路徑的建立與費落蒙有著十分密切的關係,但是覓食路徑中斷後,中斷兩端的舉尾蟻群有著十分不同的行為,原因在於不同的費落蒙分別指引著「覓食」與「返巢」的行為。四、舉尾蟻及長腳捷蟻與介殼蟲共生的行為,目的都是為了取食介殼蟲所分泌的「蜜露」。但是在蓄養的方式上,舉尾蟻像「農夫」一般,長腳捷蟻卻像「礦工」,就人類的進化觀點而言,舉尾蟻較長腳捷蟻的進化程度高。五、本研究所觀察的主要兩巢舉尾蟻分別因為「人為」與「非人為」的因素受到極大的傷害,但在全巢滅亡前,殘存的少部分舉尾蟻依「社會性昆蟲」分工的原則,分別多存活了三個月及一年。一隻舉尾蟻無法存活,一群舉尾蟻,即使是一小群,在遵行「社會性分工」的原則下,仍然可以活得很好,「社會性昆蟲」的優勢,由此可見。

養「瓜」千日,用在「液」時-木瓜種子成分檢測與應用研究

本實驗先探討木瓜種子與其假種皮內含液的特性後,再探討木瓜種子在自然界中的生存策略與應用。也模擬種子被鳥獸食用時,經由鳥獸的沙囊和胃去除木瓜種子假種皮及其內含液體的過程,並且模擬種子從高空掉落時之耐撞程度。而種子經由這些過程後在適當環境下,即可以順利發芽。一般在人工種植木瓜種子時,都會先將外層的假種皮與其內含液去除,但是假種皮內含液丟之可惜,因為經由實驗發現內含液雖然對抗黴菌與抗蟲的能力有限,但對於抑制某些植物發芽有一定的效果。稀釋的木瓜假種皮內含液對於一些經濟作物抑制胚根形成初生根的能力不明顯,而對胚芽的生長則有一定的抑制效果。稀釋的木瓜種子內含液在抑制如大花咸豐草的雜草發芽則有顯著的效果。

南隘的青蛙

我們的學校位在新竹市的最偏遠的郊區,四周環山,中問是一片大平原,綠野遍地,茂林修竹,保持著鄉野景觀。每年春末夏初,稻田裡、山坡荔枝園中,處處是蛙鼓,構成了一幅自然美景。而南隘是個特殊的自然寶庫,在這自然生物中,以兩棲類、無尾目(俗稱蛙類)其個體之美變化之多,實嘆為觀止,使人愛不釋手,個連忘返!我們的校長及老師有見於此,在今年( 73 )年 4 月 25 日舉辦少年科學研習營釣青蛙的活動。

黑白配-紅姬緣椿象的孤雌生殖和不同種交配

本研究是針對紅姬緣椿象(Leptocorisabdominalis)的孤雌現象及異種交配做探究。在孤雌現象方面,紅姬緣椿象不用交配也會產卵,但是孵化率不高,孤雌生殖的雌椿象產的卵和經過交配的卵外觀和顏色上有明顯的差異;雌椿象會多次產卵,產卵數會隨著產卵次數增加下降;另外,我們以小紅姬緣椿象(Leptocoris augur)作為孤雌生殖的前置實驗,發現小紅姬緣椿象卵孵化率也不高,卵的外觀也和一般椿象產的卵有差異。在異種交配的研究結果發現,紅姬緣椿象不會主動和小紅姬緣椿象交配,兩種椿象強迫交配,會產卵,孵化率也不高。本研究更發現,紅姬緣椿象的雄椿象也會產卵,但是不會孵化。

田字草 ( Marsilea quadrifolia ) 形態學之研究

高雄市鼓山區靠近壽山的龍井社區旁,有一塊低窪的溼地,在水位較淺的泥濘中,生長著一大片不知名的翠綠野草,仔細觀察發現這種野草也可長在陸地上,甚至在岩縫中依舊生氣盎然,而且它的外形又酷似俗稱的幸運草。又經過進一步的資料蒐集,卻發現資料中僅寥寥數語,只介紹它是蕨類,名為田字草,又稱作蘋或四葉草,型態方面資料更是稀少,這些並不能滿足我們的好奇心,反而對它產生一股莫名的衝勁,想要研究它,所以展開下列的研究。

沖繩河魨的生態研究

暑假裏,我們到海邊垂釣,上鈎的都是本地俗稱的「魚規」 ,釣上岸後會發出「咕嚕」的磨擦聲.肚子脹得像個小氣球。厲害的是,牠不但吞了我們的鈎、咬斷了線,而且經過了三小時仍未「氣絕」。當地的漁民告訴我們此種魚有毒,不可食用。由於此魚實在很「特別」,所以在老師的指導下,展開了對「魚規」-沖繩河魨的一連串探討。

台灣海瓜仔形態測定學之研究

台灣海瓜仔為軟體動物,二枚貝綱( Bivalvia )、真瓣鰓類(Eulamellibranchia )、海瓜仔屬(Tapes)。分佈在蘇澳、基隆、淡水、新竹、澎湖等海岸,是食用經濟貝類一種 ( Kuroda 1941;郭 1964)。有關海瓜仔基礎生物學研究資料,除周( 1981 )在澎湖所作海瓜仔基礎生物學研究外,餘均闕如。本研究以形態測定學統計方法,輔以海瓜仔斧足肌肉蛋白電泳分析,探討淡水、苗栗、澎湖三地之海瓜仔,形態與生理是否有差異,以提供更進一步生態研究之參考。