全國中小學科展

生物科

在人工磁場下

磁場對生物的影響,的確是存在的。這點已有人做過實驗並參加科學展覽,而我們在看過他們的實驗後,即對此深感興趣。因我們也曾經設想,如把一隻魚放在強烈磁場中,它是會口吐白沫,橫屍水面呢?還是活力充沛,精神更佳呢?不過拿魚來作實驗畢竟是不太容易的。既知磁場對生物的生長速率有顯著的影響,為什麼到目前還未聽說人工磁場應用在農業上的事蹟,還未看到農夫們因額外的豐收而喜悅?原來到目前為止,只知磁場對生物有影響,但對影響的原因和應用的價值尚未聽說有完整的解釋和評估,農夫們當然不可能為不共確定的結果就在田中放了大量的磁鐵。所以我們就想藉不同受磁時期對植物生長的影響於此作小小的探討,希望能在植物的生長初期中找到一個適當的受磁時期,讓植物在此時期接受短暫的刺激後就能以較高的速率你長,而不用從播種到結實都受磁場的刺激。當然,找一個適當的磁場強度與以匹配也是很重要的,所以我就設計了這同時控制兩個變因的實驗。

校園國際外來毒草—銀膠菊的知與除

學校裡有外來種有毒的銀膠菊,我們很想消滅它,又很想知道它到底有多可怕。經過實驗,發現乾燥的銀膠菊植物殘渣會在一星期內讓三分之二的蟑螂死掉,其中以花的部位毒性最高。若在土裡摻銀膠菊殘渣會讓扦插的非洲鳳仙花全部死亡及黃金葛百分之八十三死亡。目前發現它的害蟲是:介殼蟲,但危害並不嚴重。我們相信只要它的量很多並堆積乾燥,對人體的健康就會造成嚴重的傷害。除菊的方法以手拔為最佳,但須配合戴手套及事後裝袋並丟垃圾桶。我們在一學年內共除掉7112棵銀膠菊,雖然有可能還有未發芽的種子,但只要配合長期監控,即可徹底除盡此外來的校園生態之毒。校內對銀膠菊的認知有限,我們透過對師生的解說及宣導,希望能提高大家對銀膠菊的警覺及防範。

「蜘」來「織「趣」-大姬蛛不規則網之拓撲探究

學校最常見的蜘蛛就是肩斑銀腹蛛、簷下姬鬼蛛及大姬蛛,肩斑銀腹蛛多棲息在植物上,簷下姬鬼蛛多棲息在欄杆上,而大姬蛛多棲息於陰暗處,有護卵行為。大姬蛛的網為不規則網,主要分為牽引絲、主網結構及次級結構。大姬蛛的網形分別為三角體、吊帶型及星型,主網形狀分為12種拓撲形狀,且大姬蛛網的牽引絲越長,網面積越大;立體主網面積越大,平面主網面積也越大;平面主網劃分角越大,區域內的牽引絲越少;短牽引絲的附著角度平均大於長牽引絲附著角度平均;具有支架的蜘蛛網,牽引絲數量與離地高度平均大於沒有支架的蛛網。仿生大姬蛛網吊帶型的振動幅度為0.06公分,三角體的振動幅度為0.02公分,顯示三角體面對風力的作用下,其結構較為穩固。不論是吊帶型及三角體仿生蛛網,其主網部分的振動幅度皆為最大,而連接點及牽引絲為蜘蛛網的周圍架構,其晃動幅度小。

探討蜥蜴的生活

有一天下課老師帶我們到草坪上觀察各種小昆蟲,忽然林同學一聲大叫;"四腳蛇"大家擁擠過去瞧個究竟,這時老師也來到,看了一下,就告訴大家:這是爬蟲類的蜥蜴和鱷魚同宗族哩!現在大家不防再留意就地多抓幾隻,我們好好來觀察一下牠的生活情形。這天下午收穫真不少,我們將抓到的幾隻蜥蜴連同小昆蟲帶回教室,在老師指導下將牠們放在水槽內仔細觀察,並進一步探討牠的生活。

多氯聯苯對小雞之毒害及病理解剖之研究

1979 年春天,多氯聯苯(polychlorinated biphenyls , 簡稱 PCB )中毒事件,經報紙披露後,立刻掀起了軒然大波。多數人除同情那些受害者外,也擔心自己啊成為多氯聯苯侵害的下一個目標。我們實在有必要去了解 PCB 之特性。

蟋蟀

三年級的時候,我們負責打掃教室後面的苗圃;在樹根附近時常看到一小堆一小堆的土。在放學時把它掃掉,早晨卻又出現了。那都是蟋蟀挖的土嗎?蟋蟀是怎樣把土堆起來的呢?蟋蟀的洞穴是怎樣挖的呢?洞到底有多深?洞是飛直下去還是彎彎曲曲的呢?大家熱烈的討論,但是得不到結果。於是我們把這一連串的問題向老師請教。老師說:「如果你們有與趣,我們不妨來觀察研究,就不難擭得這些答案。」我們這樣在老師鼓勵下,展開了這次研習蟋蟀的活動。

菟蝨子

為了解平原菟絲子的寄生模式、對寄主生理影響的分析,我們設計簡單實驗與徒手切片觀察。實驗結果為:(1) 在溫度約20℃時,平原菟絲子的種子發芽率與生長速度最佳; (2)當平原菟絲子碰觸到寄主時會以左旋方向纏繞寄主,細條狀的莖會分化出吸器 (3)除了養份外,水分也是由寄主植物提供,觀察平原菟絲子的莖和葉表面,皆缺乏氣孔。 (4)平原菟絲子依賴維管束吸收其他寄主植物的養分,計算莖切面積與維管束面積比發現,與其他兩種植物比較,顯示維管束在平原菟絲子體內的重要性;(5)對平原菟絲子的莖部進行顯微切片可以觀察到葉綠體,但是利用『分光器』與『濾紙色層分析』發現缺乏葉綠素a、葉綠素b、胡蘿蔔素,但具備葉黃素,故平原菟絲子無法進行光合作用並非「缺乏葉綠體」,而是缺乏主要色素。

蜈蚣簡介

去年夏天,我們少年科學級的小朋友到學校旁邊的稻田與竹林地做野外生物採集時,突然由竹林地土跑來一隻蟲狀的怪物,嚇得文娟亂喊亂跳.,大叫電,老師救命”!立刻,一大堆小朋友一擁而上,你一嘴,我一舌的,有的說是毛蟲,有的說是蜈蚣,都興奮的不得了。朋千小朋友趕緊間老師:「這是什麼動物?」老師說:「這是蜈蚣,屬於節肢動物。它不是六隻腳的昆蟲。」接著有小朋友提出許多間題,老師笑笑說:「你們不妨利用每星期的團體活動時問,試著去研究看看。」於是我們這一組便開始搜集、飼養、觀察、實驗,並整理作成報告。

蟻國風雲─破壞單家蟻(Monomorium destructor)超級聚落之研究

研究在探討校園破壞單家蟻是否形成超級聚落,研究地點為校園,時間從2015年9月至2016年6月,共進行10個月。主要透過蒐集文獻、實地觀察及人工飼養認識破壞單家蟻(Monomorium destructor),再實地調查、記錄校園破壞單家蟻的聚落分布,並設計攻擊激烈程度、共域取食衝突情形與入口敵我辨識情形三個實驗,推論破壞單家蟻是否形成超級聚落。研究結果:我們發現即使是同種的螞蟻,只要不同巢就會打架;我們設計了衝突係數的公式,並將攻擊激烈程度、共域取食衝突情形與入口敵我辨識情形的實驗結果代入公式,比較分析樣區間是否形成超級聚落,最後發現C、D、E樣區距離近、衝突係數低,可能是一個超級聚落;A、F、H樣區與其他樣區間的衝突係數高,可能是獨立聚落。

「蟀」哥體能王-從抓地力、跳躍高度、爬行速率探討蟋蟀足部的運動能力

本實驗主要探討蟋蟀步足的移動,如爬行速率、跳躍高度、在各材質的抓地力、步足的移動順序、觸角對爬行的功能,並藉飼養觀察生活習性。成蟲移動速率約2.0公分/秒,成蟲跳躍高度平均約身長的1.9倍,若蟲跳躍高度平均約2.5倍。在鋁箔紙、保鮮膜、玻璃紙及玻璃這四種材質上爬行的效果,鋁箔紙最佳,玻璃紙最差。但因爬行角度皆小於30度,這些材質皆適合做成飼養蟋蟀的容器。蟋蟀的步足在爬行中有兩種步伐,第一種為第一及第三對步足的左側、第二對步足的右側向前移;第二種為第一及第三對步足的右側、第二對步足的左側向前移,兩步伐交替使蟋蟀前進。剪掉觸角的蟋蟀爬行時會產生偏移,剪掉右觸角所偏移的角度最大,爬行速率也最慢。