全國中小學科展

生物科

魚V.S色

透過以下的實驗,我們可以由數據以及曲線圖的結果清楚地知道——魚真的可以確切分辨顏色,並清楚分辨任何一種顏色。實驗一中,我們所準備的事前工作,是為了讓魚快點適應新環境。在實驗二中,根據觀察魚進入正確顏色管子的過程,魚的眼睛雖無法像人一樣分辨多種顏色,卻是可以分辨顏色。而在實驗三中,利用大小不同的五隻魚証明前面實驗三的成功。經過實驗一實驗二和實驗三共一百六十八天,在我們焚膏繼晷、不眠不休、夙夜匪懈的努力下,我們證實了魚在訓練後,可以分辨紅、黃、綠、藍、紫五色。

神清氣爽-鼻子「蒸的」就通了

為了改善國小學童鼻塞問題,本研究首先以問卷調查194位四五年級學童鼻塞情況,再徵求30位自願者參與中藥薰蒸實驗,比較實驗前後鼻子噴氣使麵粉與衛生紙球移動的距離差異來評估鼻塞改善情形,最後請受試者回饋。 問卷中發現62.9%學童有鼻塞困擾,一星期中鼻塞發生天數為七天的人佔31.1%。一年中在冬季鼻塞最嚴重的人最多佔35.6%,完全沒有鼻涕的人只佔20.6%,最常見透明鼻涕佔44.3%。 紫蘇、白芷、薑、薄荷、艾草、辛夷六種中藥都能對鼻塞改善有所助益。辛夷、白芷的效果最佳,薄荷次之。溫度越高薰蒸鼻子效果越好。薰蒸5分鐘就能減輕鼻塞症狀,5到10分鐘成長幅度趨緩,十分鐘後差異不大,故建議薰蒸時間為10分鐘。受試者回饋有83%肯定中藥薰蒸的效果。

謎樣雪山—東北角潮間帶雪山寶螺Cypraea caputserpentis之觀察與研究

我們的研究以東北角潮境與蝙蝠洞潮間帶為觀查地點,針對寶螺進行將近兩年的調查,除了調查出寶螺種類,更以數量最多的雪山寶螺為主題,進行數量、體長、護卵的資料蒐集,在體長資料的分析中,發現潮間帶的雪山寶螺並沒有明顯成長的跡象。另外也意外發現海溝兩側雪山寶螺數量的差異後,設計海浪沖擊實驗,實驗結果與野外狀況相吻合,雪山寶螺較不容易面向浪。再利用此海浪模組,設計漲退潮實驗,發現雪山寶螺在藻類充足下,並不會隨意離開岩塊。 接著利用不同季節的飼養結果(無成長)、卵堆出現狀況(一年四季)、母螺護卵時的體長(2.1~3.5cm),推測雪山寶螺應是陸續進到潮間帶,陸續產卵,以達分散風險,且進到潮間帶的雪山寶螺應該已經達到成熟狀態。

探討竹節蟲體的奧妙

去年四月,我們觀賞了哥哥姐姐們以「偽裝能手 ─ 竹節蟲」為題的研習作品。他們在六十八年的暑假,在溪頭台大實驗林區採集到奇特的昆蟲 ─ 竹節蟲,對牠發生濃厚的興趣而費了一年多的時間,觀察了牠的形態、生長情形,又調查了棲息的植物、產卵的情形,也從事了再生腳的實驗。七十年三月起,另一批哥哥姐姐們繼續從事未完成的卵的孵化實驗,還調查產卵順序與孵化的關係、產卵期,並對竹節蟲的擬態做深入的探討。我們觀賞了他們的研習作品,對竹節蟲再也不會感到陌生了。但對竹節蟲為甚麼有綠色的,也有褐色的問題感到疑惑。牠們的體色的甚麼不一樣呢?是由於種類不同嗎?或有其他的原因呢?我們為了探討這些問題,也就展開了這一次的研習活動。

種子機關槍-黃花酢醬草的種子彈射機制與傳播

五年級時學到有果實利用彈力傳播,而都市中的校園隨處可見黃花酢醬草,所以想瞭解黃花酢醬草的種子彈射機制。 由果實生長的特徵分為六期,種子非常成熟後,假種皮泡狀細胞水分減少,由種子側面翻開施力於心皮縫線兩側,與另一側的假種皮形成力矩,施力給種子將種子彈射出去。 我們觀察到果實下段的種子彈射角度較大,上段種子彈射角度較小,也算出彈射的初速度約6.88m/s,再算出種子的理想彈射距離與高度。與種子實際傳播距離和果實周圍葉片高度比較,發現空氣阻力影響種子彈射距離減少,而彈射角度使種子不會被果實周圍的葉片擋住,所以故判斷黃花酢醬草的種子彈射角度與速度能有效幫助種子順利傳播,適應現在都市中植物生長空間少的環境。

飛燕返巢-南竿鄉家燕生態調查研究

本調查研究針對南竿地區介壽、福澳及馬港三個村莊水泥房在家燕(Hirundo rustica)舊巢位利用、產卵及孵育等生態上做觀察探討。結果發現三個村莊家燕舊巢位的完整狀態以「完好」最多;在舊巢位利用上,家燕於4月21日以後才開始利用舊巢來修補及築新巢,而且利用舊燕巢修補的巢數比新築的巢數多。在產卵方面,本年度家燕於4月14日以後開始產卵,隨著時間推移產卵的數量也增加,5月12日達到最高峰。同時在觀察燕巢時看到4顆卵機會最多,機會最少為6顆。至於家燕的卵孵化部分,本年度於5月5日以後才開始孵化,孵化前巢中的卵以4顆及5顆的巢數最多。在研究期間適逢禽流感(H7N9)在對岸盛行,造成地區民眾慌恐,怕被禽鳥傳染而剷除住家屋簷下燕巢,造成燕巢破壞數量偏高,後經衛生局宣導後這種情形才減緩。

池塘邊的舞者─水田嬰(青紋細蟌)

這個實驗的主題可說是台灣本土最多的豆娘-青紋細蟌,整個實驗目的可以分成三項:一、解開青紋細蟌自己的各種奧妙,例如身體結構、雌雄差異、交尾與變化。二、探索青紋細蟌對病媒蚊的防治是不是也有一些貢獻,她與環境之間的關係。三、青紋細蟌最引人入勝的羽化過程與生活史的演變。幸好在農藥如此氾濫的都市邊緣還能夠找到兩三塊觀察實驗的場所,在野外觀察與紀錄下的結果;至於羽化過程與生活史的研究,則從野外收集豆娘樣本,回到實驗室飼養與觀察,慶幸的是,這些研究後的豆娘,很能夠適應學校的水生教學園區,也能夠繁殖出新的豆娘世代,不會因為研究而傷害了豆娘們的生存;以下就是整個研究成果。

水中『藻』寶

經由實驗觀察我們發現池水中的藻類在陰暗處靜置後會有自然沈降的現象,利用這個特點可以很方便的收集藻類進行藻類的觀察,這也解決上學期我們在進行水中小生物實驗觀察時不容易找到他們的問題;藻類因具有葉綠素呈綠色因此在顯微鏡下很容易觀察到,在這次的實驗中我們認識了25種藻類,涵蓋原生生物界中的綠藻門、裸藻門及金黃藻門的藻類。藻類數量的觀察是進行藻類實驗時最基本的課題,經過大家討論及老師的建議我們採用顯微鏡進行視野內藻類數量的估計,先以放大100倍率觀察紀錄視野中藻類的種類,再以400倍率隨機挑選五個視野觀察藻類數目,平均後以此估計每ml樣本中有多少個藻類來作為比較的依據,但此方法不僅費時且存在很大的誤差,為了有比較的標準且尋找一種更簡易方便的方法估計藻類數量,我們想到利用光線對藻類生長影響實驗中池水混濁度和藻類數量成正比的關係,我們將自製濁度計加以改良除去人為主觀的因素,做為監控藻類生長的工具。由實驗發現藻類的生長繁殖受到溫度、光線、無機營養鹽及有機物的影響很大,池塘中的藻類在池塘生態系中扮演著生產者的角色,藻類不僅是水中小動物的食物,更是大氣中氧氣的製造者,所以水中自然不能沒有它們,但是如果藻類繁殖太多,藻類死亡後由細菌分解用掉大量的氧氣,則對於其他生物亦有不好的影響,由實驗得知目前潭墘村的池塘污染主要是家庭有機污染源,因此研擬減少池水的污染並維護生態平衡將是一個重要的課題。

美崙山結網性蜘蛛之初步研究

上生物課時,在老師的安排下,我們到美崙山觀察黏菌和真菌,那是一次難忘的經驗,我們看到美崙山上豐富的動、植物,是一塊物種豐富的丘陵,加上有多所學校環繞在四週。且有遊樂設備及羽球場,不但是學生的戶外教室,也是市民們的露天運動場。根據最新消息,明年縣政府要將成片的西坡土地開放給市民利用,屆時許多人工設施的出現,生態景觀可能受改變。 了解這項開發的壓力之後,認為有必要對美崙山作一番基礎調查,以作為日後研究的比對基礎。所以,自 84 年 10 月起,以四個月為期,以蜘蛛為對像,作一份基本調查。因時間的限制,遂把目標限制在結網性蜘蛛。不過我們的調查比預期的困難多了;因為國內研究蜘蛛的專家學者不多,可用的參考資料更是少之又少,在缺少經驗的情況下,實是困難重重。不過我們仍企圖以有限的知識及時間,盡已所能的做出一份基本但詳實的調查資料,以期對鄉吐生態提供一些貢獻。

金鳥獨立─金絲雀體溫恆定之行為探討

常常看到鳥類都將一隻腳縮起來,七股的黑面琵鷺如此,就連家裡養的金絲雀也有這種現象。這不禁讓我們對此種行為感到很大的興趣,在翻閱相關書籍及資料後,發現解釋此一現象大多從維持體溫恆定的角度切入說明,但卻沒有明確的實驗證明。剛好在自然與生活科技課中有學到關於「恆定性」的單元(康軒版下冊第二章第一節),所以我們就以現有的材料來設計實驗,藉著觀察在不同溫度的環境中,金絲雀的單腳站立行為是否有所差異,以便求證書中所言,並想更進一步了解溫度對鳥類行為的其中奧秘。