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地球科學科

鹿野溪河階一般特性之探討

斑上同學利用假日到郊外,鹿嗚橋一帶野餐,以舒功課之壓力。在接近目的地的路途中,大家的視線被公路右側的溪流吸引過去,這溪的兩側距離很寬,河床平坦,視野開闊,一時大家看的很神往,心胸甚為暢快。在觀賞中發現溪流的對面有一道長長的、高高的土堤,非常的整齊,很明顯的呈現在那裹,後一座城牆似的頗為狀觀。不久,大家到達目的地,走到溪底,野餐後走近看它的盧山真面目,原來這河堤似被溪水沖刷而成,其外表有整齊的大小卵石層、碎石層、泥沙層等,層次相當分明,真是奇觀,使我們對它發生了莫大的興趣。回校後向老師說明此種景象,並請教有關的知識,經過老師與我們的交談後,我們才知道以前所看到的是鹿野河階,是台滬最大河階之一,而鹿野河階本為台束縱谷地區山麓沖積扇地形,後由鹿野溪流仲積而成,亦稱段丘。在這地區由南向北觀望可看到高低不同的河階層面約有三層之多,又在鹿野溪上游實地觀察,發現亦有此種河階地形,根據當地的聚落及土地利用方式,經過多次綜合討論的結果,把這些河階分成鹿鳴河階、龍田河階、延平高、低位河階及紅葉河階,並請老師指導對此區河階作一研究探討。

內轆先民生活的研究

因為生物課講到「北京人」、「南方猿人」,同學們便紛紛去尋找化石,於是引起了先民石器的發現。去年台灣大學考古系前來發掘,更引起了我們的興趣。

冷熱圓舞曲

將自然環境中冷與熱的作用以簡化的條件與方式呈現並進行實驗觀察與紀錄,實驗中研究冷熱空氣量、溫度與雨量的關係。接下來,為使海洋中不易觀察的洋流顯現,亦從基礎開始實驗,探討冷熱對流體的影響,了解流體受冷受熱後的變化,再進一步以仿洋流的方式探討冷暖洋流行進基本模式,最終,再驗證「明天過後」冰層截斷洋流的現象。

風過水無痕,水過沙有痕

本實驗主要是藉由控制三個變因,以探討大自然中影響波痕產生的情況。藉由改變水波的頻率、水槽中的水深、沙子的粒徑大小,將其所產生的波痕的波峰、波谷的高度以及各個波峰離起始點的距離記錄下來,並且製作圖表,希望能從中發現各變因對波痕的影響,並希望能藉由該發現來推斷出一個可以分析波痕與沉積環境的關係。經由實驗,我們發現水波的頻率越高,波痕的波痕指數越小,且其高峰值離起始點的距離會越遠,而所形成的波痕振幅之臨界質不隨頻率改變。此外,我們也發現在較深的水中,形成完整的波痕的時間較久,而沙子粒徑分佈也會影響其產生的波痕。

探討人造彩虹及雲霧雪露罐之製造

經常在陣雨後看到天空高懸著彩虹,常覺自然界的奇妙,同時看到天空中的雲彩隨時千變萬化,甚至早晨露珠以及晨霧等之各種現象時時地誘惑著我們,一股求知慾望之推動,想探究此自然界的大學問。馬克吐溫有一句鳥言,到現在常被引用:「人們見了面總喜歡談論天氣,但是卻很少人去設法了解天氣。」氣象學是一種專門的學問,想要把它研究透澈,很不容易,然而我們藉著許多經過特別設計的簡單儀器,一一將此大奧秘,剖析出來。

以 Ia 型超新星測量哈伯常數

我們利用 Ia 型超新星來驗證討論哈伯定律(Vr = H ×d )與測量哈伯常數、探討宇宙年齡,並討論宇宙加速膨脹的可能性、哈伯常數是否為恆定值等。利用網路找出Ia型超新星觀測資料,並借由此型超新星可當成標準燭光(StandardCandle)的特殊性質,我們可以很容易算出星體的距離d ,再借由觀測到的紅移值(RedShift)可算出星體遠離我們的徑向速度 Vr (Radial Velocity),最後再利用數值方法求出最佳擬合直線來得到哈伯常數。我們從資料、各式理論進行討論分析,認為宇宙極有可能在加速膨脹,意即哈伯常數並非恆定值。我們得到的哈伯常數分為高、低紅移兩部分,以低紅移超新星測量到的哈伯常數~57.6km/s/Mpc;以高紅移超新星測量到的哈伯常數~ 30.6/km sMpc;並綜合高、低紅移超新星,測量到的哈伯常數~ 31.7/km sMpc。若假設哈伯常數為恆定值,低紅移資料對應的之宇宙年齡約 170 億年;高紅移資料對應之宇宙年齡約 319 億年;綜合高低紅移資料對應之宇宙年齡約 309 億年。由於宇宙極可能加速膨脹,哈伯常數極可能是時間的函數,所以宇宙年齡可能也並非簡單哈伯常數的倒數就可算出。

小朋友!歡迎你到汐止遊山玩水

自從學校畢業後,同學大都到國中任教地理一科,我由於已習慣國小的環境,因此繼續在國小服務。有次參加同學會,閒聊時大家談到學生上課之情形,有好幾位抱怨國中生對於地理這科根本不重視,認為只要背背地名,記記河流、鐵路、產物等名稱即可,上課是否專心聽講,根本不會影響其成績,在國中生的心目中只有英、數、理科才是重要的,才是需投下全副精力的科目。由於同學的感觸,使我想起,我何不利用小學生他們還沒有升學壓力,從小培養他們對地球科學之興趣,因此我想利用自然科學課本之內容配合汐止鎮的地理環境來教學,所以做此項研究。

立霧溪河流特性之研究

立霧溪位於台灣中部,流域內地形陡峻,除了水力充沛之外,更是名聞遐邇的觀光勝地,由於流域內雨量豐富,上游支流共多,目前溪畔設有主壩,並在下游設川流式取水壩(砂木礑壩),截溪畔廠之尾水供應立霧電廠利用。台滬地層經過長期的造山運動,拱陸曲隆,地盤大量隆起,河川侵蝕作用劇烈、地層下切、峽谷遍佈,掘鑿曲流、沖積扇、山崩等地形處處可見,立霧溪即是一大代表。由於本區地屬花蓮近郊,故為一值得研究的鄉士教材,盼對本流域之河流特性有一份較詳細之研討,俾作日後景觀維護,地形研究及教學之參考。

大家來看月亮

(一)上學期初,我們上自然科學,第五冊(三年級上學期),第三單元「月亮又圓了」。課後對月亮發生興趣。因此我們大家決心以後長期的觀察月亮。並想知道時間對它的位置、形狀等變化有何影響。(二)本學期課本第一單元,又有「我們再來觀察月亮」和第八單元「預測月亮的圓缺」等有關月亮的課,因此為了學好,便把過去觀測月亮的資料做一次整理,並且繼續觀測月亮,以便更深切瞭解本學期,課本上所提示的問題:太陽、地球、月亮的移動對月亮圓缺的關係 ,並學習依我們資料去預測他未發生的變化。

中華民國第三十五屆中小學科學展覽-地球科學科評語

一、參展作品的件數、深度、廣度,均有明顯的進展。 二、團隊的研究,包括教師適宜的指導,學生誠心的合作,更進步。 三、作品的展示及說明,比前精彩、生動、可愛。 四、各種新儀器乃至電腦的使用,已經相當普遍。 五、國際上重視的地科問題研究-如酸雨、溫室效應、地震等等,出現不少,頗順世界潮流。 六、有關鄉土作品,相當具有特色,符合教育課程目標。