地球科學科

(一)由於琳恩颱風過境帶來連日的豪雨，使本校部分師生成了受災戶，而大台北地區對基隆河截直計劃也因未實施而遭受詬病，到底截直計畫的可行性如何？引發我們對河流探討的興趣。 (二)操場在連日的雨水沖刷，形成許多類似河流般的小水道，道上的土石沙泥成層狀的沈積，彷彿經河流侵蝕、搬運、沈積的現象，於是我們便著手模擬這些現象，並加以探討。

我們看到地球科學有關礦物的知識引起了我們對礦物研究的興趣，臺東又是多山，因此我們不斷地收集各種礦石，並且在老師的指導下將下列收集的礦石一一分類，以便作為將來繼續研究之用。

上自然課「大氣的流動和水的循環」的時候我們決定對居住環境「集集大山」地區作實際觀測來加深了解。

一、我們配合鄉土鄉環境教材「喝井水長大的孩子」與自然課「水的污染和防制」學習活動，而進行地下井水的探討與研究。二、花嶼目前有十八口井，多數為淺水井，水量不多，供社區全體居民飲用的水源僅一口在運作，因此我們會經常面臨用水不足的情況。三、花嶼水井僅受到井底泥土，垃圾掉落及植物枝葉的影響，外在環境沒有重大的汙染源。四、地下水井的水質，會受到土壤及地下岩層及結構材料影響；花嶼地下井水大部份呈中性至微酸性；玄武岩或水泥構造的水井，水質呈微鹼性至鹼性。五、花嶼社區的飲用水，經驗測總菌及氯鹽量比一般水質標準高出很多，其他數值皆在適飲標準之內，儲水設備必須定期清理或加強改善淨水設施。六、學校飲用水經逆滲透淨水器處理之後，水質確實達到安全飲用水標準。

南美洲及非洲兩大陸塊的形狀非常契合，是因為中洋脊的擴張使它們分開。本研究以奧伊勒理論為基礎，利用大西洋中洋脊附近的許多轉型斷層及破裂帶，並以空間向量及解空間方程式的方法，來求奧伊勒極的位置，以進行南美洲和非洲之間板塊運動模擬。先算出分別中垂於兩個不同轉型斷層的兩個平面方程式，再找出兩平面與地球球面的交點，即奧伊勒極的位置。奧伊勒極可以用來描述板塊相對運動，相對運動量則由中洋脊兩側的條帶磁力異常線換算求得。最後將所求得的奧伊勒極和現有的板塊資料與海岸線資料，輸入電腦進行板塊運動的模擬，並進一步算出兩板塊間的相對運動速率。本研究所算出的奧伊勒極位於63.8° N、32.9° W；以奧伊勒極為基礎，算出兩億年來非洲和南美洲兩板塊間相對運動的平均角速率約為0.305 度/百萬年；最後模擬出兩億年來南美洲相對於非洲的古位置。在一億九千五百萬年前的古位置圖中可發現，當兩陸塊北端密合時，南端有陸塊重疊的現象，可見南端實際相對運動的量比預估的還少，推測是因為板塊經過長時間的運動，受到擠壓而變形，而這些變形吸收了部分的相對運動量，而非洲西南外海的確有一Wafisch Ridge 存在。

經由此次觀測東北海岸的風蝕遺跡，並從模擬類似風蝕岩的實驗活動中，體會到地表岩石風化成土壤要經歷很長的時間，同時也讓我們粗略了解岩石剖面所紀錄的地質事件，可利用自然所學的方法仔細去觀察與實驗，比較容易從地殼表面所透露的訊息，嘗試探究在漫長的地質年代中，地殼曾經歷過變動的史跡。也感受到海浪、潮汐、風力作用在運動的時候，似鬼斧神工般所產生的撞擊、挖蝕、磨擦的震撼力是不可忽視的。

奇怪！教室的門窗關得緊緊的，但是經過幾天連續假日，到了學校，卻發現桌面上有一層灰塵。有時家裡的家具，如果媽媽沒空清理，灰塵多得可以用手指在上面畫畫呢！我覺得奇怪又好玩，就去請教老師，老師就指導大家一起來研究「灰塵」。

學校的東面有一條本縣最大的河流叫新武呂溪，每年的雨季一到，從深山裏流出了許多各種各樣的石頭。記得前年的秋季遠足的時候，老師帶我們到河邊去玩。老師在河裏撿了許多各種各樣的石頭。很多同學也跟著老師撿了許多小石頭，放在口袋裏帶回家。因為老師很賽歡搜集各種各樣的石頭，所以第二天早上上課的時侯同學們都很得意似謝的把撿回來的石頭贈給老師，老師很高興的問我們：「你們喜歡不喜歡石頭？」大冢都異口同聲的說：「很喜歡」。老師接著又問我們說：「你們最喜歡什麼石頭？」有的說白色的、有的說綠色的，大家的意見都不一致，於是老師就用舉手方式表決，結果那潔白如雪花的石頭最多。後來，老師告訴我們這個石頭叫結品石灰岩，是台灣東部最著名的石頭。並且把這個石頭的知識一一講給我們聽。又鼓勵我們時常觀察、實驗、尋求答案，恰好這次的科學展覽老師叫我們參加。老師給我們選擇「我們最喜歡的石頭」為題，提出了各問題，要我們實際實驗、觀察尋求答案。我們便搜集資料、器材，按老師的指導方法，開始我們的研習工作。

「姊！氣象要開始報導了。」因我們明天要到南部去遠足，所以我就要注意看氣象報導，「高雄、台南等地多雲局部陣雨… 。」那我還是怕報導不一定準確的心情上床了。當天早上太陽還是出來了，所以我就不在意昨天的氣象報告，一路上都沒下雨，直到台南天氣忽然轉陰，過了一會兒雷雨交作，我們只好呆在車廂內等著雨停。自從這次遠足以後，我對半信半疑的氣象報告，增加了信心。升上五年級在自然課本第五冊第八課講到了「氣象報告」這個問題，有同學問老師說：「氣象報告是不是完全準確？」老師笑著說：「這要你們想辦法自己去探討才是啊！」於是在老師的輔導下便利用少年科學研習活動的時間，展開了這項探討氣象報告是否準確的活動。

在觀看2009年6分半鐘的日蝕後，引發我們想製作簡單的針孔成像設備，來觀察太陽的動機。由實驗得知，針孔與發光源越遠，成像越小(反之越大)；針孔與屏幕遠近，和成像大小有正比關係；且針孔越小，影像越清晰。最後經由測試得知，以描圖紙做為屏幕對攝影的效果最為合適。 實驗中，以1至4m的成像距離，觀察太陽，發現每加1 m長度，成像直徑增加1 cm，成像在直徑4 cm時，太陽成像可分出三個層次，與疑似日珥的影像。 最後改良的雙凹透鏡觀測器，將鏡筒長度縮為3 m，成像直徑則由4增至10.5 cm，此次實驗結果雖僅能觀測太陽的三個層次，及疑似日珥構造(亦可能是雲影響)。但期望未來能測試更多屏幕材質與透鏡組合，以縮短長度與增加成像解析度。