全國中小學科展

地球科學科

到迎風門納涼

上月份我們校外教學到墾丁國家公園,一群人在老師的帶領下,浩浩蕩蕩的到社頂公園認識地層,南台灣的太陽真不是蓋的,正當大家汗流浹背的時候,一陣迎面而來的風,使得大家大喊:「好涼喔!」口也!對呀!這裡的風怎麼變大了呢?因此大家在涼快之餘,也七嘴八舌的討論,回到學校更熱心的做了幾項實驗,結果我們發現納涼的好去處。

變形的太陽

太陽西下,接近地平面之際,它的形狀由圓形漸漸變為橢圓形,原來是空氣折射所造成。

大水何時來?!?上游降雨量與校園後方基隆河水位關係之探討

颱風過後,無水無電,到處泥濘,一年「又」一年,我們已見怪不怪了!然而,大水什麼時候來呢?基隆河上游到底降多少雨,汐止就會淹水,必須趕快撤離呢?我們決定找尋答案!利用自動水位記錄儀,紀錄校園後方基隆河的水位變化(自民國90年12月至今),江水位紀錄轉成圖表,配合上游的降雨量資料計算分析後,我們看到許多現象:(1)從潮汐變化了解汐止(水返腳)命名的由來。(2)比對汐止與淡水河口的滿潮時間差異,得知汐止滿潮時間約晚了2小時又13分鐘。(3)計算上游主要降雨量與洪峰到達的時間差,得知汐止洪峰時間延遲約9小時。(4)分析得出上游降雨量與校園後方基隆河水位關係式為y=0.3641x+112.85。我們進一步由關係式推估上游平均降雨量達85.4mm/hr時,校園後方的基隆河洪峰高度可能溢堤,此研究希望在雨季期間能提供預警撤離之參考,目前水位仍持續觀測中,未來取得更多資料,進一步修正方程式,更趨近實際狀況後,將可提供更準確之預警參考。

黃臘石的前世今世

前年暑假,爸爸和我去參觀基隆市的文化中心,看到了一種很有光澤的岩石,詳細閱讀了簡介以後,才知道這是一種價值不菲且稀有的台灣雅石─「黃臘石」。我對這個石頭產生了濃厚的興趣,它到底是三大岩石種類中的那一種?組成這石頭的主要礦物有那些呢?這種種皆值得我去深人探討,藉著研究黃臘石的真正面目來體驗當地質學家的滋味。於是便展開這項研究。

地表土壤溫度日變化之探討

第一次聽到「地中溫」這個名詞是在高一的時候,那時只對各層地中溫變化的相互關係有一點粗淺的認識。之後由於幫忙學長從事地中溫年變化資料的處理,得以接觸到 1981 ~1989 年台灣大部分氣象測站的地中溫資料,過程中對這個主題發生興趣,經過一個學期相關文獻的蒐集,自去年暑假開始從事土壤溫度的觀測。

走到戶外地層就在我們四周

上自然課第四單元「地層岩石和礦物」,老師沒有帶我們到戶外去看地層,老師說:「臺\r 南市沒有什麼特別的地層」,只好觀察課本上的圖片,真是太美了。我們發現地層是一層\r 一層的,有水平的,有傾斜、有彎曲、也有褶曲的。在地層中有一層層的礫石、砂土,\r 也有一層層的板岩??,看完了,覺得如果能真的看到這些真實的地層該有多好。\r

哈日族狂想曲?利用自製日晷,探討太陽與影子變化的規律性

我們實驗發現,影子移動方向與太陽相反,長度變化具有規律性,軌跡呈拋物線形狀。我們並製作各種日晷模型,設計變因進行探討:「牙籤型日晷」的晷針方向朝北方,且以 90 度最佳;只要高度相同,改變「地平式日晷」晷針的角度並不會影響影子的軌跡;而「赤道式日晷」的影子軌跡圖則似一直線。最值得一提的是,為了探討太陽與影子的變化關係,我們不但推算太陽在天球運行的高度角、方位角等,還自製一半球,模擬太陽在天球運行。也從模擬實驗探討太陽的運行是規律的,但影子的移動卻是不等距的!此外,我們更進一步深入探討不同日期正午太陽高度角的變化,藉由太陽在天球運行軌跡模型可明顯觀察到,冬至後不同日期太陽在天頂的位置,有逐漸上升的趨勢。

萬物的起源-探討海表面溫度變化與影響

本研究在探討赤道地區、東海長江出海口的海表面溫度變化情形及其影響因素,且當海水溫度有所不同時對人類以及烏魚有何影響。利用美國海洋研究中心(NOAA)之衛星資料與其他國內外研究單位相關資料統計分析及繪圖後,得到赤道地區的高溫區域會隨著季節有所南北移動且這片高溫海水都聚集在太平洋赤道的西邊,會有這個現象是因為赤道地區終年受到信風的影響所導致。東海長江出海口的海表面溫度也會隨著季節有所變化,是因為東北季風將北邊冷水團往南帶所導致。烏魚洄游習性與海表面溫度的高低有關。最後則透過相關係數的探討得知城市氣溫與周圍海域表面溫度有顯著正相關。

研究題目:石頭的話?兼成立本校小小地質圖書館

(一)過去我國師責教育未設地質科學課程,以致今日為師,每當教學岩石、礦物教材時,即深感無往善盡傳道、授業、解惑之貴,乃下決心充實地質科學知能。(二)參觀各處陳列之岩石、礦物標本,只有名稱標示,對參觀者而言,要進一步瞭解岩石、礦物幫助不大;若閱讀書籍,又苦於學理、實物無法相印證,遂想設計一套更完善之岩石、礦物陳列系統。(三)自然科學新舊課程,均列有地質科學單元,想必有許多教師與作者有相同的教學困擾,乃決意把東奔西走所蒐集的資料,所討教的心得,整理出來奉獻科學教育同好們,共同為我國科學教育盡一份心意。

家鄉的土--中部地區土壤表土鉛鎘污染調查

日前,據報載,桃園縣觀音鄉等地有所謂「痛痛病」的病歷發生,日本早在二十多年前就有「痛痛病」的事件,病因是長期食用含有「鎘毒」的食物,輕者內臟受損,重者,令人痛不欲生”同時根據資料顯示,日本發生痛痛病的地區,其稻田早在 1943 既已受損,而人民得病卻遲至12年後的1955年,可知重金屬中毒之最大一項特徵就是「慢性長期」的累積中毒。更甚者,痛痛病目前仍無有效醫療。並且,世界糧農組織更將鎘列為第一級毒物,鉛為第二級毒物,均屬毒性極強的污染物。有鑑於此,我們便想到分析中部地區土壤之鎘鉛含量。希望能提醒大家對土壤資源的重視與保護。