全國中小學科展

地球科學科

獻給喜好大自然的小朋友──北投區的生態樂園──關渡沼澤區地理環境調查

我們為了讓大家更了解我們北投區的生態樂園─關渡沼澤的地理環境,特地利用團體活動時間,作了以下的研究。(如圖一)

探索社區「貝殼化石」鑽孔的過去與現在

我們去年參加科展,研究的主題是:「化石就在社區的土壤中」,在嘉南療養院旁的水果園撿了許多貝殼化石,發現有些殼上有一個小小的圓洞,我們很感興趣;於是今年又回到嘉南療養院旁的水果園,採集泥砂和貝殼化石來研究,希望找出孔洞形成原因及特徵。也利用科學的方法模擬玉螺掠食貝殼化石進行實驗,並探討水果園裡的貝殼化石被玉螺掠食與環境的關係。我們從實驗中,瞭解嘉南療養院這個地區在5800~7200年前被沿海洲所包圍的潟湖,是淺海和淡水的交界處,醞釀許多軟體動物。在這裡採集到的錐螺化石很多,牠們的個體跟被鑽的孔洞都很小,和現代錐螺相比相差很大。掠食者及被掠食者會為了生存而改變身體的結構和成長,進而演化出現代的掠食者及被掠食者。

對貝層貝塚的研究

在台灣各地層中,大多數皆含有貝類化石,由地層中貝類化石的研究,可推知地質期的定年。當時地質的環境及構造,日後的變動狀況和氣候的變遷。有些地區貝塚所存在的貝類化石,在時間上雖然很短,對地質的研究價值不顯,但對地文(早期人類生活史)的研究上卻某具意義。這是貝層和貝塚的重要性和基本上的區分,但在一般人的印象中,同是一堆不知何時堆積而成的貝殼堆而已,很少去分析它們的成因,更不會去注意到貝層和貝塚它們代表了什麼意義,囚此借著本次貝類化石的分類幣理來說明它們的不同點,並借以推論台灣早期的演化史,讓大家都能暸解大地的生成是經過多少年的演變才有今日,滄海桑田,能不珍借乎。

探討台灣地區季節變遷之氣象因子差異

地球科學課本上提到:臺灣冬夏受不同氣團的影響,冬天盛行東北風,夏季盛行西南風或東南風,可是不同的季節,除了氣溫、風向轉變外,其他氣象因子是否也有季節性差異?高空的氣象因子是否有季節變遷?

野柳岬奇岩成因的研究

地表的生成係歷經漫長的歲月,逐漸侵蝕、堆積而成的。其形成的歷程中,岩質、營力的不同以及環境因素的迴異或驟變,往往造成特殊的地形景觀。野柳岬位於基隆西北方約十五公里的地方,岬上海蝕地形十分發達,奇岩怪石,觸目皆是,面對此般大地的美景,穿梭玩賞之餘總是充滿著無限的感激與神妙的情懷,本研究活動的目的,係藉著簡單可行的科學方法探討野柳岬上奇岩怪石生成的原因,期望能寓教育於玩賞之中,進而藉此細微的成果,激起人們對於鄉土的認識及親切的情感”而能善加珍惜,開拓與利用。

「震震有池」-地震與土壤液化關係之探討

本研究欲探討不同的地下水、砂石、地震狀態與土壤液化的形成之關聯,以及不同地基類型的建築物受土壤液化之影響,因此設計實驗來模擬不同的(1)地下水狀態、(2)砂石種類及分佈、(3)震波類型、(4)建築物地基。經由實驗的結果發現: (一) 地下水水量愈多或深度愈淺時,愈容易造成地層明顯的下陷。 (二) 地震S 波為垂直的震動,會使土壤顆粒的排列與向上支撐的結構被破壞,造成地層高度明顯改變。 (三) 地基基椿較長、底板較寬或者座向與震源方向平行,可使建築物更能抵抗地震與土壤液化災害。 (四) 土壤顆粒愈大,地層下陷愈嚴重,但是建築物較不易傾倒。 (五) 較深地層屬於大顆粒時,地震時土壤顆粒縫隙產生較大的改變,而地層下陷程度也會較為明顯。

個人電腦地震儀的製作及其研究

(一)地震是人類生存的天然災害之一,墨西哥的大地震,哥倫比亞的火山爆發,所造成的傷亡驚動了世界,激起了人類對於地震的恐懼,地震頻繁的國家,紛紛採取地震發生災害的預防措施。台灣地理位置屬地震頻繁地帶,且大部分是中強地震帶,所以地震災害的預防更不容忽視,據報載,地質專家預測台灣十年內將有大地震發生,地震可以如氣象一樣可以預測嗎?或許它是賴於過去以往建立之地震資料吧! (二)有一天,當我搖晃著搖桿在利用電腦玩電動玩具時,搖晃的搖桿竟能繪出不同的曲線,我想能利用電腦來記錄地震資料不是非常好嗎?如果能進一步將其儲存的資料做出預測,那確實太棒了。

消失星星的謎-背景光亮度、水氣、PM2.5對觀測星星的影響

本研究想了解不同因素對觀測星星的影響,我們採用實際觀測及模擬實驗進行研究。 我們發現觀測星星時,地面光害和月暈不會降低觀測到的星星亮度,但濕度、雲霧及PM2.5濃度會降低觀測的星星亮度,這些因素同時會增加背景光亮度,背景光嚴重的地區,背景光增加的亮度更多,使星星和背景光亮度相近,而 星星視星等/背景光視星等<0.8 時,人眼才易看清楚星星。 本研究特色: 1.自製的雲霧實驗腔,能在加壓後能進行絕熱膨脹相關實驗並進行攝影觀察。 2.能依據月相、濕度和 PM2.5濃度,預測本校操場當日夜晚「星況」。 遠程發展是依本研究之方法,繼續觀測不同觀星地點的環境條件,找出關連性,最終設計一個程式,讓人們能「依據天氣預報資料」評估當地的觀星狀況。

阿波羅的航行地圖~太陽移動軌跡和8字型之探討

我們發現太陽的移動軌跡會因緯度的不同會有不同的變化,研究中我們得到以下幾項結論:一、四季高度角變化並不相同,水平變化量平方值+垂直變化量平方值=固定數值,越接近天球東西方位線水平變化量變大,垂直變化量變小。二、太陽每天相同時間出現在不同的位置,若長期會呈現8字型的變化,當距離8字型中線越遠,則時差越大。三、南、北半球相同緯度地區,6/21和12/22太陽軌跡恰好相反,但南半球軌跡偏北,北半球軌跡偏南。四、太陽8字型,北半球偏南;南半球偏北;短圈都是4~8月,長圈是1~3和9~12月。五、東北、西北方日影時間長,太陽能板適合擺放於東南、西南方,若要設置於建築物周邊,則可考慮在1/2 ~2/3建築物高的距離擺放。

中華民國第四十屆中小學科學展覽-地球科學科評語

今年參加地球科學科展作品計四十四件,較往年稍有增加。參展主題以「地質災害類」最多,計十六件,此乃因去年九二一集集大地震所引發之興趣。此外尚有「天文類」、「氣象類」等。作者大部份均能利用鄉土材料從事有系統之觀察、模擬、與推論。天文類中有部份作品水準甚佳,有碩士班研究生之程度,此誠難能可貴。大部份作者均表達順暢,有少部份作者某些觀念不是十分正確,初小組部份作品教師參與成份偏高。大部份作品均由作者三人至四人合作完成,均能發揮團隊精神。