全國中小學科展

地球科學科

「讓滄海變桑田」-泥岩的植生改良

有次上課講到沉積岩的分類,老師補充說其中顆粒最細的泥岩,其實就在學\r 校附近的月世界一帶,於是段考結束後,同學們相約出遊到月世界一探究竟,面\r 對大片荒蕪的不毛之地,只有稀疏的植物生長,讓我們感到十分的驚奇與惋惜,\r 有同學說這附近從他阿公出生就是這個模樣,幾乎不可能種出東西來,回到家上\r 網一查才知道原來這是所謂的惡地(Bad land)地形,植物難以生存,但這也引發了\r 我們的興趣,想要了解其中的原因,並且嘗試去改良這些土壤,希望能夠種出具\r 有經濟價值的植物。

遊孟湖探地層

「小朋友!歡迎你到汐止遊山玩水」參觀二十四屆全國科展時,琳瑯滿目的作品中,以臺北縣崇德國小林珠鸞老師的這件佳作,最吸引我們注意,林老師搜集了汐止鄉土的各種地球科學相關資料,讓我們認識了汐止的特殊地形及地質。 為了揭開它神秘的面紗,我們便踏上汐萬公路,只見群山環繞,溪水清澈的郊野,不但令人心曠神怡,而公路兩旁的地層露頭,更令我們有許多意想不到的發現:岩層中夾有水流狀的漣波層、滴水的鐘乳石、動物走過留下的生痕化石、河床上的貝類化石……變化多端的岩層,像一本又厚又重的石頭書,上面還記載些什麼呢?我們迫不及待的想知道:它除了保存化石之外,是否還藏有肉眼看不見的小精靈呢?於是在遊夢湖之餘,決定調查從汐止到夢湖之間的地層真相。

海洋的流浪者─漂沙研究

在聯課活動──「科學實驗」的報告資料查詢時,由書中我們知道在台灣西南海岸,如屏東沿海一帶,海岸非常容易侵蝕,使得一些建築物如墓地浸在水中,相反的,在嘉義、彰化、台中一帶的沿海,海岸容易堆積,便於造成海埔新生地,為什麼相同在西岸兩處有那麼大的差異造成的因素是什麼?兩者之間是否有何關聯?

有跡可循─C/2004 Q2 (Machholz)彗星軌道之研究

適巧Machholz 在去年8 月發現新彗星C/2004 Q2,而IAU 公佈其軌道根素,言明Q2 為拋物線軌道,永不回歸。本研究以14 次彗星觀測,以Find_Orb 程式計算Q2 軌道根數,並分析軌道變動性及可能原因,進一步驗證萬有引力並尋覓可能之擾動因素,同時進行了彗星運動模擬。結果顯示:Q2 軌道為橢圓而非拋物線。各根數中,a 變動稍大,其餘誤差小於2 %。軌道形狀雖有不同,但不改變與黃道相對位置。再者,Q2 近、遠日距為1.2、114AU,回歸週期438 年,表示它來自歐特雲,屬週期彗星。又因Q Q2 與地球軌道相距0.3AU,並不會造成流星雨。以星曆表做靈敏度測試,顯示本研究相當準確。在三點軌道計算,若時間取樣適當,根數並無明顯誤差。因Q2 到訪不久,引力攝動不明顯;由Q2 亮度對時間作圖可知Q2 亮度屬規則變化,故Q2 受非引力影響極微,後續應著重引力攝動項。將來Q2 軌道會如何呢?有待後續追蹤。

大自然的甘泉-竹霄地區浣衣池地下湧泉之探討

霄裡地區舊有「看不盡的霄裡田,吃不完的霄裡米」的稱頌,地下湧泉扮演重要的給水、灌溉功能。本研究以浣衣池地下湧泉為核心,分成四部份研究:一、調查浣衣池的數量及位置。二、探討湧泉水形成的原因,瞭解所在土層分布,透過實作湧泉模型呈現其原理。三、將湧泉水、附近水體和自來水進行水質檢測與分析。四、採集該區的土壤,製作簡易雨水滲透模型,並檢測流出的水質。 調查發現:竹霄地區湧泉分布於中壢台地下方的坡崁,是因地勢造成高度差而自然湧出。湧泉水質經檢測,發現和自來水數據相近,是乾淨的水體,為探究原因,我們用連通管原理,製作模型模擬湧泉從土壤縫隙流出;從簡易雨水滲透模型過濾後的水質,也比原本的水質乾淨。

大城地區冬季季風與農作防風的研究

一年級時,有一次上地理課,講到臺灣的氣候,其中提到「臺灣屬季風氣候區,冬季吹東北風,北部和臺灣海峽風力很大,為防護作物,農田普偏栽植防風林」。而我們大城地區是位於臺灣西部平原,臨臺灣海峽,我們覺得是否因此,大城地區的冬季季風也會較大呢?平常我們常說「竹風蘭雨」,那我們大城地區的風又如何呢?於是我們請教了老師,老師告訴我們:大城地區的冬季季風應該會比一般較不靠海的地區來得大些,因此,在老師的指導下,我們開始了風力的觀測。

以B-V色指數圖探討球狀星團中的紅群聚

在蒐集網路上的資料時,我們在球狀星團中觀察到了一種稱為紅群聚(redclump)的恆星,此類恆星在天文領域中為一個較新的研究題材,我們透過以下的幾個方法,進一步探討紅群聚:一、製作B-V色指數圖並分析球狀星團中的紅群聚。二、計算紅群聚在水帄分支中的數量百分比,與星團年齡做比較。三、觀察紅群聚與轉折點的亮度差,與星團年齡做比較。經過研究分析之後發現:一、星團年齡與紅群聚在水帄分之中所佔百分比成反向關係。二、球狀星團中,紅群聚和轉折點之間的亮度差與年齡呈現反向關係,與疏散星團相反。

六雙層局部沉積環境的探討(地層中的化石紀錄)

作者三年前因教育考察出國,發覺外國學生能踴躍、自動地到博物館去研究、觀察、作筆記。對老師成博物館員之說明能發掘出有深度的問題,積極的追根究底不實在於他們學生對所要學的有濃厚的興趣,他們有銳利的觀察力。這些都是我國內學生所缺少的。有感於此,筆者擬欲理出一套活的教材,將大自然帶進教室,利用假期帶學生作化石之採集與地層之探討,讓學生接觸大自然,體會大自然之奧秘,開拓在時間與空間方面的境界,此乃本研究之動機。

安美地區農地之調查與土質探討

本校位於安美地區之中間地帶,也可以說;四周環繞著農地。上作物栽培課時,發現荒地實在太多了,雖然想多挖一塊地來栽種蔬菜,但終因能力有限,時間不足而打消此一念頭。因此感到非常難過;有地而沒人種,不是太浪費了嗎?本地區又為金門的心臟地帶,同時也是反攻大陸的前哨。在軍事上和經濟上更需要有充分的準備,因此在農地的利用以及農作物的栽培,更要求得最高效率與收獲,故對土壤的性質反成分,更需要作進一步的了解。照理,本地區農地廣濶,水源充足,若能妥善的利用,有計畫的種植各種作物,必能使成為富庶之地。但由於近年來受到人口外流的影響;人力不足,使得荒地逐慚增多”因而農業機械化已是必然的趨勢,且政府也非常重視這件事,積極擬定農業推廣計畫,鼓勵青年推展農業,優惠農民貸款,增加農民收益。由以上種種因素激起我們研究本地區農地之興趣,但因我們對這方面的知識非常缺乏,根本不知如何著手,所以只好請老師指導,老師很高與的答應了,並為我們收集有關資料及指導我們進行各項調查與研究。

當海沙屋遇到酸雨...

我們整個實驗主要是針對海沙屋及酸雨來做研究,我們的實驗分成三大項,第一項實驗是比較海沙(白沙灣和沙崙)及陸沙(挖子尾)的特性,我們測沙子的外觀、大小、密度、沙子遇酸後 CO2 產生量和海沙、陸沙遇酸所產生的白粉、紅粉的量比較。結果陸沙的顆粒最大,密度也最大,而沙子遇酸產生的粉末都能溶於水中,又能導電,所以我們認為它們是鹽類。我們第二項實驗是測海沙及陸沙的堅固度,結果發現海沙與水泥做成的石塊被刻字機鑽得最嚴重,而陸沙做成的石塊則被鑽得較不嚴重。第三項實驗是我們最有趣也最重要的實驗,我們發現最近這幾年台北、基隆的雨水常很酸,我們甚至測過 pH 低至 3.5 的雨水,實驗海沙屋石塊遇到酸後,重量會因被腐蝕而變輕,而且石塊上的沙也容易剝落,所以我們的結論是海沙所蓋成的房子確實不堅固,如果遇到酸雨,會減輕重量也會被腐蝕,再加上取海沙又不好,因為海沙是防止海水直接沖擊到陸地,把海沙取走,海水直接打到陸地,會使陸地侵蝕變小,所以最好不要買海沙屋,也不要蓋海沙屋。