地球科學科

在台北縣八里左岸公園啟用典禮當天，我們全家也去湊熱鬧，順道至淡水漁人碼頭遊玩。在漁人碼頭時爸爸一直強調著當年他服兵役在此地區駐防的情況（20年前左右），這片土地可說是風沙飛揚、寸草不生的淺灘地，面積也比現在小得可憐，怎麼現在的景觀變化這樣多？碼頭區這一大片沙土不知怎麼移來的？回程至關渡宮拜拜，剛下車時我往停車場外淡水河面一望，不禁使我回想起國小二年級校外教學，到關渡自然公園參觀的情形，記得當時停車場剛擴建完工，岸邊淺灘露出水面的泥沙不多，水筆仔也沒多少。但如今水筆仔卻已成林，岸邊淺灘泥沙堆積非常多，河道相對的縮減很多。這引起我想研究的動機，回到學校後我就找幾位要好的同學一起去請教陳老師，請老師指導我們研究這個存在心中一直不解的問題。

本作品旨在探究擋土牆的形式以及排水管兩部分對護坡效益的影響。所謂的「護坡效益」在研究中的操作者定義是「排水量最多；同時排沙量最少」。研究結果如下： 1. 自行設計的新式double L雙層懸臂式擋土牆，比現行之單面L型懸臂式擋土牆防護邊坡效果更佳。 2. 擋土牆必須加裝排水設施，但並非排水管越多越好，在單次降雨中，過多的排水管對排水量的增加沒有顯著差異，反而增加施工成本並減少擋土牆的剛性建材，減弱結構強度。 3. 排水管的排列形式，下層多；上層少，有利排水，防護邊坡效益佳。 4. 單一排水管上的排水孔密集，，有利排水，防護邊坡效益佳。 5. 擋土牆的材料若以既能吸水，又能排水的材質施作牆鋪面，更能有效防護邊坡。

一、本研究的主要目的在於：\r 1.熟悉太陽黑子的觀測及記錄方式．\r 2.利用國外天文台的觀測資料庫進行比對分析。\r 3.學習使用電腦來協助進行科學數據的處理。\r 二、主要所得的結果\r 1.資料分析中得知：在1992 年~2001 中，以2001 出現最多黑子，1996 年出現黑\r 子數量最少，所以推算得知黑子週期大約在11 年左右。\r 2.高峰期時，黑子大多出現在南北緯35 度以內；當進入極小期時，黑子大多只\r 出現在15 度範圍以內。\r 3.太陽自轉速度在赤道附近週期較小，速度較快；緯度越高，太陽自轉週期越\r 大，速度越慢。\r 三、未來研究建議\r 關於太陽黑子是否與各項天氣因素有相關（如：溫度．雨量．聖嬰現象…），是\r 可以進一步做資料分析研究，以更清楚掌握太陽黑子活動對我們生活所產生的影\r 響。

去年久未下雨，水源不足，致第二季水稱未能播種，鄉民改種大豆、綠豆、玉米等作物”結果收獲欠佳，不及成本，鄉民甚為困惱，幸蒙政府德政撥專款補助。我們覺得奇怪，為何本鄉種植水稻收獲頗豐，而改種大豆、綠豆、玉米等生育不良，是否與士壞等因素有關？孟子謂：「諸侯之寶有三，土地、人民、政事」，又國中「公民與道德」第五冊第一章「國家與國民」裏也講到國家具有四個構成要素：「人民、土地、政府、主權」上述四項是構成國家缺一不可的要素，充分表示立國之本為土地”我們認為凡一個國家必須據有足用之地，且必須認識其土壤而予以適當之保育，則其文化之傳統，可無止境矣。所以我們本著「愛鄉更愛國」的精神，邀了六位同學來研究此項間題，並請校長和陳老師指導，我們就利用假日及課餘時間收集各種資料，從事此項研究。更希望藉此科學展覽的機會，誠懇請教各位先進專家，賜給我們寶貴的知識與經驗，好作更進一步的探討及改進。

近年來十分風行 spa 溫泉水療，在偶然機會中看到電視節目帶領觀眾實地尋找野溪溫泉源口，引發我們的興趣，因此在了解溫泉的成因及分類後，再向專家詢問後，我們實地探訪尋找南部熱門野溪溫泉的源口。溫泉水療雖盛行，但也引發不少問題：許多民眾泡了溫泉後，皮膚出現不適症狀，經向醫師求證，原來是酸鹼值惹的禍。我們利用實地勘查所採的水樣，先找出溫泉溫度的變化與酸鹼值的改變關係，再進而以此找出使各溫泉適合人體肌膚長時間浸泡的處理方法。

小丸子：「小玉，你爸爸的頭會不會禿禿的、沒有毛呢？」 小玉：「會啊，我一直覺得好奇怪，但是我不敢問我爸爸。」 花輪：「嗨， Baby！ ，你們在說禿頭啊？ 」 小丸予：「對啊，花輪同學，你知道為什麼會禿頭嗎？」 花輪：「當然了，女士們，因為我家僕人的頭也是禿的，那是酸雨造成的結果啊！」 小丸子：「酸雨？我好像有聽說過耶！」 花輪：「說來話長，我看我們來做一些實驗看看，說不定能得到一些意外的收穫。」 小丸子：「哇！好棒喔！就讓我們來揭開酸雨的神秘面紗吧！」

以 H-Alpha日珥望遠鏡可看到：色球層、黑子、日珥、暗條、耀斑。當暗條走到日面邊緣即可見到日珥噴發，可證明暗條就是在太陽盤面上的日珥。太陽的南北極區域暗條出現機率會較少，在太陽的緯度10～45度之間暗條出現機率較高。自製的「H-Alpha日珥望遠鏡日冕儀」模擬「人造日全食」，粉紅色多層外圈是否和日冕或是太陽風吹拂有關呢？這個有趣的現象值得深入探討。磁力線如同橡皮筋具有彈性一般，當磁力線收縮回彈時，可造成能量轉換。我們利用「液態磁力實驗瓶」的實驗，提出『 擴張的磁力線』可引起環狀日珥的噴發。以『 收縮磁力線的完成態』模擬並解釋『寧靜日珥』的生成。以『 收縮磁力線的進行態』模擬並解釋『耀斑』之形成。

時代日新月異，科學教育的推動，有效的造就人才，促進科學的研究與發展，是今日教育的重點之一。設計有效的科學教具，藉這簡單儀器的觀測，有助於概念的說明，各種現象的解釋，更重要的是使學生實際觀測，加深觀念與徹底的理解，有興趣於觀察自然現象的奇觀，探求宇宙的奧秘。祇有經由觀測所得，始能成為真正本身的知識。去年曾經設計製作「多功用日晷儀」利用日影觀測，對教學上的效益匪淺。因此，今年繼續研究，配合國民小學社會科第八冊六年級下學期第一單元“地球的運動和季節的發生”及自然科第七冊六年級上學期第八單元“地球的自轉”、第九單元“地球的公轉和四季” ，著手設計構想創新，富有啓發性，使學生更容易了解有效的科學教具 ─ ”光環與焦點”太陽位置觀測儀。如何從基本觀念上逐一理解，進而探討科學的本質，化抽象的觀念為具體的產物，就是學習自然學科的目的，亦正是設計製作本觀測儀的動機。

去年九月在太平洋海面上出現了一個颱風奇觀─芙瑞達、傑魯德及郝麗三個颱風並列成一行(圖一)當時氣象局曾發佈此三個颱風可能會彼此牽制，發生所謂「藤原效應」，根據中央氣象局的解釋，藤原效應為：「當兩個颱風相互靠近時，他們將繞著相連的直線或大圓圈上的中心相互作反時鐘方向旋轉，旋轉中心的位置，由兩個颱風的相對質量及颱風環流之強度來決定座標。到底颱風在何種狀況下會相互影響？其影響除了行進路徑的改變之外，是否也影響其強度？我們決定整理過去發生的颱風加以研究。

自來水在台灣人的日常生活當中扮演的極重要的角色，尤其飲用烹飪方面不可或缺，也關係著我們的健康。近來時聞自來水輸水管線遭如工程施工等因素的破壞，顯現出輸水過程的安全性勘憂。然而，據我們所知，今日工業廢水的排放造成土壤的嚴重污染；假如輸水管線有裂縫造成外來物質的混入，勢必將威脅到我們的健康。本實驗即是以此隱憂為出發點，從居住的周圍環境探討起。依據距離自來水處理場的遠近，在台南市內的街道上實際從住戶屋簷下的水龍頭採取未經水塔儲存，能最真實反應管線中水質的樣品，經過有系統的分析，試圖歸納出不同距離，不同區，水質的差異，並和飲用標準比較，以揭開自來水管線輸送之面紗。