地球科學科

利用野外實測我們發現旗尾山的位態為N45°E45°E而龍肚山為N20°E75°W，且兩者同屬糖恩山砂岩層。據此推測兩座山脈是受旗尾山西側旗山斷層影響所造成的向斜構造，因而造成兩者隔著美濃平原相望。透過室內模擬實驗發現泥的沉降和壓密過程可分成三個階段，初期泥漿水的濃度越大，沉降的速率越快；當濃度逐漸下降後，泥的沉降速率會趨近於一個穩定的值約為0.2cm/小時，最後當水中不再含有泥的懸浮顆粒時，泥受自身重力影響，開始以約0.05~0.1cm/小時速率產生壓密作用，顯示我們在野外看到的泥岩是經過長時間緩慢沉降和壓密的結果。

我們想了解鐵皮屋溫度、室內溫度以及溫差發電之間的關係，先直接測量鐵皮溫度，得知「鐵皮面積大小不會影響表面溫度」。接著，我們釘製大小不同的模型鐵皮屋，分密閉及通風兩種條件，得知密閉比通風室溫更容易升高，室內採取通風有助於室內降溫的條件；而室內體積小，室內溫度升或降都比室內體積大的效果來得明顯。 我們又在鐵皮浪板內面加裝散熱風扇模組，實驗結果：讓風扇向地板方向吹，則有助於熱空氣與冷空氣對流，能夠降低室內溫度，使鐵皮溫度和室內溫度產生較大溫差。我們再加裝致冷晶片散熱模組連接三用電表，實驗得知鐵皮浪板表面溫度與室內溫度溫差越大，產生的電流、電壓也越大，於是再將鐵皮塗上黑色塗料以增大溫差，最後，再增加晶片散熱模組串聯，結果顯示電流、電壓均有明顯增大，我們可以利用這樣的太陽熱溫差來產生電能。

去年七月二十五日“賽浴瑪”颱風在高雄登陸，一星期後“薇拉”颱風在基隆登陸，使木省南北兩區，遭到了慘重的災害。據報導，“賽洛瑪” 颱風中心，挾雷霆萬鈞之勢通過高雄時，風力最大 16 級（ 10 級就能把樹連根拔起），吹襲兩小時，使當地面目全非；塌屋兩萬，沉船 18 艘，高壓輸電鐵塔倒塌 60 多座，電桿折斜七千多支，並吹毀數頁公噸重的貨櫃吊桿起重機等。當時的狀況是：八時三十分前未能感覺颱風的來襲，至八時五十分左右沿海地區，忽然被籠罩在狂颱下，九時止，市區的大樓鷹架幾乎同時被吹掉，呼嘯之聲不絕於耳，九時三分市郊的輸電鐵塔的使後繼倒塌，九時二十分，風力稍息，十五分鐘後，再度肆虐，而捲入狂風暴雨，使天地失色，人車斷絕，把百萬市民帶進白天無水，夜晚無燈之世界。嘉義地區也遭了洪水的災害。台潤每年幾乎都遭颱風的襲擊，而我們對她的知識不多，尤其是威力最大的中心附近旋渦等等。

我家後面的小河是我常去遊玩的好地方。夏天裹玩河水是我最高興的事，早上河水比較涼，但是中午戲水又覺得神清氣爽。靠河邊低窪積水的地方，水溫暖和些，可是潺潺流動的水，很奇妙的叫人覺得涼快。因此我急著想知道為什麼水溫會有這些變化呢？

第 37屆的科學展覽，我們曾經做了一個有關橋墩的研究。在實地觀察中，我們發現一個奇特的現象，就是在橋墩的周圍會出現一個水坑，老師告訴我們：「這是河道中的渦流所造成的」。「究竟 『 渦流 』 是如何產生的呢？」「對橋墩會有什麼影響？」我們心裡起了疑問，便在老師的帶領下展開了這個研究。

臺灣是個地震頻繁的地方，為了達到增強抗震能力許多建築物會加設斜撐，目前建物結構中有許多斜撐型式，在眼花撩亂的斜撐型式中何者具最好的抗震效果？而在這些斜撐型式中，也僅有基本的介紹，因此我們想透過實驗方式去探討各個斜撐型式的好壞，並建議出較佳的斜撐型式。本研究目的在研究現代斜撐型式，透過數值與實驗模擬地震來臨時，建物搖晃時所產生的破壞，加了斜撐之後是否有改善的效果？並討論他們在實驗後各方面的特性差異並做比較，藉此歸納出不同斜撐之特性。根據實驗過程與研究數據，並以「安全性」、「經濟性」、「實用性」三點進行討論出最佳化抗震效應之斜撐型式，其結果在韌性較佳的構材與韌性較差的構材皆為交叉型斜撐型式。

本研究實地調查採訪台中火力電廠及高美溼地沿岸生態;評估酸化海水對珊瑚及文蛤、牡蠣、紅蟳、公代、福壽螺等有殼動物外殼的影響;了解外殼對酸化海水pH值平衡的貢獻;最後探討高低溫下酸化海水對外殼溶解速率的影響。結果顯示電廠及溼地海溫及海水pH值測量期間多數仍屬正常(7.3~8.5),但人為的空氣及水污染對生態影響仍相當嚴重。起始pH值4.6的海水使殼白化、脆裂甚至崩解；殼的溶解則使海水pH值回升至7以上，但一段時間（23天）後緩衝能力減弱，海水仍逐漸偏酸。同種殼體積較小者溶解速率較快，其中紅蟳50天後幾乎完全溶解。溫度升高殼的溶解速率也加快,公代在33℃酸化海水中7天後重量減少達72%,其次為福壽螺30.7%、紅蟳28.7%、牡蠣16.0%、珊瑚6.7~12.7%、文蛤10.7%。

國小自然科學課程，有關天文方面之教材，其教學過程是讓兒童從實際的觀測與記錄中，根據所發現的規則性變化，歸納說明天體運行的概念。尤以月亮之觀測，自三年級起做長期的觀察記錄，兒童從記錄資料中發現月形和位置的規則性變化，可以用來預測時間，最後歸納說明月球週而復始的在太空裹，行有規則性的運動，激發兒童探究宇宙奧秘的濃厚興趣。筆者透過輔導教師研習會及教學觀摩會，發現諸多教師對於指導學生“觀測月亮”有不少困難，因此，筆者搜集有關資料，繪製成“旋轉月相盤”以供教學參考。

近年來都市的高度發展，「熱島效應」日益嚴重。本實驗透過150 位同學實地測量台中地區的氣溫，並設計「熱島效應模型」來模擬熱島效應的成因，進一步探討各項變因對熱島效應的影響。此外，希望能從蒐集的文獻記錄中，推測未來熱島效應的趨勢。最後提出改善對策，以提升環境品質邁向都市永續發展。本實驗具體結論如下：一、 台中市冬季熱島強度（△T）為4.6℃，比民國81 年的4.0℃，增加了0.6℃，顯示熱島效應有增強的現象。二、 夜晚、寒流、建築密集、人口數多、用電量大、空氣污染嚴重等對熱島效應的影響較顯著。三、 白天、雨後、假日、植被多、水域多等對熱島效應的影響較不顯著。四、 經過「鄉村模型」的測試，綠化面積增加70 ％，氣溫少升高1℃。

在地球科學的課堂上，瞭解到利用對太陽運行之觀測及應用三角函數的關係，可求得日地之距離，因而選擇在夏至當天到水上鄉北回歸線標誌處做整天的太陽觀測實驗，加上平時之觀測，發現太陽在中天之時並非 12 時正，且北回歸線之地標的正北方亦偏差約3°，因而引起研究興趣。