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第19屆--民國68年

釘板上的圖形面積「速算」研究

有一次數學遊戲課的時候(團體活動時間才上課),老師拿來一個大釘板,當場用一條橡皮筋在釘板上造了一個「八角星」,要我們算一算它的面積是多少「單位方格」。雖然我們以前學過了計算正方形、長方形、直角三角形、梯形、平行四邊形等圖形面積的方法,但是面對這種不規則的圖形,卻都派不上用場,只好用拼成單位方格的方法慢慢的點算。可是這種老牛拉車的作法,實在太辛苦了(眼睛吃不消),因此,我們想,對於小規則的圖形,假如也能夠找出一個簡便的公式來計算它的面積,那不是很好嗎?於是就在老師的指導下,開始了我們的研究。

蝸牛的幾則有趣習性和爬行速度

向來一直被農民視為有害動物的蝸牛(露螺),近幾年竟然為農民競相撿拾,成為身價百倍的寶貝”甚至有人以飼養蝸牛為業,有計劃的養殖出售賺錢。像這樣花心智,費金錢辛苦飼養的蝸牛如果被牠逃跑了,豈不叫人心疼!那麼該怎樣來防止牠們的逃走呢?因此,在老師的輔導下,我們養起蝸牛,觀察蝸牛,看牠們的習性(有關爬行方面)和爬打速度以防止蝸牛的逃走。

小白鼠對顏色的辨別能力

上學期自然課我們上“哺乳動物”時,老師讓我們飼養過小動物的小朋友告訴大家如何來飼養小動物”班上的陳大剛帶來他的寵物一一一對小白鼠。他告訴我們很多關於飼養白鼠的事情“他說:「白鼠最會拉屎了。白鼠會用前面的兩隻腳抓住東西,放在嘴裹吃,就像我們吃東西時用手拿著吃一樣。」在陳大剛報告時,老師讓我們輪流看小白鼠。突然,一向不舉手就說話的孟繁盛叫著:「白鼠的眼睛像白兔一樣是紅色的,紅眼睛是不是看到的東西都是紅色的?」陳大剛不知道答案,就講教吳老師這個間題,老師說:「我們可以來做個實驗,看看白鼠含不會辨認顏色?」我們就這樣開始進行我們的實驗工作。」

國中第二冊物理實驗儀器之試作

重疊方格的速算法

有一天在書上看到了一個圖形(如圖一)書上提出了一個問題,究竟這個圖形共有多少個正方形(大小不同)?於是拿出筆來仔細的研究一番,發覺此圓形中每邊一格大的正方形有(如圖二)4 ×4=16 們;每邊兩格大的正方形(如圖三)有 3×3=9 個;每邊三格大的正方形(如圖四)有 2×2=4 個;每邊四格大的正方形(如圓一)有 l×l=l 個故此圖形中共有正方形4x4+3x3+2x2+1x1=4 2+3 2+2 2+1 2=30個此恰合1 2+2 2+3 2+4 2+......+n 2之形式,經請教老師的結果得知1 2+ 2 2+3 2+....+n 2 =1/6n(n+1) (2n+l),因此若欲解決有如上式形式的問題最簡捷的方法是1.算看看每邊有幾格小正方格 2.若每邊有 2 個,則 n=2 ;每邊有 5 個 n=5...再將n個代入1/6n(n+1)(2n+1)很快即能求得答案”解決了上述問題腦中突然浮現了三個問題:(一)假如原圖是個長方形則究竟(如圖五、圖六)1/6n(n+1)(2n+1)是否管用?若不能用究竟又要如何才能很快的求得答案。;(二)如在每邊 n 個小格的正方形中閻挖掘小正方形(如圖七、八) 則在此圖中,究竟合有多少個實心正方形?(正方形面積完整)(三)如在每邊 n 們小格的正方形中問挖掘小正方形(如圖七、圖八)則若單以所劃正方形(空心)為準,究竟又有多少個呢? 為解決心中疑竇遂邋了陳瑞靜來共同研究,皇天不負苦心人”終於解決了這三個問題,以下就是我們兩人的研究過程與結果”

以自製模型解釋酸鹼強弱

上課時老師以過去本校用保麗龍球內裝磁鐵所製成之模型來說明低限能,活化複體,催化劑效應,碰撞方向性等現象,當時我們連想到,化學上陰電性之意義與磁力之意義很類似;是否能以類似模型來解釋由於原子陰電性大小不同關係所引起之各種不同現象,於是在老師指導下製作這套模型。

用那種砂土做砂坑比較適合

體育課級任陳老師特別喜歡教我們跳遠,可是老師也特別辛苦了,因為在上課前,上課中,他都要鬆土,老帥是為了避免我們身體損傷,我們由衷的感謝。同時使我想到:用那一種砂土做砂坑比較鬆軟,又不必時常鬆土。當我們提出這個問題時,竟引起了同學熱烈的爭論,有人說粗砂鬆軟,有人卻說濕砂才鬆軟;有人說粗砂才鬆軟。為了止息這個爭論,在老師的指導和協助下,進行如一下研究。

利用廢水、木材紙漿廢液培養酵母(小球酵母)的研究

去年暑假,老師帶我們到市郊郊遊,在鄰近大肚溪,右到台灣化學織維廠(台化)的一條排水溝理,每天任其不斷往溪中排入人量的廢水,將使各種水生生物無法生存,進而造成嚴重的水質污染,影響附近居民健康,衛生至鉅。回到學校,白同學老問師可用什麼方法解決此種人量廢水的汙染及利用?老帥告訴人冢:在國外對此種廢液早有同收利用的研究,而我們不但未加利用,反而任其放流於河川或海口附近,直接造成公害,實屬遺憾,又可惜。有鑑於此,找們取台化木材紙漿廠廢液,用物理、化學方法處理後再趕生物方法處理,如此不但可以降低廢液中之 COD(化學氧邀求量)以減少公害,又可將廢液轉變成能生產其有價值的單細胞蛋白質資源,實為一舉二得之效。於是我們就地取材利用社會資源,帶回了木材紙漿廢液來培養酵母進行以該種廢液培養酵母生產單細胞蛋白質的實驗。

光對單子葉及雙子葉種子發芽的探討

在生物課本上冊第 32 頁學過豆科械物發芽後子葉的重量隨生長日數增加而減少,幼苗的重量隨生長日數增加而增加,依我們看到晨家所種絲瓜、稻米、玉米等是否也如此,並且連想到光對種子發芽後的生長有否不同,因此就在老師指導下共同作下月的實驗。

台北、新竹、台中區第十六、十七、十八屆科學展覽之比較研究

為謀促進中小學科學教育的發展,國內自民國四十九年舉辦首屆中小學科學展覽,其實施成效如何,向為各界所關注。本研究之日的即係以台北、新竹、台中區第十六、十七、十八屆高中組科學展覽,作為研究對象,來探討上述地區內學校參展的普遍性與持續性,及深入性,並分析不同類型的學校在參展情形的差異。研究結果顯示:(1)台北區第 十七、十八屆之間,第十七屆台北、台中區,參展學校的百分比達到顯著的差異。其餘,皆未達顯著差異。(2) 第十六屆台北區,第十七屆台北、新竹兩區內學校作品的平均件數多於三地區連續三屆參展學校作品的平均數。(3) 同一學校參展作品件數,在年度的區分下,其相關係數大都達顯著水準。(4) 第十六、十七屆,台中一台北區,就生物科的參展踴躍情形而言,有顯著的差異。(5) 台中區就生物,物理、數學等三科的參展之持續性”較符合理想。(6) 台中區第十六、十七屆,及十七、十八屆之間,五種學科參展踴躍順序的情形達到顯著的水準。(7 )就得獎方面來說,各地區內的學校在年度的區分下,大多有顯著的相關。(8) 公立高中一私立高職,公立高中一私立高中 ·公立高中一公立高職”公立高職一私立高職,在參展情形方面,皆達到顯著的差異。(9) 台中區內的學校參展件數分散度較大,得獎件數亦復如此,其餘二區,較不明顯。綜合以上結果,筆者建議:(1) 科展在普遍性及持續性,深入性方面的實施成效,必須予以提高,(2) 重視與科展有關的資料,並據以擬訂新的發展計劃。(3) 加強中學科學教師進修,除了在縱方向的進修之外,尚須包括橫方向的進修,亦即必須重視科際統合知識的培養。(4) 對於參展作者,應利用時機建立其背景資料,以尋找隱含在成果背後的因素。(5) 職業學校應能利用學科的特性與學生的特長,施予正常的科學訓練。(6) 本文著重於找出各地區之間科展表現的差異現象,對於影響科展確定的因素,未能作進一步之分析,尚待關心科學教育工作者,惠予匡正。