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最佳鄉土教材獎

立體”錐”緝令

我們一直認為生活中到處充滿著數學的知識,在課堂上我們探討過人體的黃金比例、地圖上的座標與比例尺、校園面積的估測、大自然中的圓、市場上斤兩的換算、環島旅行的時間路程計畫...等等,在圓柱圓錐單元,珍珠奶茶的杯子被提及,引發大家熱烈的討論,因此計畫研究,希望延續課內教材,對圓錐台做進一步的探究。在整個實驗研究過程中,我們發現杯子(圓錐台狀)的側面展開圖是由同心圓過圓心截取的環狀片所組成的,且隨著截取同心圓角度的不同,杯子的斜度也會有所不同。在探索圓錐台的體積時,我們也能利用到六下課程中的【比例概念】將圓錐台的體積給推算出來,且與實測的值相去無幾,是令我們感到興奮的。當我們再深入應用在伸縮杯上時,更發現了層與層之間的交接處也是一門學問,當同心圓越大,截取的同心圓角度要愈小,所形成的伸縮杯就會越完美,同時我們也運用了一點技巧讓我們所製作的伸縮更具有藝術美觀的價值哦?

克里克的奧秘—海豚回聲定位系統

臺灣東部海域常有海豚造訪,賞鯨豚已成為熱門的海上知性活動;海豚擱淺時有所聞,對海豚造成生命危險。由於 clicks 是海豚用來判斷目標遠近,辨別目標大小、形狀的聲波,因此,本篇研究報告以海豚 clicks 為研究主題,探討海豚回聲定位之水下聲學。本研究首先於海洋動物園以水下收音設備記錄海豚聲音,以波形與頻譜分析其聲音特徵。研究中亦以虛像法聲波傳遞模型探討影響海豚回聲定位之因素,發現海豚與目標物之距離、以及海水深度對海豚回聲之返回時間與波形都有顯著影響。從聲波之反射與干涉之分析,我們進一步得知不同材質的物體由於其反射係數不同,因此聲波的疊加可導致回聲強度的差異,海豚藉此可以分辨兩物體材質是否相同;當海豚偵測的目標形狀不同時,物體的頂點就是聲波的散射中心,因為它們產生的回聲疊加以後的干涉圖像不同,海豚藉此可以分辨不同形狀與大小的目標物。由此研究結果可推測海豚之回聲系統不僅為一維之訊號傳遞,更有產生二維或立體圖像之能力。

裂褶菌辛秘

裂褶菌為一種食藥用菇類,近年來之所以能受到大家的注目,是因為其可提煉出滋養強壯藥,含有特殊之抗癌作用物質-裂褶菌多醣。此多醣體已被諸多實驗證明可降低血脂肪,治療心臟病、高血壓,抑制癌症細胞的生長等。目前市面上已出售含有裂褶菌多醣體的養生食品。而乳酸桿菌是人體腸道活益菌中最普遍的菌種群。且也已被報導可提高人體免疫力, 但是目前國內尚未發現任何有關探討有關裂褶菌與乳酸桿菌相互關係的研究。因此,本研究第一部份即在固態培養基上,探討具有不同型態及大小裂褶菌子實體對乳桿菌產生的抑菌效果。結果發現中型且扇形子實體對乳桿菌的抑菌面積 (裂褶菌型態以恰可覆蓋裂褶菌的那個圓之直徑來表示)略大於中型而菌傘邊緣曲折型的子實體對乳桿菌的抑菌面積,而子實體為大型或小型時,其對乳桿菌的抑菌面積則較小。顯示裂褶菌子實體的型態與大小與其對乳桿菌的抑制效果有一定程度的關係!本研究的第二部分,探討久為人類食用的香菇和裂褶菌在密封針筒中,經綜合酵素作用後產氣量的比較。結果發現,裂褶菌不論在產氣量及速度上皆遠高於香菇。顯示裂褶菌比香菇更易與綜合酵素作用。另外,在培養裂褶菌過程中,發現腎形及邊緣曲折型的子實體,在無光照、極少量通氣的條件下,較易產生白化現象。 白化部分發生於子實體上半部,當將白化子實體接種於含有食用色素之培養基上時,發現大部分白化菌傘有染色現象,但白化菌傘之邊緣依然維持白色,推測此部分可能含有疏水性物質或其他可阻斷水溶性物質通過之物質。(因食用色素為親水性)此部分,仍有後續實驗待探討。

金日一舉、紙引未來、灰煌再現—環保建材、金紙灰用於陶土及灰釉試驗

本研究藉由簡易測試,了解金紙灰添入陶土和釉藥中所產生的影響,以評估金紙灰可否取代部分陶土及灰釉中的草木灰,達到廢物利用,同時降低材料成本,增加經濟效益。測試結果顯示金紙灰水溶液為鹼性,金紙灰在陶土素燒以及釉燒過程中仍可保存在試體中,並且添加金紙灰愈多,陶土坯體抗壓強度愈弱,吸水率愈高,導熱愈慢。金紙灰可用於抗壓強度需求較低的陶瓷建材中,並且有發展為耐火材料的潛力。

鳳毛「菱」角

本研究之主要目的為探討菱角汁可否用來當植物染材料,及菱角灰可否用來當天然媒染劑,以促使農業副產品再次的利用。菱角可以做多元的利用,菱角汁可用來染布,菱角殼可以燃燒當燃料,灰可以用來當媒染劑。由研究結果發現菱角汁可用來染布,染布效果以染間媒染法效果最佳,可以電鍋染布來代替傳統染布方式,增加方便及安全性。而菱角灰溶在醋酸中可以當媒染劑,增加染色效果。利用不同酸鹼值可以改變菱角水的顏色進而改變染布的顏色。在最後的研究中發現若染汁的添加物與媒染劑的溶液產生酸鹼中和,那會影響媒染的效果。本研究內容可以擴展用來發揚左營的鄉土產物,也可朝向染布藝術創作的方向來努力,增加經濟及觀光的發展。

橫渡河海的勇士-探討蜑螺的生存策略

蜑螺(Neritidae)是海岸潮間帶僅次於玉黍螺最為常見的軟體動物。作為觀察地點的鹽寮海岸,離花蓮市約30 分車程,屬於珊瑚礁地形。研究過程先以普查方式進行蜑螺種類與數量的調查,並記錄出現位置做成分布圖。後將蜑螺移往實驗室作覓食方式與趨性研究,並模擬環境變化以探討蜑螺生存策略。鹽寮海岸所產的蜑螺有五種,以黑圓蜑螺(Nerita ocellata)為優勢種。皆以嗅覺的方式覓食,對聲音與震動不甚敏感。具負趨光性與負趨地性,易於石頭背光面上緣發現。可接受極大鹽度範圍,屬廣鹽性生物。溫度適應範圍為21?30℃30℃,溫度過高時利用負趨地性以疊羅漢的方式向上逃避,溫度過低時以緊閉口蓋策略禦寒。絕佳的適應能力與適當的生存策略,使蜑螺成為海岸潮間帶的優勢生物。

我們都是喝井水長大的孩子—花嶼地下水井的探討

一、我們配合鄉土鄉環境教材「喝井水長大的孩子」與自然課「水的污染和防制」學習活動,而進行地下井水的探討與研究。二、花嶼目前有十八口井,多數為淺水井,水量不多,供社區全體居民飲用的水源僅一口在運作,因此我們會經常面臨用水不足的情況。三、花嶼水井僅受到井底泥土,垃圾掉落及植物枝葉的影響,外在環境沒有重大的汙染源。四、地下水井的水質,會受到土壤及地下岩層及結構材料影響;花嶼地下井水大部份呈中性至微酸性;玄武岩或水泥構造的水井,水質呈微鹼性至鹼性。五、花嶼社區的飲用水,經驗測總菌及氯鹽量比一般水質標準高出很多,其他數值皆在適飲標準之內,儲水設備必須定期清理或加強改善淨水設施。六、學校飲用水經逆滲透淨水器處理之後,水質確實達到安全飲用水標準。

一線生機-單色三、四、五邊形之連線比賽

連線比賽是由甲拿藍色筆,乙拿紅色筆,甲先乙後輪流在凸n邊形上的頂點連一線段,如比賽單色三角形,先連出單色三角形者為勝。我們的研究首先求出n之最小值為6,接下來找出被指定不同圖形的雙方皆使用最優勢畫法且互相封閉時,具有必勝策略者,得到以下結果︰甲指定的圖形 乙指定的圖形 雙方皆使用最優勢畫法且互相封閉時,具有必勝策略者一個藍色三角形 一個紅色三角形 甲一個藍色四邊形 一個紅色四邊形 甲一個藍色四邊形 二個紅色三角形 甲二個藍色三角形 一個紅色四邊形 乙三個藍色三角形 二個紅色四邊形 乙二個藍色四邊形 三個紅色三角形 甲一個藍色五邊形 一個紅色五邊形 甲並發現畫n條線段能產生最多的單色n邊形之潛在線數的規律性,同時歸納出必勝策略的方向。

馬祖的夏日精靈-紅花石蒜的求生策略

紅花石蒜學名為LycorisradiataHerb.,馬祖人因其花形狀稱為「螃蟹花」,是本縣的縣花,四鄉五島均有分布,而紅花石蒜族群大量減少的原因,推論是受到人工造林,改變了馬祖的生態環境所迼成。而不利環境下還能生存的原因,經過氣象資分析後,明瞭紅花石蒜的休眠期(6至8月中旬)正是馬祖的乾旱期不利生長、開花期(8至10月)是颱風來臨的季節,開始大量開花繁殖、生長出葉期(11至5月)是冬天蕭瑟落葉至初春發芽的時節,讓低矮的紅花石蒜能贏得日照,然後進入下個一週期循環。環境有利於生長時,立即長出新葉生長及開花繁殖,當遇到逆境時將養份回流到地下球莖休眠度過困境,紅花石蒜演化出這種「順應環境」的機制,應驗了達爾文所說的「適者生存」的法則。

搗杵之音

本研究分析布農族與邵族的杵音,發現杵音可分成四~六個音群(Do、Re、Mi、Sol、La、Si),我們也探討了不同的變因(木頭種類、粗細、長短及溼度),對於杵音響度及頻率的影響,並且利用科學化分析,成功地自製縮小版杵音及麻竹版杵音,可以改善原本只憑原住民耆老經驗製造杵音的誤差,並利用”木頭音響學”中Young 的公式『E=〔4π2L4ρ(fn)2A〕/IKi4』,來計算杵音頻率的理論值,結果我們發現杵音頻率的實驗值與理論值,有正相關;同時以竹籤與乒乓球及彩蛋創造出迷你版的可調頻式杵音,來增加原住民音樂的多元性,達到推廣原住民文化的目標。