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最佳鄉土教材獎

漆彩世界---探討不同種類漆的物理與化學變化

本研究探討不同種類漆的耐熱實驗發現,天然漆(朱合漆、無油透明漆、有油透明漆、生漆)的耐熱效果較化學漆及噴漆佳。另外,天然漆的耐酸、耐鹼、防腐蝕、抗氧化程度、保溫保冷效率都比化學漆及噴漆好。以顯微鏡微觀天然漆分子顆粒聚合體較小且分散,易散熱,燃點較高;而化學漆分子聚集成樹枝狀,噴漆分子聚集成一團,不易散熱,燃點較低,與實驗結果相符合。本研究也利用雄黃、朱砂、二氧化鈦、亞甲基藍、氯化亞鐵等調出不同顏色的漆。並計算出每層漆的厚度約40 微米。而且實際製作千層漆的藝術品。

「酒酒」好釀暖人心-從釀造葡萄酒探討發酵變化

為了瞭解釀酒過程中影響發酵的因素,我除了在自然科學課本中學習,再閱讀了相關書籍後,藉由在釀酒的時候加入糖和酒麴,來瞭解糖跟麴的作用;在裝瓶發酵的過程中將發酵環境分為室內、防潮箱、冰箱及長時間燈照等四種不同方式,來觀察濕度和溫度對發酵的影響。我每天做溫濕度的測試及記錄,並用肉眼觀察氣泡變化,評估改變哪一種因素可以得到最好的釀製效果,且以蒸餾的方式測量出酒精濃度進行驗證。除此之外,我也觀察到冰箱和長時間燈照這組實驗不只有改變了溫度這個條件,也同時改變了發酵過程中的亮度,所以亮度是否會影響發酵的結果?我又查了書本和問了專家學者,才知道應該是溫度的影響比較大。自然科學真的有太多的奧秘,這個實驗引發了我對大自然更多的好奇心,也希望未來能對影響發酵的原因能做更多的研究。

一『碳』究竟-探討製備廚餘電池之條件

各項液肥六週發酵後溫度、pH值變化不大,pH值不影響電壓與電流。經A菌發酵果渣、黃豆渣之電流與電壓較高,黃豆渣有異味,因此不挑選。三週發酵果渣A菌液肥添加3克幾丁聚醣有較高的電流、電壓,以之製備廚餘電池之電解液。奈米碳管複合材料與其他極板組之電壓、電流較弱,鋅-銅、石墨棒-鋅組較高;以鋅-銅(Zn-Cu)、石墨棒-鋅(C-Zn)組,經2組串聯,使LED燈泡發亮,3組串聯驅動時鐘、手錶。改良後電解液為發酵三週「果渣+鹿角萵苣」液肥,電極以備長炭-鋅(WC-Zn),1組可驅動時鐘及風扇,節省空間、備長炭可吸附異味;以石墨棒-鋅(C-Zn)、鋅-銅(Zn-Cu)為電極,2組串聯驅動時鐘及風扇。

蝶影舞春風-黃鉤粉蝶

台灣目前並未分佈的『黃鉤粉蝶』是研究主題的主角----我們尋找黃鉤粉蝶及其他種類蝴蝶在馬祖--南竿地區的棲息地點,並且從卵開始,學習飼養黃鉤粉蝶的幼蟲,佈置適合牠的居處環境,學習辨別牠和其他常見粉蝶不同的地方,同時知道怎樣辨識黃鉤粉蝶雌、雄的方法,及牠們的生活習性,了解目前黃鉤粉蝶為什麼會出現在馬祖,以及牠所遭受到的生存危機。除此之外,研究過程中發現到一些馬祖地區的特別種蝴蝶,我們進行拍照、比對,得以對蝴蝶有進一步的認識。

南進偷度客—最南方的海茄苳

文獻記載「台灣最北的紅樹林在淡水,最南的在大鵬灣。」但是,鎮安濕地、佳冬、枋寮已有紅樹林出現,這是不是顯示台灣紅樹林的最南端已經不在大鵬灣了?再往南走是不是也發現紅樹林的蹤跡呢?一連串的疑問驅使我們走訪南台灣。展開這一連串研究的目的,主要是為了:驗證紅樹林南移的事實並探究紅樹林南移的原因。經過一年的觀察、研究與實驗之後,有了令人驚喜的新發現,這個新發現徹底改變了紅樹林在台灣的版圖。雖然,所有的書籍及網路上都說「台灣紅樹林的最南端是大鵬灣」然而,這是錯誤的。近一、二十年台灣南部的紅樹林已悄悄地從大鵬灣偷渡到了南方的番仔崙溪。其主要的原因是人為超抽地下水,導致枋寮以北地層下陷,海水倒灌,再加上渠道兩岸泥沙淤積和海茄苳產生數量眾多的種子促成海茄苳南移且深入內陸約2公里以上。紅樹林生態系的出現對生態環境而言是利多於弊,但是,對屏東沿海鄉鎮來說,並不是一件好事,它代表著,地層下陷、海水倒灌的警訊。我們的作品可以作為自然科南一版「台灣自然環境」單元的補充教材。

市售鮮乳新鮮度&品質安定性探索性之研究

從嬰兒哇哇落地開始,「乳」即成為最初飲入體內的天然食品,其中即含有生物學機能的成分。原來食品又可分為一次機能(營養特性),二次機能(嗜好特性),三次機能(生理特性)等三種機能。近年來從日常飲食生活吃出健康的訴求日益增高,尤其是屬三次機能的乳品食品其營養成分品質更是大眾關注的焦點。許多人常忽略了其實鮮乳保存的期限遠比其他各式各樣飲品還要來的短,他們所選擇的鮮乳其品質真的符合國家標準嗎?牛乳外包裝所標示的成分標準真的和內容物的品質一致嗎?尤其某些主品牌及副品牌價格上有明顯差異,但不知其品質差異性為何?而各種品牌鮮乳?品的差異性無論在新鮮度、純度、風味及品質安定性不知有何不同?

精打細算

本研究旨在探討圓錐表面積與圓錐體積的關係,期能找到最佳圓心角,使得不浪費紙板材料(圓錐表面積)的情況下,可以得到最大的圓錐體積。本結果之應用可以提供圓錐甜筒、圓錐型帳篷、漏斗等產品製造商的參考,在節省材料以及經濟效益的考慮前提下,建議製造圓錐造型廠商可以針對不同的考量,選擇圓心角的角度介於 222 度和 294 度之間。

國王的新衣-小紅姬緣椿象的研究

本實驗在以小紅姬緣椿象生活史中的觀察記錄,發現其身體各部長度與齡期的關係 、長短翅型態差異的原因及不同生殖方式為研究主軸。我們改良目測體長估計年齡的測量方式,改用電腦影像測量小紅姬緣椿象的身體各部位長度並加以比較來估計,分析實驗結果後發現小紅姬緣椿象的齡期和各部位長度皆呈現高度相關,經由計算平均值後發現各部位長度隨齡別的增加以 1.2 的比例增加。小紅姬緣椿象的成蟲型態有長翅和短翅二類,我們以五齡若蟲羽化後其成蟲的型態與數量,經長期觀察與統計後發現,長翅和短翅型態實驗比例平均為 5.53:1,但因不同季節有不同的長翅和短翅型態分布比例以適應環境,我們在小紅姬緣椿象生殖實驗中也發現長翅雌蟲的每日平均產卵量約為短翅雌蟲的 1.38 倍(3.73/2.71)。實驗觀察原本我們認為單雌生殖的卵在飼養盒中無法孵化,但是由於實驗中椿象產卵太多飼養盒不夠,我們臨時使用培養皿和保鮮膜放置卵,這個改變使得部分單雌生殖的卵孵化,我們覺得這和報紙中報導關於蟲卵在塑膠密封的彈簧床中孵化一樣(參考資料六),值得再深入研究。

一池水知多少?辛普森法則之運用

農曆年前石門水庫的水位急速的下降, 導致民生及工業用水不足, 而有限制用水的政策,更別說是供給農業使用的農業用水,農夫們因用水不夠而休耕,像這種情形每逢乾旱季節時就時常的發生, 是不是我們石門水庫的水裝的不夠多? 而我們又要如何知道石門水庫的蓄水量? 適逢數學課學到體積、面積與容積的算法, 於是我們就想利用這種算法來思考, 如何測量石門水庫的蓄水量?在思考的過程中經由資料蒐集與分析, 幾經討論乃決定使用辛普森法則運用於容積的計算, 但水庫的容積是如此的龐大, 欲解此難題, 有組員提出何不以學校內生態池為實驗標的, 因此, 本實驗以生態池為標的, 希望借此方法能推及各種不規則形狀的水池、湖泊、水庫? ? 等等的容積計算, 同時在操弄過程中能了解水池、湖泊、水庫所具有的蓄水與防洪功能, 又借由電腦強大的運算功能處理繁雜的測量數據, 更能精準算出結果。

一本萬「曆」--農曆19年7閏之探討

本研究主要探討農曆閏年規則是否會造成19歳生日時公曆與農曆重合,並進一步探討是否有其它歳數生日時會重合,另一方面則探討閏年的周期及閏月的規侓,並比較各種曆法,如陰曆、陽曆、陰陽合曆閏年方法。