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最佳鄉土教材獎

水中疑慮—探討自來水中餘氯含量

運用二年級上學期所學過的「沉澱法」及二年級下學期的「滴定實驗」方法,對自來水中餘氯含量加以探討、測定,並加以整理,嘗試將理論知識化為實際應用,並透過不同的變因,對水中的氯進行更精準的了解,並於實驗後,以分析探討的方式加以彙集整理。

滄海桑田一瞬間

自從我們戶外教學結束以後,對那藏在土裡有著神秘氣息的化石深深著迷,一回到學校便展開一連串深入化石的調查,為了更深層的了解化石,我們便決定到化石保存較多的苗栗白沙屯挖採,一路由海邊爬到山上,並且五十公尺設置一點,紀錄他的高度、方位、角度,順便帶了挖掘器具將化石挖掘出來,並從化石圖鑑找出它們的名稱。接著在藉著水道模擬,推算出當時的流速,可以判斷當時的水流緩慢,沉積顆粒較小,加上沒有大海浪的侵蝕,所以化石保存完整。最後藉由FLASH動畫製作,將整個海岸的變遷,完整的呈現出來。

泥火山的研究與探討

台灣有許多泥火山,雖然各地的噴發泥黏度不同,而造成外貌的差異,但其噴發原理是一樣的。因泥火山的價值主要在於景觀及教育方面,其吸引力往往取決於噴發規模。本實驗以自製岩板作為地表岩層,以幫浦加壓讓模型有像真實般的高壓氣體壓力,再用U 形管內裝Hg 測量其壓力,藉此探討影響泥火山噴發規模的原因。經由我們設計的實驗,得到以下結論:一. 噴發規模不是單純直接受熱效應影響的,壓力對於噴發的影響較直接受熱大。二. 由模擬實驗可知當泥漿上湧時,裂隙面積越大、上覆岩板越厚、底泥厚度越厚、黏稠度越高、含砂量增多時,噴發所需的的壓力越大。所以在有泥岩及充分地下水及適當的通道下,有無良好的儲氣構造生成高壓氣體,是造成泥火山噴發的關鍵。台灣東部泥火山噴發不若西南部壯觀,由此可見。三. 由模擬實驗得知,噴發量會隨上覆岩板厚度增加而增加,但是隨泥漿含砂量增多、裂隙面積增大及底泥層厚度增加而減少,所以在泥火山景觀區,切勿濫開鑿,以免噴發規模減小。

走訪秀姑巒溪出海口左岸-探索安山岩的祕密

去年暑假,我們到花蓮進行野外地質觀察活動,在秀姑巒溪出海口左岸的露頭發現海蝕平臺、海蝕洞及安山岩質的地質。我們觀察、測量和探討海蝕平臺及岩壁海蝕洞的特徵及成因,並探究在此地密集度極高的安山岩,其所含的斑晶是中性斜長石及深色礦物的輝石、角閃石。岩壁的海蝕洞,長又深,高度在2.65m,可見此地的年代久遠,大約為更新世時期的地層。由洞穴的形狀、深度、高度可以知道當時的地殼變動隆起,和海流、潮汐及海浪侵蝕造成的地質事件。我們也發現秀姑巒溪出海口的安山岩密集度高,又膠結的很堅固,不容易敲下來,雖然範圍不大,但是每一塊安山岩中的深色礦物,如角閃石和輝石都非常明顯,所以是一個研究安山岩的好地方。

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。

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?

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。