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最佳鄉土教材獎

免電冰箱-汽化熱的研究

一則「四年零電費」的新聞引起我們對免電冰箱的好奇,透過探討水、組成材質、盆外環境等因素與盆內溫度的關係,了解(1)水的汽化熱是免電冰箱降溫的主因,但水太多或太少,降溫效果反而不好(2)水溫並不影響最後的降溫效果(3)保水性佳且達到最大含水量的填充物有利於降溫(4)內盆材質的差異未有顯著影響(5)外盆材質具有孔隙降溫效果較佳(6)使用的液體避免含有顆粒雜質,以酒精最佳、純水次之,考量成本,建議使用純水(7)高溫度、低濕度、通風及較大的空氣接觸面積有利於降溫(8)照射太陽不利降溫。「水」有強的氫鍵,汽化熱相當高,應用於免電冰箱有良好的降溫效果,對蔬果保存,具有環保、節能、簡易的實用價值。

海口溝的彈跳高手

海口溝出現兩種不同的彈塗魚,一為小彈塗魚(俗稱泥猴),一為大彈塗魚(俗稱花跳),彈塗魚能在水面上或泥地上活躍的彈跳,我們測量小彈塗魚在陸地上一跳的長度,約為身長的1.3 倍至2 倍,並研究出彈塗魚適合生長的棲地環境與泥地的泥濘程度及食物性有關,漲潮時小彈塗魚隨著潮線活動,大彈塗魚則躲於淺水的洞穴中。彈塗魚在水面下的洞穴口會有一灘黑色的泥沙,泥地上的洞穴口則呈「爪」字形痕跡。洞穴有二個出入口,一為主要出入口,一為暢通水流和空氣,洞穴形狀呈「Y」型,作用有交配、孵育及家庭的功能。我們拍攝彈塗魚張開背鰭,大跳求偶舞以吸引母魚入洞交配的景象,針對彈塗魚喜好的顏色做了實驗,發現藍色能吸引較多的彈塗魚。

再「鹼」一點,「蚵」以嗎?

金門盛產石蚵,石蚵養殖產業,不只是金門重要的經濟產業,也是金門重要的美食料理;在今沙美地區復國墩遺留大量的貝塚化石,發現金門石蚵採集可追溯至距今七、八千年前,而現今以花崗岩石條式養殖為兩百多年前明萬曆年間傳入。 但石蚵除了食用之外,它的全身更都是寶! 經過實地考察、訪談,我們發現蚵殼可以運用在建築、防洪、鋪地…等方面,此外,我們更針對改善土壤酸鹼值進行研究,在土壤中加入不同時期的蚵殼,觀察酸鹼值以及植物生長情形,實驗結果如下: 一、蚵殼粉對於改善土壤酸鹼值有實際影響。 二、較細的蚵殼對於改善土壤酸鹼值影響較高。 三、放置六個月的蚵殼對於土壤酸鹼值影響較高。 四、蚵殼粉對於植物(小白菜)生長情形有顯著影響。

金門變透明了-磁土和蚵殼的活用探討

我們先實地勘查了解金門磁土的分布狀況,和金門石蚵產地及蚵殼的處置情形,再以自製的簡易光電比色器,加以比對溶液的透光率,以及透光的強度,對金門磁土和蚵殼粉是否具[脫色]成效?作一系列的實驗比較。

〝阿嬤口中的蟛蜞菊妙用〞-化學萃取及初步測試

從阿嬤的經驗,告訴我們蟛蜞菊具有解毒的功效,並從網路上對校園植物的介紹,提及蟛蜞菊消腫解毒的“妙用”。我們利用化學淬取方法,如水及日常生活中的溶液;糖水、食鹽水、醋酸、酒精、丙酮等,與蟛蜞菊葉混合,探討萃取混合液的特性,並測試其酸鹼度。發現在不同溶液、不同萃取時間、不同濃度、不同溫度、壓力下,有不同的特性。我們也測試了疏水性的香蕉油、沙拉油,探討各種條件對提升萃取蟛蜞菊葉汁液的效率。最後,我們以簡單的方法,初步驗證蟛蜞菊的萃取汁液和特定混合液具有防霉,殺孑孓的功效,希望未來有機會經過更精密的科學研究或生化驗證,能利用這常見且繁殖力強的植物,發展出應用於生活上的藥品或清潔用品。

「讓滄海變桑田」-泥岩的植生改良

有次上課講到沉積岩的分類,老師補充說其中顆粒最細的泥岩,其實就在學\r 校附近的月世界一帶,於是段考結束後,同學們相約出遊到月世界一探究竟,面\r 對大片荒蕪的不毛之地,只有稀疏的植物生長,讓我們感到十分的驚奇與惋惜,\r 有同學說這附近從他阿公出生就是這個模樣,幾乎不可能種出東西來,回到家上\r 網一查才知道原來這是所謂的惡地(Bad land)地形,植物難以生存,但這也引發了\r 我們的興趣,想要了解其中的原因,並且嘗試去改良這些土壤,希望能夠種出具\r 有經濟價值的植物。

誰與爭風

風力發電的原理是利用風力吹動風車的葉片,將風能轉變為機械能,產生的動力可以\r 轉動旋轉式發電機輸出電能。我們依據風速與發電電壓的關係數據,製作一個簡易的風速\r 計,作為各項實驗,測量風速的工具。首先,利用生活用品製作的環保可攜式風力發電機\r ,對2 個1800mAh 3 號鎳氫電池充電,將電能儲存起來,結果是可行的。這是我們研究設\r 計風力發電機系統的入門。經過檢討,選用適合風力發電的軸向磁通發電機,以此做了風\r 車葉片半徑、角度、材質對發電機轉速、輸出功率之影響的各項研究。再依研究結果製作\r 了一組最有效率的葉片。並與發電機等組件,組裝了一台理想的小型風力發電機,連接充\r 電控制及監測系統,對12V 7AH 的鉛酸電池充電。最後再測試、評估它的發電效率。

從太武山上、看世界

從太武山上望向前方,到底可以看多遠呢?利用三角形的相似性質,用對應邊成比例的特性,將我們要求的距離算出來,並考量實際光穿過大氣的折射率,調整成更符合實際情形。

五節芒裡的發光小精靈

新竹縣尖石鄉山區,發現一種能於黑暗中發出可見之淡綠色螢光的五節芒,且皆必定是遮蔭處潮濕傾倒斷裂腐敗的五節芒片斷,其餘六個樣區經日夜實地採樣勘察,皆未發現發光樣品。經密集且大量之多株五節芒切片顯微鏡觀察,打光與暗房攝影比對,確定發光生物是一種文獻尚未記載之陸生黴菌,該黴菌與五節芒之間可能呈專一共生性。由實驗觀察此螢光黴菌生活史可分為三期:細絲期、藻狀期、珊瑚狀期,其菌絲有分枝且多核無橫隔,絕大部分皆分布於細胞內,細絲期可藉由菌絲穿過細胞壁上較薄之壁孔以散布其族群。該黴菌之螢光經實驗結果証實能誘導菌絲朝向營養源生長,以利菌絲進行聚集配對,並進行有性生殖。分類先暫定為無鞭毛黴菌門、接合菌亞門、接合菌綱之新種。

鳳仙花果實的物理機制

鳳仙花的果實,平常維持一類似橢球狀之形狀生長,但若加以些微擾動,即爆破開來。討論鳳仙花的果實是以何種機制維持此困難之平衡,提出三項假設:雙面尺模型、果實皮束之力平衡、及果實內氣壓不等於外壓。雙面尺模型證明非主要原因;果實皮束之靜力平衡為維持平衡之主因;果實之內外並無壓力差。