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最佳鄉土教材獎

立即瘋解的情形探討

「立即瘋」遊戲,是由四塊立方體(正六面體)組成,每塊立方體分別有紅、白、藍、綠四種顏色,但每塊立方體顏色的分佈並不相同。而玩這種遊戲的目標是把四塊立方體疊成柱形(四塊立方體的順序沒有限制),一個疊在一個上面,使柱子的四個側面,都恰有紅、白、藍、綠四種顏色。我們定義:若在同一個方塊的六個面中,存在一個顏色出現三個面時,我們以S表示,則4S表示四個方塊均為S;若在同一個方塊的六個面中,存在兩個顏色各出現兩個面時,我們以T表示,則4T表示四個方塊均為T。而本次作品主要是透過點線圖來研究:在「立即瘋」遊戲的規則下,針對紅、白、藍、綠四種顏色的分佈為4S及4T的情形,探討是否有其對應解。

指點迷「經」—論述金門青少年對生理期的認知

生理期開始到年期結束之中,有很多女性會面對自己不同的困擾,而男性們對於女性的生理期更是充滿了許多的疑惑與誤解。本實驗利用問卷的形式調查金近四百人,去針對金門縣青少年階段的迷思概念討論,分成三大類:1女性生理期過程中的各種食物對生理的影響與真實情況的差距、2男性對於女性生理期的認知與真實情況的差距、3同時比對男性與女性雙方對於女性生理期的認知相似程度。 而在整個實驗後期,利用問卷內有問到是否為金門人以及身高體重的數據,特別比對金門在地人的身高與台灣成年男女的平均身高差,發現到「金門人比較矮」這些外地居民或是長輩耆老們的既定印象被解開了!並不是金門人比較矮,正確的說法是:金門的男生比較矮。

豐功偉『葉』~做一顆最佳『綠能』可充式行動電池之研究

四上的戶外教學,老師帶我們到風力發電園區參觀,以及看了學校的太陽能板工程,我們才知道神奇的風能、太陽光、熱能都能轉成電能。原來,這些都可以發電,那還有什麼東西可以發電?我們蒐集關於發電的資料,竟發現有種來自植物的葉綠素電池也能發電。由於我們野外也有許多綠色植物,它們享有當地得天獨厚的強烈光能,所以我們也想了解這些綠色植物真的能由光能轉成電能,變成一顆可帶著走的可充式『行動電池』嗎?我們決定親自來嘗試是否能將當地常見的綠色植物製作成一顆電池。

茭白卷

使用茭白筍(學名:Zizania latifolia)葉之農產廢棄物取代木材製做紙漿,採用硫酸鹽法製漿,化學製漿主要方法是把纖維素纖維藉由脫除木質素反應釋出而分散之,而本研究就是探討脫除木質素的反應動力學與反應最適時間之研究。以過量反應物添加法來求出脫除木質素的反應級數,並以不同反應溫度,求得反應活化能,與測定卡巴價來求得最適反應時間,以利了解茭白筍葉紙漿漂白難易及單位時間反應去除木質素之程度。本研究特色於利用造紙業界對卡巴價(Kappa number)之定義取代複雜的木質素定量,同時並以作圖法找出反應級數的合理設定,闡明過量反應物添加法的實作方式,並計算出最適蒸解時間,幫助欲以非木材或茭白筍葉漿之工廠製程改良與反應器設計。

賦芋新生命-開發芋頭皮再生紙、杯墊、太空包可行性之探討

芋頭是我們家鄉的地方特色農產,每當盛產時大夥用芋頭製作各式好吃的美食,而富含纖維的厚實芋頭皮被削除後,往往被當廢棄物丟棄,或頂多當植物肥料、動物飼料,而今天我們將對芋頭皮的再生利用性進行分析研究。在全球暖化的議題影響下,我們想藉由芋頭皮代替木材製紙及太空包,以減少樹木被砍伐所造成的生態危機。研究結果顯示,在製紙方面,芋頭皮可與其他紙漿配合製造出再生紙,但添加比例不宜超過50%,且因芋頭皮可增加紙漿厚度,具有製成杯墊潛力;而添加15~25%芋頭皮於回收紙漿中可增加紙張隔熱效果,可用於隔熱杯套製作。在芋頭皮太空包上,則發現其優於仿傳統木屑太空包,更利於黑木耳菌絲生長,唯其鹼性稍強稍不利香菇菌絲生長。

蝶園生態大搜秘

本校校長宿舍,在學校志工的努力下,從一片荒地變成了生態園。在老師的教導下, 我們發現蝶園中的蜜源植物有19科;寄主植物有26科;而蝴蝶有29種,可分成1.定居型 2.訪花型3.偶發型三種。而在抑制雜草的實驗中,我們發現覆蓋粗糠在3公分以上即可達到 效果。

聽蛤蜊在唱歌-蛤笛樂器之研發

本研究以廢棄蛤殼研發四種蛤笛,第一種熱熔膠吹口蛤笛、第二種蛤殼面鑽洞蛤笛、第三種吸管蛤笛、第四種是氣切片蛤笛;發聲原理是往薄片吹氣可產生邊稜音,隨後與蛤殼腔體共鳴而發出聲音,再利用指孔洞產生不同音調。其中以第四種氣切片蛤笛利用熱熔膠、塑膠薄片及透明膠帶就能自製5種以上音調的蛤笛。研究結果發現,指孔洞總面積越高則音頻越高;蛤殼容積越小則音頻越高;氣切口面積越小則音頻越低;氣切片材質越厚或層數越多則彈性越差,音頻會越低;吹氣量越強則音頻越高;指孔洞位置與音頻無關;氣切片黏貼位置因手握蛤殼手勢之故,建議貼在蛤殼長側邊的位置。本作品已申請專利,製成商品義賣,製作方法及吹奏歌曲有上傳影片提供大家參考使用。

輕鬆種好菜-紅糟堆肥再生紙

近年來食安及老齡化問題日益嚴重,越發多人在室內自行進行種作;目前常使用的種作方法有著搬運不便及易造成環境髒亂的缺點;於是我們想創造紅糟堆肥紙這全新的種植法來讓人們能輕鬆種好菜。首先將富含營養價值的廢棄物馬祖紅糟製作成堆肥,觀察溫度、pH值、外觀判斷堆肥已完成;再測其碳氮比及發芽率,確認是否已腐熟而能種植。利用導電度控制紅糟堆肥及紙的比例在植物適合生長的範圍,透過製作再生紙的技術將紅糟堆肥摻雜進紙中;強度、吸水性及氮磷鉀含量顯示紅糟堆肥紙確實能提升養分並作為種植的基質。實際種作的結果可看出紅糟堆肥紙與現有的種植法效果相近,因此我們成功開發了新興環保便利的種作方式,這將能造福家中的長輩及主婦。

防颱最前線-颱風在台東的劇烈降雨分析與應用

為減低颱風災害,及避免莫拉克颱風造成兩名員警在太麻里殉職悲劇再發生,本文嘗試以氣候統計,並統整颱風預報的數值法、類比法等,來建立台東縣颱風防災應變決策作業程序。分析近十年颱風資料後,我們發現,除颱風本身外,地形效應、西南氣流、或引進的南方雲系也會帶來較大降雨。尤其是路徑3的颱風(穿越台灣中部地區) 常為大武地區帶來較大降雨,如:莫拉克颱風高達1216.0毫米。將氣候統計分析所得,應用在防災應變決策作業上,我們認為,可依數值預報路徑,就本研究所知可能出現劇烈降雨區域進行警戒守視(氣候法及類比法應用),再利用衛星及雷達即時資訊修訂警戒區域,以爭取應變前置作業時間,避免在風雨中進行疏散安置,降低救災困難及風險。

高速鐵路轉向架動態分析

本研究的目的是要分析高速鐵路在經過不穩定地區時的運動狀態,並描述當時的運動狀態和發現有益與有意義的結果。分析後的結果發現,高速鐵路在經過不穩定地區時的運動狀態是屬於非線性的情況,因此,嘗試以非線性振動理論來描述當時的運動狀態。初步結果顯示,以KBM非線性振動理論來描述當時的運動狀態,可發現共振對列車行駛安全性有影響。