全國中小學科展

最佳鄉土教材獎

揭開礁膜分身之謎-簡化青海菜細胞團形成及再生之條件

本研究的目的是簡化青海菜細胞團形成條件。取細胞團再生發育的葉狀體,再次進行原生質體酶解,獲得二次原生質體,再誘發形成細胞團,利用此細胞團具有生生不息的增殖能力,做為藻類種苗來源之用。本試驗以酶解液-1,分離出青海菜(Monostroma nitidium)原生質體之產量最高,觀察其再生形態,藉此找尋合適之發育路徑,研究青海菜人工“種子化”之可行性。實驗結果確立三種原生質體再生路徑,其中厚壁囊孢型佔53.7 %為最高,其次為細胞團型29.6%,原始型佔16.7%最低;原始型培育30天後可長成0.5mm之葉狀體;由青海菜二次原生質體發育而來的細胞團,有90±6%發育為葉狀體,可當作青海菜大量培養之種苗。應用細胞團型的原生質體將是一套簡單、便利且可大量獲得青海菜種苗之生產流程。

槭動心旋—槭樹翅果飛行模式之研究

槭樹翅果的長、寬、重皆呈常態分布。果實展弦比可分成最常見三群,分別為2.75~3.00、3.00~3.25、3.25~3.50。利用Tracker軟體追蹤果實掉落軌跡,槭樹翅果飛行有一定的規律性,且各型態翅果飛行皆具有相似性。翅果的落下過程可依速度分為自由落體期、減速期、緩飛期,翅果先加速落下後開始減速,最後維持穩定速度(0.44m/s±0.94)落下,而達到緩降效果。翅果上的肋痕會造成流速差使壓力不同,產生旋轉力而使翅果開始旋轉。旋轉時,轉動動能增加,移動動能減少,會造成翅果減速,而達到緩飛的效果。翅果除了自轉,也會繞著翅果外的一個軸公轉,公轉半徑約為翅長一倍到兩倍。緩飛期的公轉較明顯。

花博將現,公車暢遊臺中大發現!

起因於一次想搭公車回家的經驗,卻問不到可以返家的路線,在一切只能依賴網路、手機等3C用品來解決問題外,似乎很難找到一條回家的公車路線。 為了有效應用大眾運輸交通工具,搭乘公車需要更好的查詢和規畫用品,因此我們嚐試製作出一張圖來了解臺中市公車連接的情形,再運用代碼的方式整理出一份表格,用來確認起點和目的地,藉由同停靠站視為等值的想法進行站間的換算,用以規畫出一條真正可以實施的公車路線。 本研究除了提供一個公車路線規畫工具外,仍有許多值得及可改善之處,因此文末除了說明應用的方式,更提出幾項改善的想法,以讓工具的應用更佳便利,符合並接近生活的情境。

找尋下一個水庫!-地下水位變動特性分析及地下水庫建置之儲水係數與沉陷量探討

現今大型水庫難以建置,地下水庫成為重要選項。本研究由學校測站分析,得知地下水溫穩定,推論彰雲沿海養殖業為降低寒害損失,抽地下水保溫,造成水位大幅變動。由彰雲高鐵沿線水位分析,發現自2010年封井後水位有明顯回升。本研究亦設計自由與受壓含水層儲水係數試驗,以彈珠及砂礫模擬含水層,量測儲水係數與沉陷量。研究發現自由含水層儲水係數與粒徑呈正向線性關係,且其儲水係數高於受壓含水層千倍之多。自由含水層中取水不產生沉陷,但受壓含水層荷重愈大,儲水係數愈小,沉陷量愈大,易地層下陷。歸納地下水庫建置,應以粒徑大之自由含水層或淺層受壓含水層為佳,以提高儲水係數、增加出水量及降低沉陷量的危害,同時亦應劃設保護區嚴管。

稻田中插秧與收割機運轉路徑之數學探討-找出有效的行走路徑

臺東縣占地面積351525公頃,農產耕地面積為47681公頃,稻作是本縣重要的農產品,種植面積約占12000公頃,前三大生產稻米鄉鎮市區為:關山鎮、池上鄉與臺東市。配合本校稻米種植課程,在觀察農業從業人員操作插秧、收割機具的行走路徑後,發現插秧與收割機具的行走路徑的不盡相同,因此想探討是受到哪些因素影響。 本研究以臺東市的稻田為研究場域,透過訪問農業從業人員、實際觀察與模擬後,分析在稻田內使用收割機、插秧機的行走路徑上的關係,找出影響行走路徑的因素,依據研究結果進行討論與提出建議。

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。

正六面體與六連正方形

正六面體的展開圖,幾乎每個五年級的同學都會一、二個,而知道11個正六面體展開 圖的同學就不多了。這個科學研究使用列舉法找出所有的六連正方形,然後判別哪些是正 六面體的展開圖;另外我們用紙板製作正六面體,巧妙地切開它的七個邊,也得到了11個 正六面體的展開圖。值得一提的:我們將六連正方形切割、旋轉90度分成三類;利用正六 面體的三組對面的排列位置,找出判別六連正方形中哪些是正六面體的展開圖的方法。

食「米飯」敬「水土」-後山米之鄉成因探討

花東縱谷上的稻米集中分布在玉里到池上一帶的沖積平原上,形成後山米之鄉(玉里、富里、池上、關山),透過文獻資料發現此區域中,影響稻米生長的因素有氣候、土壤、水。研究中由於此區氣候大致相同,都屬於熱帶季風氣候,日照量與年雨量相似,所以深入探討土壤與水中的不同因素對稻米產量的影響。透過研究我們發現此區域的片岩沖積土、排水不完全良好的土壤;水質導電度低於0.7ds/m、硬度低於700mg/L、灌溉水pH值介於7.5~8.5是後山米之鄉得天獨厚的好山好水,因此是此區域適合稻米生長的因素。

馬齒突長-馬齒莧科植物超進化型態之研究

馬齒莧科植物的生命力非常強健,全株富含營養且具有在人體內不能有效合成的Ω-3 脂肪酸,極具發展成為食用與藥用價值新興作物的潛能。本實驗透過照光與水份逆境處理,結果顯示剪下馬齒莧科植物帶芽枝條3天在未給水狀態下,莖基部仍會產生不定根。馬齒莧、樹馬齒莧與松葉牡丹頂芽以藻膠包覆造粒,培植再生約有70~85%存活率,頂芽造粒乾燥經21天後復水培育亦有長根存活70%的效能。依形態在乾旱逆境下葉脈Z字形圖案產生扭曲的現象與二氧化碳濃度變化的偵測調查,推論C4型馬齒莧與松葉牡丹可能為適應環境驟變會轉換成為C4-CAM交替型的生理代謝以利存活;而樹馬齒莧遇乾旱逆境時傾向由C3轉換為CAM型碳固定之運作,使生長速率減緩而提高自身的存活率。

小資女愛美愛地球-馬祖紅糟身價翻倍漲

近年黑心商品問題頻傳,每天與肌膚直接接觸的保養品,安全性更是不容忽視;在環保意識抬頭下,全球吹起回歸自然的風潮,因此馬祖獨特的天然紅糟開發為保養品必將水漲船高。首先建立紅糟萃取最佳條件:當粒徑越細,以無毒低刺激的水為溶劑,粉水比為1:10,透過低耗能的超音波震盪;其製程符合現今追求的綠色化學。再探討紅糟抗氧化、美白、保濕的有效性分析:以往被作為廢棄物的紅糟,比多用途的紅麴及美白產品中的麴酸效果佳;也能與數種知名市售商品有相近的功效。總生菌檢測發現紅糟能抗菌,可作為天然防腐劑;其安全性已達到國家衛生標準。總而言之:紅糟有低成本、環保、功效佳等特點,相當適合開發成天然保養品,發展為地方特色伴手禮。