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最佳鄉土教材獎

乙烯水果熟不熟

我們從化學課本及參考資料了解到製備乙烯的方法,再從已知的方法中設計並改良出較佳收集乙烯的方式。製出的乙烯先用點火燃燒證明氣體的可燃性,再用溴水褪色證明的確是乙烯。最後利用強氧化劑(過氧化氫,過錳酸鉀),與乙烯做非勻相反應,可以觀察到高濃度的乙烯和強氧化劑間的反應有明顯的變化,利用此變化的觀察及數據的收集,作為此次研究的指標,來印證乙烯和水果熟成的相關性,進而希望藉此指標(簡單又方便的檢驗方式)作為水果保存的依據,並希望日後能找出簡單又有效的方式提高水果的保存期限。我們選用常見又易於觀察的水果-香蕉,並將上述的兩種強氧化劑(過氧化氫、過錳酸鉀),分別放在密閉容器中,在室溫下,希望氧化劑能反應掉香蕉所釋放的乙烯氧體,或降低乙烯濃度,以期達到減緩香蕉外表熟成(香蕉外表變黑)的目的;沒想到過氧化氫超出我們意料(並沒有如預期減緩香蕉熟成)反而是整個外表熟成加速(香蕉外表變黑速度更快),而兩組實驗組(香蕉釋放的乙烯分別在過氧化氫和過錳酸鉀的反應下)與對照組的外表熟成和香蕉內部甜度關係也有些連帶變化,雖超出我們預期,卻又有令人意想不到的結果,因為過錳酸鉀在開始實驗一天後香蕉內部甜度就有明顯增加,而後甜度增加率卻逐日下降!我們再將相同環境下,皆放入氧化劑(分成有香蕉及無香蕉兩組)經香蕉外表熟成後,再分別對剩下的氧化劑做滴定,先排除氧化劑在空氣中自然反應的變因後,發現有香蕉的實驗組與沒有香蕉的對照組的確有些差距,也間接證明了氧化劑的確是有與水果所釋放的乙烯反應。

磚切鑿器

本次作品「磚切鑿器」利用剪力原理、鋼構特性以及橡膠的吸震原理及其特性進行研究,讓磚塊切面平均受力,再利用瞬間剪力切磚,在這樣的構想之下,多次的研究、討論以及嘗試才做出這次的作品,這次的作品不僅可以讓磚塊有平整的切面,安全性也比傳統的方式高,另外在切磚的過程中也不會產生污染,而且維護及維修簡易,移動性高也增加了使用的實際性,過程中也不會產生許多的公害,可稱作是綠色工具。

百年謎蝸—員林盾蝸牛 Aegista inrinensis 發現誌

直至今日,員林盾蝸牛Aegista inrinensis是全世界唯一以我們家鄉「員林」命名的生物。但自1906年研究者於員林鎮發現並確立其模式標本後,員林鎮至今再無任何採集紀錄。可能因為研究者少、採集地未涵蓋員林地區以及相似種間的鑑定不夠明確而導致誤判。本組由文獻、採集記錄中得知近百年來員林盾蝸牛的採集地點多集中於桃竹苗地區,且研究者極少,合理懷疑員林鎮仍存有員林盾蝸牛。依照環境及人為干擾程度在員林鎮設立九個樣區,進行調查後,在森林棲地中發現二十隻員林盾蝸牛,顯示員林尚有員林盾蝸牛。此外,本組以自創X光透視圖做為分類依據,將員林盾蝸牛與其相似種做形態上的詳細比較,進而建立盾蝸牛屬之蝸牛的檢索表。

大「撤」大「霧」-防霧探討與應用

在這次的防霧實驗中,我們調查了家鄉漁民常用的防霧方式、澎湖常見植物的防霧效果與探討日常常見的防霧妙方。從簡易測試與透明度分析儀的結果來看,我們發現天然防霧塗料對「玻璃」能有效的防霧,但是對「壓克力」材質的介面並沒有明顯的防霧效果;日常的化學防霧材料對兩介面都有不錯的防霧功效。

創意、改造大發明(便利垃圾桶、便利洗衣刷、水果切丁器)

布朗寧說:「成功的絆腳石不是缺乏智力,而是沒有創造力。」然而,現今高度競爭的環境下,今日的科技在明日可能就已過時。在國中自然與生活科技領域範籌中,以解決問題策略為中心,透過活動單元或作品,使學生循手腦並用的程序,培養學生創造思考的能力及合作學習的習慣。我們將課程所學融合創造力、想像力的實現。因此我們發明了三大主題:一、 便利垃圾桶其特性與傳統垃圾桶相差甚遠,以抽取式代替傳統作法。二、 便利洗衣刷將洗衣刷與清潔劑加以組合,做〝局部〞的刷洗,因此就不會弄濕整件衣服,是極富創造力的作品。三、 水果切丁器突破傳統的處理方式,利用四片刀片為刀片組並且去籽。使其成效成為原來的四倍。

黏綿到天邊-棉花糖製作探究

本實驗主要探討的是如何製作棉花糖,其過程以及他的周邊關係,例如:轉速、溫度、洞的數量…的關係。由此實驗我們可以得知如何做出好吃的棉花糖,最主要是因為轉動的速度和溫度,我們發現在電壓 4V~6V 所轉出的棉花糖的品質最好,而我們再控制溫度時發現以大火加熱最為理想,將其二理想方法合而為一便能製造出好吃的棉花糖。之外我們還探討了瓶罐大小和孔數量的關係,我們發現在鐵罐上打上兩排的洞為最主要的關鍵,因為出來的糖絲只會從下方的兩排飛出。 另外我們還使用了鐵絲網來固定馬達,這樣不但可以解決平衡的問題還可讓馬達和固定的衛生紙筒之間產生緩衝的功效,減少它搖晃的程度,進而達到平衡。

向"毒品"說不-簡易安全家用香辛料殺蟲液

本試驗利用一般家庭常用之香辛料,如:蔥、青蒜、分蔥、芹菜、洋蔥、芫荽、辣椒、羅勒、薑、檸檬、蒜頭 等十一種香辛料植物以一般家用徒手操作之研磨器研磨得原汁,本試驗選取三種不同分類屬性之蟲體結構,進行防除試驗;(1)紋白蝶幼蟲(屬”鱗翅目”昆蟲)、(2)黃斑粗喙椿象(屬”半翅目”昆蟲)及(3)玉米蚜蟲(屬”同翅目”昆蟲)之蟲體上進行驅殺蟲試驗。試驗分三階段進行:第一階段 原汁噴灑試驗:以原汁噴灑蟲體,觀察其對蟲體之影響。發現辣椒、蒜頭、薑香辛液,對此試驗之三種蟲皆有驅殺功用。其於蔥、青蒜、分蔥、芹菜、洋蔥、芫荽、羅勒、檸檬等,對此試驗之三種蟲則無有效之結果;蟲體噴灑香辛液後,呈現嚴重不正常之活動情形,如:蟲體自動呈現腹部反轉朝上,後肢微微抽動扭曲或蟲體靜止活動,並可確定為死亡。由觀察得知,辣椒、蒜頭、薑具直接性觸殺劑(高濃度原汁施用一次,即可殺死蟲體)或殘效性觸殺劑之殺蟲功能(低濃度施用多次後,累積劑量才可致死)。第二階段 稀釋液噴灑試驗:為節省成本之考量,針對第一階段所得知試驗結果,選取辣椒、蒜頭、薑等三種香辛料進行稀釋液殺蟲試驗。結果發現,如:水:辣椒(體積比)1:2、水:蒜頭(體積比)第三階段 田間試驗:為確實印證香辛液於田間使用之可行性,此階段試驗根據前兩階段之試驗結果,施行於田間之結球甘藍葉面之紋白蝶幼蟲蟲體,可獲致有效驅殺蟲體之效果,證明本試驗於實際運用之可行性。本試驗以尋求簡易、方便、安全之家庭園藝用驅殺蟲液為目的,適合推廣應用為一般家庭小面積之園藝栽培,其具操作簡便之特性,並可達確保人體食用及居家安全之效用。

金門國家公園中山林黃邊鳳蝶(Chilasa clytia Linnaeus)族群分佈與棲地環境之探討

黃邊鳳蝶為金門特殊蝶種,研究從100年4月至9月於中山林進行14次調查,共觀察到607個卵、1170隻幼蟲、93隻成蝶。黃邊鳳蝶出現在氣溫較高的月份,遇強風或大雨則易吹刮幼蟲致死;降雨頻繁則幼蟲反而減少。在三個樣區中,A區植被豐富,主要食草潺槁樹矮小、多嫩葉,且前後各有花圃利於成蝶就近產卵,幼蟲量最多;B區潺槁樹雖高大,卻有多種蜜源植物,幼蟲量居中;C區潺高樹高大、植被簡單,又缺少蜜源植物,因此數量稀少。黃邊鳳蝶與棲地食草植物、蜜源植物及氣候密切相關。要維持族群穩定,須在蜜源植物周邊栽植潺槁樹,方便就近產卵。中山林因栽植潺槁樹於園區,配合周邊蜜源植物,族群維持佳。本研究見證生物的交互作用,以維護黃邊鳳蝶的棲地。

「無患再起」─無患子的研究與探討

利用蒸餾法來處理無患子萃取液,可以有效改善無患子萃取液在使用上所遭遇到的難題。在無患子萃取液中添加皂基,可促使皂化成皂塊,皂基含量對無患子皂塊成形有正向關係,但無患子濃度不可過高。無患子萃取液除了當清潔用品外,我們更發現其他特殊用途,如殺蟲劑、防蚊液、隱形墨水、吹泡泡液、洗金液、延長瓶花花期等。使用過後的無患子果肉,可當有機肥來使用。復育無患子植株,有利水土保持工作的進行,並減緩溫室效應所造成的氣溫上升現象。無患子的多用途值得我們加以推廣。

「雨」出驚人-水資源的研究

為什麼台灣的年降雨量遠遠高於世界降雨的平均,台灣卻還是排列在缺水國家的行列中,究竟問題出在什麼地方呢?本實驗主要便是在探究山坡坡度與降水量、泥沙淤積間的關係,以及在不同溫度及溼度的環境下,水分的蒸發情形。我們發現坡度15度時,土壤含水量最多。其原因可能是坡度較厚、流失的水量少所致。而在蒸發的實驗中,溫度愈高、溼度越低時的蒸發速率愈大。此外我們查詢了許多關於台灣水資源的資料,並將研究結果套入資料中換算。石門水庫每年蒸發掉將近1331萬立方公尺的水量,而台灣每年蒸發掉將近283.5立方公里的水量。