全國中小學科展

最佳鄉土教材獎

「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。

胺能辨魚新鮮否?—金奈米之胺類分子檢測研究

我們利用敏感度高的奈米級金粒子溶液檢測樣品中特定胺類分子。依據魚類在不同腐敗程度下會釋放不同濃度的胺類分子,且奈米金粒子與胺類分子結合後會因濃度高低改變而影響其粒徑大小,進而影響溶液的顏色,便可藉此檢測魚類的新鮮度。我們加入不同物質以試圖提高試液的靈敏度及準確度,並且發現魚肉隨時間放置愈久,在相同條件的奈米金液中出現明顯的顏色遞變。

帽子戲法-台灣四種鳳仙花花朵構造與授粉昆蟲之觀察

:台灣共有四種鳳仙花科植物,棣慕華鳳仙花;黃花鳳仙花;紫花鳳仙花為特有種,另一為入侵種的非洲鳳仙花。台灣原生的鳳仙花花朵形成圓筒形並具有長花距,雄蕊聯合形成帽子將雌蕊蓋住以防止自花授粉,白天主要授粉者皆為黃色熊蜂(Bombusflavescens F. Smith),花朵套袋以及自花授粉發現黃花、紫花鳳仙花皆無法結果,對於授粉蜂具有高度依賴性,棣慕華鳳仙花則具有很高的自花授粉能力,對授粉蜂的依賴性較黃花、紫花鳳仙花為低。三種鳳仙花花朵長度、寬度與花距長度皆與黃色熊蜂體長、體寬及口器長度高度相關,推測台灣三種鳳仙花經長期演化,形成授粉高度專一化的現象。非洲鳳仙花花朵平展並具花距,可提供大型昆蟲停留。雄蕊同樣聯合將雌蕊蓋住以防止自花授粉,經套袋隔絕授粉者發現對於對於授粉昆蟲具有高度依賴性,授粉昆蟲隨海拔高度、地區而有所不同,其授粉昆蟲非常多樣,具有較高的環境適應性。

毒物終結者:甲殼素吸附金屬離子與色素之探討

甲殼動物的殼含有甲殼素、碳酸鈣、蛋白質,三者比?各占三分之ㄧ,本 研究以化學方法將甲殼素提?出:將洗淨晒乾後的蟹殼、?蝦殼用鹽酸溶液浸 泡,以脫去碳酸鈣,再用氫氧化鈉溶液浸泡,去除蛋白質,所得到的沉澱物即 為甲殼素。本研究比較蟹殼、?蝦殼所提?的甲殼素吸附銅?子能?的強弱, 發現蟹殼有較強吸附?。亦探討甲殼素對銅?子、鋅?子及鈉?子的吸附能?, 結果發現對鋅?子地吸附?最強,吸附的原因是因甲殼素和?屬?子之間發生 ?螯合作用。加工食品含大?色素,本研究萃取彩虹?中之色素,探討甲殼素 抓取色素分子的可?性。

免費空氣污染偵測器- 地衣與環境污染的探討

高中課程中課本提到的地衣類植物,而我們平常看到樹幹上的灰綠色附生植物可能為地衣。經我們在校園內的初步觀察,發現在靠近交通往來頻繁的校門口區域的地衣生長量趨近於零,而相差不到100 公尺行政大樓旁的樹木,卻發現了其樹幹上分佈著許多地衣,其懸殊的生長狀態,引起了我們的注意:地衣的生長分布代表了什麼意義呢?\r 我們希望藉由實地的生物觀察,並結合簡單的實驗對地衣作深一層的認識,進而發展出一套戶外空氣污染程度之指標辨別系統。\r

勇士之音--鄒之鼻笛

從阿里山達邦(鄒族人口最多的部落)國小借來的鼻笛,是排灣族的鼻笛。鼻笛為何要用「鼻子」吹?根據排灣族的資料得知百步蛇是排灣族的守護神,鼻笛的聲音是摹仿百步蛇的聲音;且用「鼻子」吹時較易控制氣流,容易將音吹準。鼻笛較屬於「開口管」的管樂器。吹奏技巧會影響所吹出的音準,但是也只能吹出某些頻率的音。用 PVC 水管做鼻笛時發現,不管是用鼻子或用嘴巴吹,有管帽的水管較易吹出樂音。利用製笛者經驗公式,我們不難做出可吹出鄒族基本音的 PVC 水管鼻笛。

皂化弄人?人定勝天!

本研究主要針對肥皂的製程以及天然清潔劑-茶籽粉進行分析比較,並得結合兩者的優點形成我們的產物-茶籽肥皂。本研究的重點主要分為五個部分,﹙一﹚針對理化課本上的肥皂實驗進行改良﹙二﹚收集市面的清潔劑資料並進行問卷調查﹙三﹚製作茶籽紛及茶籽肥皂﹙四﹚茶籽肥皂與其他清潔劑性質測試實驗﹙五﹚茶籽肥皂的問卷調查。

綠能有機農業環境科技守護神

科技始終來自於人性,本作品是以綠能驅動農業環境之改造及生物、光電科技等的結合同時亦具節能減碳、多彩照明、有機土壤改良、物理性蟲害防治與光色舒療法等綠活之效果,並藉由科技與自然環境之媒合而深植於普羅大眾生活之中,進而達到有機農業推廣的目的。其作品特色: (一)、響應節能減碳有助減緩地球暖化現象。 (二)、多變色捕蟲燈的特有光源引誘有害之昆蟲,有效捕殺,且多彩夜間自動照明亦增加捕捉各類害蟲之機會。 (三)、隨季節溫控變色浪漫多彩照明效果能舒緩心情、健康樂活。 (四)、針對無法吸引之昆蟲或特定作物之專屬蟲害,則使用其昆蟲費洛蒙全方位誘殺,使捕蟲器更趨近於完美。 (五)、太陽能驅動有機肥料(含枯枝、落葉、雜草、蟲類遺骸等有機質)分解之、以利土壤改造使土壤達永續經營之效。

紅葉小巨人

過氧化氫,俗稱雙氧水,沸點 150℃,對有機物有很強的氧化作用,一般作為漂白劑使用。攝取過量的過氧化氫會對人體組織有傷害。實驗室裡是利用二氧化錳分解過氧化氫,但一般家庭食品不適合使用化學法,我們的實驗就是要找出方便快速且無毒性的物品當催化劑來加快過氧化氫分解。於是我們選定幾種蔬果實驗,並改變不同的條件做對照,希望能找出分解過氧化氫最佳蔬果及條件。本實驗的結論有幾點: (1) 紅葉之分解效能為蔬果中最佳(2)紅菜對過氧化氫分解速率高,但受溫度限制,其在實驗中溫度為 40℃下分解效率最佳,在 pH8 分解過氧化氫效果最佳。(3) 利用紅菜葉室溫下或冷藏溫度下與豆類製品浸泡十二小時,即能去除豆類食物中的雙氧水。紅菜生命力強,且價格低廉。所以稱紅菜為「紅葉小巨人」。

高階彩虹

課堂上介紹到彩虹形成的原理是透過水珠的色散、折射與反射,而我們平時可以看到的虹和霓分別是反射一次與兩次所造成,本研究便欲探討更高階的彩虹。我們開發出電腦模擬程式,由「光線追蹤法」繪出一到十階的彩虹,研究光在水珠內反射次數、光的入射角與總偏向角之關係,發現反射次數越多,入射角要越大才會產生總偏向角的最小極限。此外我們也計算出每一條光線在各階彩虹中的能量,以及各階射出光當中每單位角度的光線數目與每單位角度的能量,結果發現能量最大、光線數目最多及總偏向角最小這三者的方向相同。並由以上數據的分析,成功設計出能呈現第三道彩虹的實驗。推廣研究:電腦模擬圖形中高階彩虹內部反射線所形成的包絡線。