全國中小學科展

最佳團隊合作獎

寒天裡的石蓮花~加熱時間對石蓮花抗氧化活性之探討

近年來,隨著國人健康意識抬頭,食品以「自然」為訴求,天然抗氧化物質的研究也應運而生,因此有關石蓮花具抗氧化能力之研究報告相繼被發表,但關於其加工特性之研究卻甚少,故本研究之目的主要是探討加熱時間對石蓮花汁液抗氧化活性的影響,以求對其加工特性有進一步的了解,並將其與洋菜結合,開發新的機能性食品。實驗結果顯示,石蓮花汁液具有碘酒還原能力,且其經過加熱處理後仍能保有碘酒還原能力。進行清除DPPH自由基試驗之結果顯示,無論是未加熱或加熱後的石蓮花汁液皆具有高達九成以上的清除能力,故證實石蓮花汁液適用於加熱加工上的應用。將石蓮花汁液應用於洋菜凍試驗中,發現其可提供良好的色澤、非水溶性膳食纖維與抗氧化能力於新產品中。

深思熟「綠」才會螢-葉綠素螢光的探討

利用簡單的濾紙層析法,可從植物葉片中萃取光合色素的成分,而利用紫外光照射以及紫外-可見光電子吸收光譜和放光光譜的測量,可判斷各成分所得結果是否有所差異。另外,我們試著加入純水或數種不同金屬離子配製的溶液來檢測對葉綠素螢光強度的影響。我們也嘗試著將萃取出來之葉綠素汁液製作成趣味隱形墨水,書寫在紙上的筆跡在一般光線下是無法以肉眼觀察到,特別的是,在暗室中經過紫外線照射後,便可清楚的看到所有紙上的筆跡。

看你飛多久-火焰木種子滯空的奧秘

尋找用風來傳播種子的植物,探討種子部分與翅膀部分的質量黃金比例為目的,討論種子翅膀面積、質量、重心位置等因素對種子滯空時間、飛行距離的影響,我們用校園中常見的紫葳科(Bignoniaceae)火焰樹屬(Spathodea)的火焰木(Spathodea campanulata )植物,撿取種子進行實驗。 我們發現隨著翅膀面積的增大,種子在空中停留的時間也跟著變久,飛行的距離也跟著變長,但不是無限制的變久、變長。實驗結果顯示,翅膀的面積增加成4倍時,有最久的滯空時間與最長的飛行距離。 利用第一次的實驗結果,我們選取4倍翅膀面積的模擬種子,進行重心位置的改變對滯空時間的影響。發現當種子置於翅膀的中央時,有較久的滯空時間,可能是當重心位於翅膀的中央時,有最大的下降截面積,有最久的滯空時間。

咻咻~ 轉吧!風火輪

「風火輪」是1980年代以前兒童的童玩,將酒瓶蓋打扁穿線的風火輪,是小朋友們很喜歡玩的玩具,在玩的過程中容易發生危險幾乎已被遺忘。本實驗是利用簡單便宜的扳手與節拍器取代昂貴的馬達,釐清隱藏在風火輪中的物理。實驗結果得知『扳手往後、繩子被拉緊』時所產生的”波”,原來是繩子「自然頻率」和風火輪「轉動頻率」相同或接近時,所產生的共振現象。因繩子「自然頻率」和所受張力及繩長有關,故左右繩的共振振幅不一定一樣。轉動風火輪圈數為50圈時,繩子發生共振的時間維持較長、共振時的振幅較大。而繩長40cm時,繩子則不易發生共振現象。因風火輪在實驗過程中其位置會改變,在適當條件下,繩兩端都會產生一個完整的共振波。

吃粉筆灰的精靈--新式板擦的設計

目前教室使用的板擦清潔器,在市面上銷售的有:拍打式、手動板擦清潔機與電動板擦\r 清潔機,這三種清潔機,都是事後的清潔,無法改善擦黑板時粉筆灰到處飛揚的缺點,因此\r 我們根據會影響擦拭乾淨度、空中粉塵量、板擦清潔容易度、溝槽粉塵量及清潔盒粉塵量的\r 各項因素,嘗試製作出新式板擦。

不登高山,不顯平地

「不登高山,不顯平地。」這句話清楚的說明了地形之間的差異,我們必須登上高山,才能清楚的看到:平地與高山之間的差異。「高處不勝寒」則是指高地的寒意(氣溫)令人無法承受。 我們從五年級的社會課本中,讀到:“平均每上升1,000公尺,氣溫約下降6℃”。因此,我們想深入研究:最近這十年的溫度變化,是不是還適用這個公式?如果不適用,那平均每上升1,000公尺,氣溫應該下降幾度? 根據分析的結果,與我們從課本中讀到,有明顯的差異:(1)北緯23.5°,每上升100公尺,溫度大約下降0.5度;(2)北緯25°以北,每上升100公尺,溫度大約下降0.7度。這個研究結果,可以讓我們更準確的推估:平地與高山之間的溫度差異。

救世那個光-遠紅外線之應用與量測

本研究以「自然與生活科技」課本第一冊2-2「水圈」中水的三態變化來證明遠紅外線具有細化水分子團及活化水分子功能。遠紅外線於生活應用上,具有去除自來水中餘氯的功能、活化蔬菜組織、抑制黴菌成長、豆腐滾煮時減少氣孔產生。經由溫變色染料加熱實驗證明,遠紅外線為光能的一種,具極佳的溫熱效應,使香菸煙擴散,減低吸二手煙之機會。本研究也應用「水的三態變化」來量測遠紅外線的相對強度。由水分子團被細化的程度(蒸發冷凝水滴大小)或被活化的程度(水蒸發量)可檢測遠紅外線的相對強弱。

瘋流蘊試—水蘊草的細胞質流機制初探

細胞質流(cytoplasmic streaming)的機制,目前通常被認為是藉由ATP提供能量,使肌動蛋白分子連接胞器而沿著細胞骨架移動,並以此促進相鄰的兩個細胞透過原生質絲(plasmodesmata)交換物質。本研究建立水蘊草(Egeria densa)之細胞質流流速的觀察及測量方法,並以能量的角度去探討其機制層面。我們發現當光度小於1000 lux時,細胞質流流速及淨光合作用速率具有高度正相關。硝酸鎳能明顯促進細胞質流流速及淨光合作用速率,而40℃、pH1、pH13、硝酸汞、4℃一天能使細胞質流停止。

一閃即逝-太陽能奈米光觸媒殺菌機

殺菌機在最近幾年來是相當熱門的產品,其中光觸媒的殺菌方法在使用過後不會造成污染,比起其他高溫殺菌方式,使用範圍則更加廣泛。近年來,能源日漸不足,而太陽能則是取之不盡用之不竭的能量來源,所以我們便結合太陽能與光觸媒,以達到節約能源與高效能殺菌之目的。

日本菟絲子與平原菟絲子寄生現象之觀察

菟絲子屬於高等寄生植物,危害農業作物,其特殊的寄生方式與其他綠色自營性植物非常大的差異,具有特殊的科學研究價值。菟絲子會產生特殊的吸器(haustorium)侵入寄主體內奪取生活所需的養分及水分。本研究經由現場調查、斷莖及種子培養台灣近年來中部地區頗為猖獗的日本菟絲子(Custuta japonica Choisy var. japonica)與平原菟絲子(Custuta campestris Yunck.)以瞭解其生活史,發現極為獨特的自體寄生及重複寄生現象,日本菟絲子主要是由斷莖傳播;平原菟絲子主要由種子傳播。使用石蠟切片發現兩種菟絲子都會產生特殊的一群分生細胞,稱為刷狀細胞侵入寄主組織連通至寄主維管束奪取寄主水分及養分。