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佳作

木棉樹上的小精靈

學校有三棵木棉樹,每年春天,開滿橘紅色的大花朵,總是吸引不少的鳥兒,這次調查主要在探討有哪幾種鳥喜歡造訪木棉樹、牠們喜歡在什麼時段、天氣狀況及溫度會不會影響牠們造訪、花開了及花謝了對牠們的吸引力都相同嗎、以及牠們在木棉樹上都在做什麼。我們選擇了最大的那棵木棉樹做調查研究,從94 年2 月21 日校園的木棉花開始開放的時候,每天觀察四次,一直到94 年4 月15 日木棉樹上的花掉光為止。調查期間共發現5 種鳥類、456 隻次到過校園裡的木棉樹上活動,數量最多的是綠繡眼,鳥類最喜歡在早上8:00~8:20 的時段到木棉樹上活動,牠們在木棉樹上的行為,主要是休息、鳴唱、吸花蜜、排泄等活動,在花盛開期、晴天及溫度在20℃~25℃時的鳥種類和數量最多。

液體中的降雨現象

由於鹽水濃度擴散速率遠小於溫度擴散速率,導致了濃度極不均勻的現象,稱之為鹽手指( salt-finger)。本研究首要在設計出觀測及量測鹽手指現象的實驗裝置且分析鹽手指下降的現象,進而探討在系統不同溫度、不同溫差及不同濃度下,鹽手指下降速率的關係。結果我們在經過不斷的改良及克服困難下,終於設計出實驗裝置而可看到及量測鹽手指的現象,並經由拍攝整個鹽手指形成過程,分析出鹽手指的下降過程的現象,進而探討鹽手指在沒有溫差、有溫差及不同濃度變因下與下降平均速率的關係,此處沒有溫差、有溫差指得是產生鹽手指的液滴與容器內裝有的溶液同溫與有溫差的意思。我們的結果如下:(一) 發現鹽手指在沒有溫差時,系統中溫度對下降平均速率關係為溫度越高下降平均速率越快。(二) 發現鹽手指在有溫差時,系統中溫差對下降平均速率關係為溫度越高下降平均速率越快。(三) 發現鹽手指的下降平均速率與濃度四次方有關係。本研究可應用在晶體結晶時的均勻析出。

無憂無「氯」

本研究是因網路新聞報導自來水中的餘氯含量會影響人體健康,引起我們去探究影響自來水中的餘氯含量的因素,發現水中的餘氯可以經由長時間靜置、曝曬或加熱去除,另外,加入活性碳、麥飯石、米、竹碳及陶瓷環等物質也能有效去除餘氯,於是我們利用這些物質,製作簡易的除餘氯裝置,有效的去除水中的餘氯。

蔬果與飲料總抗氧化活性之研究

食物抗氧化活性為現代人營養選擇的重要指標,本研究以抗氧化物的還原能力,分析常見蔬果、飲料等食品之總抗氧化力,提供日常食物選擇上的參考依據。進一步探討果實不同部位的抗氧化活性差異中,顯示多數水果果肉均非總抗氧化活性最佳部位,可以將全果實或種子部位均質後飲用,可以獲得更多的抗氧化營養成分。並且從栽培方法與栽培基質的研究結果中,顯示有機栽培方法及牛奶施肥方式,對於增加蔬菜中之總抗氧化活性確實有非常顯著的影響。

說什麼鳥話?!-八哥學習人聲之歷程

八哥的學語黃金時期短,相對學習的詞彙也會較少,這和八哥腦內語言學習區和其發聲構造有關。八哥鳥的學習初期和人類的學習初期順序有些相似,只是學語的時間較人類短,需要在學語的黃金期不斷的練習,才會有極佳的學習成果。八哥某些音可模仿到非常相似,因為八哥鳥在黃金學語時期,會將之前學到的語調在腦中不斷地修正、調整。聲音在八哥鳥接收後,需要經過反覆聆聽及調整頻率並持續一段時間後,會在腦內形成基模。過了黃金時期才會形成晶體智力,且維持詞彙的記憶,再由發聲構造發出聲音。據觀察,這些模仿的叫聲,都是在無意識的情況下叫出來的,可能是為了想要吸引異性的注意,也就是牠並不了解語詞其中的意義,只是隨機發聲。

廚餘來電了!

日本的水果時鐘引起我們的興趣,我們試著利用廚餘製成再生電池。將廚餘分成飯、菜、肉和水果四類並將各類分成兩組(加酵母粉溶液為實驗組,不加為對照組)各取3Kg,以電壓和電流大小為基準,發現水果類的效果最佳,可做為日後實驗的來源。為避免電池中的極板晃動,需在廚餘水中加入黏稠物質,我們取高分子聚合物、洋菜粉、澱粉、海采粉和太白粉為添加物,檢驗其電流大小和保存期限,得知添加高分子聚合物的再生電池串連三個可讓自製時鐘運轉十天以上,若再加入二氧化錳做為去極劑,更可讓再生電池有效延長使用時間至二個月。再生電池在與市售電池、水果電池相較下,不但環保且能資源再利用,具有推廣價值。目前繼續改良再生電池電流過小及用途。

布洛卡點相關性質探討

本文我從文獻已有的布洛卡三角形及其三種變換出發作各種推廣。首先將布洛卡點在三角形內的情形推廣至多邊形,發現並非任意多邊形皆存在布洛卡點。我發現了存在布洛卡點的充要條件,及布洛卡角、邊、面積的關係式。然後探討四邊形的情形,發現存在正、負布洛卡點的四邊形皆為調和四邊形。接著將文獻中三種布洛卡三角形的變換整併為更具數學風味的旋轉與伸縮變換。再以此方法為基礎,發現一系列布洛卡點、外心間的幾何性質,同時進一步推廣至多邊形,其中美妙的結果是:從任意布洛卡n邊形出發的n條全等的等角螺線皆會收斂至布洛卡點;最後,本文最驚艷的發現是:所有存在正、負布洛卡點的n邊形,其頂點皆為正n邊形的頂點經過反演後的反形。

骨牌夾心餅之同心圓探討

一、4×4骨牌同心圓 1. 下圖一則成功的4×4骨牌同心圓示例:(1) 內圓(紅色部分)每行每列總和皆相同都為3。(2) 外圓(含紅色部分)每行每列總和皆相同都為9。(3) 設計源自於骨牌魔方陣的變形,本遊戲不探討對角線的總和。 2. 本研究發現:(1) 4×4同心圓之內圓總和≠外圓總和。(2) 4×4同心圓的內圓總和範圍介於1≦內圓和α≦11。(3) 當4≦內圓和α≦8時,其外圓總和β的最小值與最大值有其固定的範圍:α+1≦β≦α+11。(4) 當內圓和不在4≦α≦8的範圍內,其外圓最大值逐漸從兩頭遞減;外圓最小值逐漸從兩頭遞增。(5) 4×4骨牌同心圓的排列方式有七大類共32種。因不同骨牌排列的變化,會產生更多4×4骨牌同心圓的拼組可能。 二、5×5骨牌同心圓 1. 下圖一則成功的4×4骨牌同心圓示例:(1) 3×3內圓(紅色部分)每行每列總和皆相同都為12。(2) 5×5外圓(含紅色部分)每行每列總和皆相同都為17。(3) 設計源自於骨牌魔方陣的變形,本遊戲不探討對角線的總和。 2. 本研究發現:(1) 5×5同心圓的內圓總和≠外圓總和。(2) 5×5同心圓的內圓總和範圍介於4≦內圓和α≦12。(3) 當7≦內圓和α≦9時,其外圓總和β的最小值與最大值有其固定的範圍:α+1≦β≦α+11。(4) 當內圓和不在7≦α≦9的範圍內,其外圓最大值逐漸從兩頭遞減;外圓最小值逐漸從兩頭遞增。

蟲蟲危機

黃斑粗喙椿象是半翅目昆蟲,牠是「肉食性」椿象,主要以鱗翅目的幼蟲為主食,我們所要研究的是以紋白蝶的幼蟲來飼養黃斑粗喙椿象,觀察黃斑粗喙椿象的一生。種植小白菜,小白菜的主要蟲害是紋白蝶的幼蟲,利用椿象是紋白蝶的天敵關係,釋放黃斑粗喙椿象防治紋白蝶,進行生物防治法的研究,以減少小白菜噴灑農藥。

蒴果僅存-台灣欒樹蒴果在地面移動情形的研究

用自製風洞測試台灣欒樹蒴果,以白努利原理找出構造如何影響移動情形。發現:單邊易受氣流影響,移動距離遠;上反角的角度愈大,距離愈遠。而果皮寬與長的比是展弦比,越大的移動距離越長。表皮越平滑移動距離越長。而且種子的位置會影響重心,愈後方重心偏後移動距離愈長,而偏前,會出現飄動。當氣流通過蒴果表面,上反角大小會影響翼間渦流數量和擺動次數,造成翼面穩定度不同。