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佳作

別跟我相鄰

藉由數學課程中,怎樣解題的學習經驗,我們嘗試找出「別跟我相鄰」遊\r 戲中雙方可走的棋數,以探究遊戲的公平性;在由對戰結果進行觀察、分析、驗\r 證後,我們找出遊戲的必勝方法,並發現雙方可走棋數具規則性,且遊戲具公平\r 性;經由嘗試創造不同的正方形棋盤,進行遊戲,也能有相同的結論;更將遊戲\r 應用於生活中,以「別跟我相鄰」進行填滿平面圖形遊戲、填滿立體圖形遊戲及\r 串珠子活動,並從中找出棋子、珠子數量所呈現的規則性,並將其以數學式表示。\r 在研究過程中,我們將五年級數學課程中所學得「怎樣解題」、「因數和倍數」、「柱\r 體與錐體」的觀念及經驗加以應用,讓我們再次感受到數學有趣及神奇之處;另\r 一方面,這個研究有助於大家對於平面及空間的觀察及思考更加敏銳,且不論年\r 紀皆可以多玩「別跟我相鄰」,亦可幫助思考。

細菌電力公司

本研究中,我們利用細菌分解醣類產氫的方式,由過程中找出厭氧菌醱酵產氫最佳操作策略,再以反應器結合活性炭顆粒進行連續式產氫醱酵。產氫污泥源於台西海岸泥巴,可於厭氣條件下將碳源基質(蔗糖)於40℃時轉換為氫氣。在一系列探索下,結果每日每公升反應器可產生氫氣26.64 L,同時結合氫氣純化裝置、燃料電池產生電力使燈泡亮。利用生物方式產生氫氣,將不會造成污染,且為一乾淨的能源,若結合燃料電池將可應用於汽、機車上。

E 世代的風力

風力發電一般都使用細長形葉片,這種葉片承受風力作用效率較低,因此我們將細長形葉片,改為平面式葉片,此平面式的葉片利用偏心的原理,當受風時張開,逆風時能收平,以減少阻風力,藉此能提高發電機的發電效率。

Let’s Play Dough——自製無毒黏土之研究

本研究主要在探討影響自製黏土的因素。由於擔心市售黏土是否有化學添加物?進而讓我們有自製安全無毒黏土的念頭。查資料時發現,大家寫的材料比例、作法都不相同,且都需再自行增添麵粉或水量,這讓我們感到疑惑,所以想用科學方法來測量,提供大家一個適合的比例與作法。我們利用自製的「黏度」、「延展性」與「柔軟度」裝置來測試黏土的性質,再將結果與市售黏土做一比較,並記錄黏土靜置後的情形,藉此判斷出適合的比例與作法。另方面,選出測試結果較合適的兩種自製黏土,與市售黏土一同進行問卷調查,以瞭解大家對自製黏土的看法。對照問卷調查的結果及實驗觀察的紀錄,提出建議的自製黏土比例與作法,讓大家可以安心享受玩黏土的樂趣!

放鬆「心」體驗-利用心率變異性探討音樂與精油按摩的放鬆效果

都市生活充滿著壓力與緊張,若能獲得真正的放鬆,那怕是片刻都能讓人得到紓緩並精神百倍。本研究目的為利用心率變異性探討音樂與精油按摩的放鬆效果。共有32位高職二年級女性受試者經過五種情境各10分鐘的放鬆體驗:1)聆聽放鬆音樂;2)頭頸按摩;3)頭頸精油按摩;4)頭頸按摩加上放鬆音樂;5)頭頸精油按摩加上放鬆音樂。實驗蒐集了受試者客觀心電訊號及主觀情緒量表資料。結果顯示:1)聆聽放鬆音樂、接受頭頸按摩與不從事放鬆行為情境下的放鬆效果相似;2)受試者接受頭頸精油按摩時產生的放鬆效果,較不從事放鬆行為顯著;3)聆聽放鬆音樂可以延續頭頸精油按摩帶給受試者的放鬆感受。本研究結果可供相關服務業者參考,讓人們皆能體驗最佳放鬆效果。

比潘朵拉之盒更神奇-自動抽空氣的收藏盒

我想設計製作一個能自動抽出部份空氣的收藏盒。我希望這個收藏盒能夠一直保持在固定的較低氣壓(和自然環境比較起來),如果它會滲入空氣的話,我希望當滲入的空氣達到一定的量,它會再自動抽出空氣。我利用四年級自然課所學習到的馬達和電路的開與關和幫浦,再加上我自己想的薄膜型氣壓反應裝置(利用手術用手套製成),經過許多次的修改、調整,才完成這個新發明-會自動抽出空氣的收藏盒。接著,我要用自製的收藏盒來存放食物類和金屬類的東西,來比較它的防霉、防鏽效果是否優於一般的保鮮盒。

瑕疵之美-矩形磚牆瑕疵線的探討

對於任一矩形磚牆,為了尋找如何用1×2的磚塊砌成沒有瑕疵線磚牆的策略。本研究發現:一、可以畫出沒有瑕疵線的磚牆最小規格為5×6(奇數×偶數型)或6×8(偶數×偶數型)的磚牆。二、(一)、在p×q磚牆中(p為奇數、q為偶數),若滿足條件p×q≧4p+3q-8,則當此磚牆被1×2的磚塊填滿時,必可以排出沒有瑕疵線的磚牆。(二)、在p×q磚牆中,(p、q皆為偶數),若滿足條件p×q≧4p+4q-8,則當此磚牆被1×2的磚塊填滿時,必可以排出沒有瑕疵線的磚牆。三、對於一奇×偶或偶×偶的磚牆(最小規格分別為5×6或6×8),必有策略可以畫出沒有瑕疵線的圖形。

動流體間阻力探討

在某一次的打掃時間,不小心將水桶打翻,所有的水都從四樓落下,看到\r 這天雨散花的一刻,我們對這些液滴有很大的好奇:在空氣阻力的作用下,她是\r 否為圓形呢?大小不同的她們是否同時落地呢?這些是否牴觸伽利略在比薩斜\r 塔上所做的實驗結果:不論輕物重物皆同時落地?\r 在一個偶然的機會,物理老師林老師在課堂上表演了一次「油水實驗※」,\r 我們因此做了聯想,可以用油水互不相容的特性來做我們的實驗,一方面可以滿\r 足我們的好奇心,另一方面也解決了下落(終端)速度過快的困難,展開了重重困\r 難的科展旅程!\r ※油水實驗:首先知道酒精、油、水的密度分別不同,又因為油與水、酒精不相\r 溶,但酒精又可以溶於水中,於是一開始放滿油,在調整水:酒精的質量比,調\r 至與油近似後,倒入油中後,再微量加入酒精或水,使得水酒精混和液滴在油中\r 上上下下,因而觀察到他的形狀非標準的球型。

燈場亮相

「點燈」益智遊戲,要想辦法讓所有的格子變亮,但點亮的方式必須遵循一個法則,即點亮一個燈時,周遭緊鄰的格子也都會亮起或熄滅,依其原本明暗狀態而變化。二維平面的點燈技巧,經過參考相關資料及嘗試,很快便能掌握,但是較為複雜的三維立體空間點燈,更引起我們的興趣。藉由這次的探討,我們發現立體點燈和平面點燈是有關聯性的,而且解法都具有規律。只要整理出規律,便能推算出同類圖形的解法,輕鬆掌握立體點燈的技巧。

娃娃車安全系統

娃娃車悶死幼童事件時有所聞,但人們往往只記得一時的教訓,事過境遷悲劇一再重演。有鑑於此,本發明乃是要克服娃娃車悶死幼童的問題。當車輛熄火,且車門開啟且又關閉後,經一預設之時間後,當偵測車內仍有活體存在時,自動驅動喇叭警示,並且利用無線發射及接收模組將此異常現象傳送至駕駛人或園方即時處理。若經過一段時間仍無人前來處理或車內溫度上昇至危害活體之溫度,此時車輛之車窗將自動下降一定距離以供救援人員到達前車內活體呼吸及降低車內溫度,以避免悲劇的發生。