全國中小學科展

佳作

變裝舞會-紅后負蝗改變體色及求偶行為之探討

紅后負蝗是菜園常見昆蟲,調查體色主要為綠色,少數褐色及綠紅色。棲息於地瓜葉、萵苣等,吃食菜葉。氣溫愈低,負蝗數量愈少。研究發現:一、相對濕度較低,會影響若蟲蛻皮時、及若蟲蛻皮為雌、雄成蟲,改變體色為褐色。環境顏色也會影響若蟲蛻皮為雌成蟲時改變體色。二、改變體色的步驟,從觸角、頭、胸、背、腳、腹面,依序變為褐色。三、綠雄蝗對綠雌蝗的交配次數高於褐雌蝗,綠負蝗交配總次數也多於褐負蝗;負蝗體色可能影響求偶行為與繁殖。四、雄蝗求偶步驟:看見雌蝗→靠近雌蝗→用腳碰觸雌蝗→跳到雌蝗背上→交配,而雌蝗身體晃動是達成交配重要因素。五、雌蝗交配數次才產卵,約20幾顆卵被卵泡包圍,一段時間後陸續孵化綠色小若蟲。

順風而上

去年我們自製一個風洞裝置,希望能以實驗來觀測各種圓柱體造成飄浮\r 現象的情況,但是因為某些技術層次的無法突破,效果不盡理想。今年,我\r 們解決技術上的障礙,並改良風洞箱及測量方式,希望能一圓去年的夢想。

正n邊行內接正四邊形之探討

本篇將探討在正n邊形中的內接正四邊形,即此正四邊形的四個頂點分別位於正n邊形的四個不同邊上。我們將正n邊形依邊長數分為n=4k、4k+1、4k+2、4k+3,透過電腦繪圖、尺規作圖法及公式驗證,得到以下結論:正n(n=4k)邊形有無限多個共中心內接正四邊形,而其餘正n邊形中,皆只有一個(本篇中圖形經過旋轉對稱後,大小、位置相同者為全等,則視為 "同一個")內接正四邊形,且在n=4k+2時,內接正四邊形必和正n邊形共中心;n=4k+1或4k+3時,內接正四邊形必不和正n邊形共中心,但內接正四邊形之中心必在正n邊形的一對稱軸上。最後我們提供一個能在所有的正n邊形畫出內接正四邊形的尺規作圖法。

萬象「羹」新-探討勾芡液的黏度變化

本研究旨在探討各類芡粉糊化後所形成的勾芡液黏度與芡粉性質之間的關係。首先觀察測量並比較各芡粉的澱粉粒大小、直鏈澱粉含量、糊化、老化現象等特性,並自行發展製作旋轉式黏度計,用以測得實驗中蓮藕粉、樹薯粉及不同支鏈澱粉比例的玉米粉勾芡液在不同條件下的黏度,並與芡粉特性做綜合討論。支鏈澱粉含量高的勾芡液黏度大、耐剪切;芡粉糊化前加酸即難起糊,加鹽、加蔗糖對不同種類芡粉的黏度變化有不同效果。

流離燈

本實驗是從最初遇到礦泉水無法使小燈泡發亮的問題,進而開始思索問題癥結所在。突發奇想地想利用電解質在水中的移動來仿造猶如耶誕樹上的跑馬燈般閃爍不已。使肉眼看不見的無色電解質在水中的移動情形,利用指示劑的變色原理,讓離子的移動原形畢露,一窺其導電原理。探討它在國中理化實驗的應用性及跟我們生活息息相關如飲用水、地表、地下、雨水的離子濃度做相互比較。

『含流睿智』植物也會算數?~探討含羞草觸發運動其訊息傳遞的奧秘

外部刺激含羞草達到一定力道後,含羞草有依序閉合現象。含羞草雖然沒有神經細胞但是仍然可以產生類似的傳遞訊息方式,含羞草運動的膨壓作用啟動訊號之一為電訊號傳遞產生,讓水分往另一側細胞集中,並非水分立即蒸散或是水倒流回根部。當以外部電流、熱源、光線也可引起動作電位產生觸發運動;含羞草觸發運動會因為連續相同程度的刺激而不敏感,類似習慣適應。若在土壤添加乙醚麻醉劑15%,30分鐘之後,含羞草細胞亦會被麻醉而變得反應遲緩或是沒反應。本研究後續發現施予20k流明至40k流明的藍色光線時,有助於含羞草葉片再復原的速率!

天搖地動

位屬在地震頻繁的台灣,近年來頻受地震禍害,尤其以房屋倒塌造成人民生命財產損失為最。有鑑於此,我們希望能利用各種實驗來探討建築物的方向、樓層的高度、地基的材質、建築的造型對於耐震的強度的影響。希望能找出最安全的建築物在地震發生時,能將傷害減到最低。也許我們目前還無法阻止地震的發生,但我們卻能盡量讓災害程度降到最低。

狡「蟹」三窟----網紋招潮蟹(Uca arcuata)的洞穴建築

東石大橋旁的灘地以網紋招潮蟹為優勢種,本研究則選定五個調查樣區,利用望遠鏡觀察並實地測量洞穴和網紋招潮蟹外型的大小,及利用聚合樹脂製作洞穴模型以便了解洞穴內的構造。研究結果發現樣區中網紋招潮蟹雌蟹數量較雄蟹少,常出現在靠近水邊的區域。所建築的洞穴會因季節及位置有所差異,第 I 區的洞穴位置常會改變而且較淺,冬季的洞穴則較深。洞穴的種類分為平洞及煙囪洞穴,漲潮時,部分洞穴會因洞內水位上升而產生封洞的行為,洞穴內的相對溼度可以維持在 90%以上。成蟹築洞除了第 I 區以外,僅會進行橫向洞穴出入口位置的修改。平洞的出入口直徑與甲長相近,至少會有二個出口,做為避難與防禦入侵之用。主洞穴的直徑大於其步行寬度,溫度維持在 19~27 ℃,底部有積水,為洞內主要活動區域。煙囪洞穴為單一出口,夏季的洞穴其中段特別寬大,可作為求偶之用。由聚合樹脂表面黏附招潮蟹的外骨骼,推測網紋招潮蟹在洞穴內蛻殼,減少被攻擊的機會。

「啊~斯!」口渴的綠豆也頭痛? 探討阿斯匹靈對於植物抗缺水逆境能力之影響

本研究利用綠豆作為實驗植物,在缺水狀況下,使用不同濃度的阿斯匹靈水溶液灌溉植株,觀察是否會使植物產生抗逆境的效果。我們檢視植株的生長狀況,分析葉子內的蛋白質、總酚、類黃酮等抗氧化物的含量,並且測定清除超氧陰離子、自由基、螯合亞鐵的能力,以及過氧化氫酶的活性,最後量測光合作用光反應及暗反應是否受到影響。實驗結果我們發現不論是哪一個生理指標,阿斯匹靈的處理確實有助於綠豆植物抵抗缺水逆境,並且以0.8mM阿斯匹靈濃度處理的植株較能修復缺水逆境所造成的氧化傷害現象,也對植物內部的生理機制有最好的修復效果。

「聲」林「知」王-探討不同聲音對於反應時間及記憶力之影響

本實驗旨在探討聲音對人類注意力以及記憶力的影響,並藉此提高學習效率以及學習表現。我們以自編問卷調查國中生對於聲音的聆聽習慣及看法,隨後以4種類型的音樂和3種語言的廣播,針對30位同學進行注意力、數串及圖像記憶力實驗。研究結果指出:(1)注意力部分,古典樂相較於對照組縮短了反應時間,而廣播皆縮短反應時間,其中以英文、泰文顯著縮短。(2)數串記憶力中,抒情樂可提高答對率並加快反應時間;搖滾樂則會降低答對率。英文廣播對反應時間與數串答對率皆有正向影響。(3)圖像記憶力中,三種廣播皆無顯著影響。以相關性分析學業成績與各實驗數據可知學業成績與古典樂的反應時間呈負相關(p=.026)。由上述結果可知,聲音對學業表現可產生正向影響。