全國中小學科展

依全國中小學科展屆次查詢

依相關評語查詢

佳作

另類接觸─夜探校園「無鱗尖鼻蛛」

本研究在夜間的校園環境中,以七個月的時間進行夜行性蜘蛛的觀察和記錄,並經由溫度測量、長度計算與實地觀察等方式,配合自然與生活科技領域康軒版本第八冊第三單元─「昆蟲家族」和第十二冊第三單元「生物與環境」,透過帶領式觀察,了解蜘蛛並不是昆蟲外,並實地觀測記錄校園夜行性蜘蛛─無鱗尖鼻蛛的生態習性以及特殊個體差異與環境之間的互動關係,得到以下結論:一、夜行性蜘蛛對於所選定的棲息地有相當程度的穩定性,尤其是居留型結網蜘蛛有明顯的領域行為與棲地結網再利用的特性。二、雌蛛有短期的護卵行為,如果受到干擾則有可能會棄卵,所以在觀察的時候應該要避免過度的人為干擾。三、無鱗尖鼻蛛背部不同的形態變異,可分為斷枝型、樹瘤型和核果型。這和其所棲息的微棲地環境有直接的關聯性。四、無鱗尖鼻蛛會受到季節與溫度的變化影響族群數量,老熟的個體容易在冬天死亡,而幼蛛在春季時活動頻繁,數量也較多。五、蜘蛛是一種生態行為相當有趣的生物,可是卻一直背負了人們負面的觀感,我們在親近蜘蛛之後,發現牠其實是種可愛的生物,值得我們去愛護。

「泉」讓你知道--礁溪溫泉之探討

本研究經由調查活動,了解礁溪溫泉區之地層構造是由四稜砂岩所組成,四稜砂岩經地層變動擠壓,除了形成傾角多數為60度到80度的節理之外,也形成數條斷層。再透過實驗設計操作得知,節理越多且角度越大的四稜砂岩,其導水性越好。因此,地底的原始溫泉就順著四稜砂岩的節理和斷層湧出沖積扇,形成平地溫泉。再經由得子口溪的野外調查活動中發現,得子口溪的中、下游,因地底有砂石、泥等沉積物,溪水會從地表沉積物下滲到地底,造成溪床乾涸。結合礁溪溫泉和得子口溪地質調查及實驗設計操作的結果,本研究設置了「礁溪溫泉」模擬裝置以實驗探討之並依實驗結果推測礁溪溫泉區的溫泉泉溫變化情形。

看誰「墩」得穩—不同橋墩斷面受力穩定度與淘空研究

八八風災造成傷亡無數,幾條重要對外聯絡橋樑斷裂,交通中斷,影響人民生活。本實驗利用油土塑造各種形狀模型模擬橋墩,並觀察橋墩迎水斷面受力大小,橋墩迎水面淘空和左右淘空,以及橋墩背水面流水沖刷的情況。從橋墩穩定度方面得知,河床枯水期期間,橋墩迎水面為方形較容易受水衝擊而搖動,而橋墩迎水面非方形則有較佳的穩定性;豐水期期間,橋墩為正圓及梭形的受水衝擊後仍能穩定,尤其梭形在大水衝擊下仍能穩健的佇立;另外在橋墩淘空方面,迎水面具流線弧度可有效減緩淘空情況,其中圓形與梭形淘空面積最小,可有效減低橋斷裂的危機,背水面河道沖刷方面得知,導流板為尖角形狀者具良好導引水流的效果,而圓弧則有集中水流的作用。

AlphaGo 想什麼?用棋士精神圖解渡河問題

傳教士和土著從左岸搭船(必須有人開船)到右岸,過程中任一岸土著不可比傳教士多,否則土著吃掉傳教士,遊戲失敗。 設計圖解方法,將操作過程轉化成二維座標,題目限制畫成棋盤,並依據條件設定棋子不同走法,以下棋概念探討渡河相關變化題,如改變船的座位、陸地的數量、土著和傳教士的人數……等。 觀察規律並找出「最少步數」與「最佳解法」,將研究成果透過自學程式語法Processing寫成可隨變化題快速產生「棋盤樣式」與「棋子提示走法」的輔助研究工具,加速研究歷程及驗證研究成果。 其中,改變物種數量會產生三維座標以上立體棋盤,無法視覺化棋盤輔助思考情況下,效仿AlphaGo設計精神,運用運算思維技巧,以現有研究成果為基礎,推論其變化規律。

站在Escher的肩膀上──平面及空間中的密鋪圖形設計

本研究以荷蘭籍的藝術家M.C. Escher繪製的密鋪圖樣作為出發點,接著研究以正三角形、正方形和正六邊形為基本單位的磁磚設計方法。首先利用4種等量變換(Isometry)推論出三種基本形狀分別有4、5、7種邊作用方式,再利用「群」(Group)表示邊作用,進一步窮舉出可密鋪的設計方法分別為3、10、4種。配合上述理論,找出一套演算法判定磁磚之密鋪性以及密鋪類型。再者,探討將邊封閉而形成有限平面的「窗框」系列磁磚密鋪的特性;接著延伸到有限曲面上,如:環面、圓柱曲面及著名的莫比紙圈,並找出製圖方法;再拓展到空間中,對正多面體,以及利用正立方體為單位,進行立體的密鋪;再透過程式構築一個更為簡易的分析平台。利用上述的結論,學習者可以輕鬆製作新圖樣。

瓦磘溝變身 – 水質進化追追追

我們想要檢驗本縣行政首長所說:有信心能複製韓國青溪川成功經驗,讓瓦?溝這條淹水大妖魔幻化成兩市民眾主要休憩場所,是否真能實現。因此以水質檢驗儀、PH計、濁色度計來檢驗瓦?溝的水質。 實驗結果顯示﹕ 一、瓦?溝的酸鹼值、濁度、溶氧量真的有改善。 二、瓦?溝的水溫、導電度、?度並沒有因整治工程而改變。 總體而言,我們認為溝水真的有改善,目前是輕度污染,希望能趕快進步成為未受污染的河川,但需要我們更進一步的觀察與期等,也希望政府當局能夠投注更多的心力,來改善大家的環境。

行星凌日的黑滴效應探討

本實驗的目的在探討凌日時的黑滴效應。實驗以投影機在螢幕上投射出亮區模擬太陽,以保麗龍球模擬內行星橫越太陽表面,以相機作為觀測記錄器材,結果發現在內行星與太陽的第二及第三次接觸時會有黑滴現象。黑滴效應在光源顏色越接近紅色、拍攝相機的光圈值越小越明顯、相機對焦比實際值越小越明顯;光源的明亮度對黑滴效應沒有顯著影響。金星大氣、地球大氣不是造成黑滴現象的主因,而影響黑滴效應的因素與光的繞射相同。實驗結果發現,黑滴效應的成因主要發生在觀測的器材上。

鬥豔爭輝-氧化薄膜干涉之探討

本實驗是在探討針尖加熱後週期性顏色出現之現象。將針置於不同氣體中加熱,得知此現象為金屬氧化後之氧化薄膜所造成。並利用自製傾角微調裝置改變光的入射角以觀察顏色位移,證實此現象與干涉現象有關。由自製干涉儀測出的干涉條紋間距來換算薄膜厚度變化,探討顏色週期性出現之原因。由實驗得知,膜厚的變化造成特定顏色建設性干涉,導致週期性顏色出現之現象。但膜厚在一定範圍內,才會有週期性顏色出現。最後,還有測量溫度與顏色出現的關係,得知溫度與顏色出現有一規律性。而藉由均勻加熱的方式,可將單一顏色均勻地呈現在一樣本上。

滴水發電-應用開爾文靜電裝置過濾懸浮微粒

我們探討開爾文靜電裝置對懸浮微粒之過濾效果,主要結果有三,一、使用靜電電位計量測發現,開爾文裝置的支架採用中空塑膠管可有效絕緣,感應環使用長、直徑小的鋁箔圓環,控制流出水柱為細、長形狀,會有較佳靜電效果。二、使用微粒濃度感測器與乒乓球的漂浮實驗顯示,孔隙大的濾網,過濾差卻較透氣,若在氣流帶動下導入靜電,則有較佳的集塵效果。三、應用簡單材料組裝的開爾文裝置,經實際測試,可利用收集雨水長時間產生正、負靜電壓高達10~14kv,在封閉空間集塵或燃燒線香、金紙、木炭的懸浮微粒過濾上,具有良好過濾效果,尤其木炭有超過88%以上的整體過濾效果。

玫瑰藍色系與新式嫁接法之研究

本研究以藍色樹形玫瑰為主軸,研究嫁接對玫瑰生長、病蟲害之影響,分析其中問題所在,加以改進創新,也探討環境的酸鹼值對花色的影響。本研究發現樹玫瑰嫁接後外觀看起來安然無恙,卻在幾天後枯萎而死,經透過顯微鏡觀察切片,發現砧木與嫁接玫瑰形成層癒合速度不同而導致維管束喪失功能,無法輸送水分而死亡。本研究使用自創的嫁接方式—環狀剝皮法,搭配修剪技術及天然農藥,大大提升了實驗樹玫瑰的存活率。