全國中小學科展

佳作

草地上的馬蛛絲跡—探討長疣馬蛛結網及捕食行為模式

本研究探討生活在草原的長疣馬蛛,觀察牠如何結網以及網型構造,並探討網的功能。在觀察及實驗後得到以下結論:長疣馬蛛偏好在強光環境下結網,且對高溫有好的耐受性。長疣馬蛛視力差,但可以結出用來感應捕食的多層漏斗狀網,結網的方式相當特殊,可分為「探測期」、「底層網期」、「平面網期」、「皿狀網期」、「漏斗網期」五個階段,且不同層網的感應偵測上與敏感度與捕食成功率均不相同。我們也進一步探討了長疣馬蛛的捕食行為模式長疣馬蛛的捕食行為可分為「被動感應模式」、「偵查模式」、「攻擊獵物模式」、「後續處理模式」、「返回」五個階段。其可以利用最頂層的平面網捕食獵物,且獵物的捕食受到獵物大小與置入的方式影響。

消失吧!益麵劑!三階段發酵箱的奮起之路

本研究目的在製作出適合麵糰發酵的最佳環境,以下是本研究的成果摘要: 一、 製作出「三階段發酵箱」,三階段發酵箱可以根據不同的發酵階段設定,提供麵糰在不同階段對於溫度與濕度的需求 二、 三階段發酵箱發酵製作出來的麵包,不僅可以幫助麵糰有較好的體積成長幅度,更能夠讓麵糰達成較理想的發酵成熟度。 三、 三階段發酵箱可以在發酵過程中改善麵包的柔軟度,在未來就能夠減少麵包使用添加物的機會,希望製作麵包的業者都能夠減少添加物的使用,讓大家的身體更加的健康,消失吧!益麵劑!

疊疊高升-骰子爬升的因素探討

這項研究是延續國小時參加全國科展作品「『粒粒』皆辛苦」的創作,不僅將成功疊出骰子塔的步驟簡化,更進一步的探討出疊成骰子塔的順序性,並藉由實際教導同學,記錄每一位初學者對於學習疊出骰子塔技巧的過程,也做為我研究的分析數據。為了更客觀的探究骰子爬升及堆疊的物理原理,我設計並製作一部可調整轉速的儀器,精準探討轉速(或頻率)與杯子傾斜角度、旋轉半徑、骰子顆數、骰子質量以及摩擦力有何關聯性。進而算出摩擦係數,合理解釋了骰子爬升與下滑所需的轉速與理論值之間的差異,更推導出利用摩擦力修正後的轉速,可準確求得骰子在不同傾斜角度、旋轉半徑下爬升或下滑的轉速,讓「賭神」的祕技重新賦予科學的生命。

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。

礫灘的石頭

「阿塱壹古道」是台灣僅存的最後一段自然原始海岸,我們想研究這裏的海灘上圓扁的石頭的形狀和階梯般的層次的關係。我們選了五個採樣點(避開河口和懸崖),並設計出礫石測量器,共測量了300顆礫石,得到結論:一、礫石有由北向南逐漸變小、變扁的趨勢,再由當地風向、海浪及「沿岸流」方向的資料等證據,顯示礫灘的石頭的確有由北向南搬運的可能。二、北側區外海岸的礫灘似乎僅低平台的礫石,高平台的礫石粒徑明顯變小,不符合「礫石由北向南搬運,石頭北大南小」,故推測可能僅部分較小的礫石可以由北向南搬運。三、沿著海岸由北向南移動的主要是低平台較小的礫石,而分布於高平台的較大礫石,可能大部分都是「被附近河川搬運到海灘的礫石」。

水吃不吃「塑」?-探討水中塑膠微粒的含量

都市河流是海洋塑膠微粒的重要來源之一,我們想要探討都市河流特性對塑膠微粒分佈的影響,並了解環境中不同飲用水源的塑膠微粒含量。本研究選取屏東市萬年溪和殺蛇溪共7個採樣點,以及飲用水源和瓶裝水各6種,利用尼羅紅染色塑膠微粒,再以螢光顯微鏡觀察計算各水樣的平均螢光強度進行比較。結果顯示尼羅紅能附著塑膠製品並在顯微鏡下呈現螢光。都市河流部份,經生態工法整治、保留較多曲折水道的萬年溪河段,較能降低河水中的塑膠微粒含量。飲用水源部份,從淨水場到家中的過程會導致塑膠微粒增加,而一般濾水設備能有效降低塑膠微粒含量。瓶裝水部份,包裝材質和過濾與否會影響水中塑膠微粒含量。

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。

「矩」棋不定

從黑白棋遊戲中訂定新的規則,延伸創造出新的遊戲;從兩人對奕推廣到 n 人遊戲,並找出此類兩人博奕遊戲的『必勝法則』,並且發現與特定『Ramsey 數』模型的關係。

搖滾超人---抗禽流有妙招

衛生署為防止禽流感疫情擴散,大肆撲殺病禽,造成業者重大的損失。因此,我們希望能使用安全又有效的方式來驅趕鳥兒,減少家禽接觸野鳥的風險。 我們先調查目前驅趕鳥的方法,瞭解傳統稻草人的驅鳥效果不佳,於是進行稻草人的改良研究,讓稻草人「活動」起來。本實驗探討在不同條件下影響鳥類取食的各種因素,最後製作「搖滾超人」,並且改進它的缺點。改良後的「行動搖滾超人」鳥類取食量明顯減少了,對驅逐鳥類有很大的幫助。 我們改良「搖滾超人」驅趕在禽舍附近取食的鳥兒,減少家禽和鳥兒接觸的機會;並且運用「搖滾超人」來驅離住家陽台的鴿子和鐵窗上的鳥群,防止鳥糞污染,影響我們的健康,驅鳥效果都能大大提升。

滾動奇“積“~勒洛三角形與圓滾動的探究

在我們的生活中所見到很多圓的應用,車輪、硬幣、井蓋……,似乎無處不在,大有不可替代之勢,但早在19世紀德國的一位科學家勒洛的出現,從此打破了這個一成不變的傳說。因為勒洛三角形滾動時可以實現上下區間高度一致,這與圓在直線上滾動時是完全一樣的,因此本活動以小學的複合圖形面積為根基,拓展到圓和勒洛三角形在多邊形或變軌曲線圖形外滾動的區域面積,藉由剪拼及尺規作圖分解不規則的區域面積,看似複雜的問題竟然變簡單了,並且找到面積求解的一般式,不但讓我們學會如何把未知的問題轉化為已知的問題來進行解決,還能進一步將我們的研究轉化成好玩且具挑戰性的軌道拼圖,由長方形、扇形、環形扇組合出多種不同的軌道,並反推出原型。