全國中小學科展

第三名

『微』『錳』先生-乾電池中可回收、可替換式之二氧化錳微膠囊試紙研究

明膠作為殼材包覆乾電池去極劑,在10%二氧化錳-明膠溶液(明膠與水質量為1:13)中以10%草酸交聯可得到最佳功能效率、最佳承受應力並且能將二氧化錳100%包覆回收的去極劑紙膜,該紙膜可以較散佈式二氧化錳提供38%的電壓,卻能與氯化銨等低污染性電解糊料作100%分離與回收,減少重金屬汙染問題,值得開發利用。在微膠囊製程,建議配方為15%酒精水溶液、0.5%明膠、1%二氧化錳之中性溶液,待噴霧成膠囊後用5%草酸水溶液進行交聯。使用超音波霧化器控制其噴濺高度與時間,得到15-25公分間以20分鐘為最佳噴濺時間 ,此模組化條件能幫助開發家用微膠囊製備系統,用以居家清潔、替換式電解質試紙與美妝保養品之小型家電中。

瘋狗狂飆、嘯傲江湖

放假到海邊戲水,看到波浪由遠至近湧來,在遠方看來風平浪靜,一到岸邊卻變成一公尺高的浪,並激起許多美麗的浪花。為何海浪能在數秒內捲成大浪,令我們百思不得其解。又常見報紙報導,海底地震後,常有海嘯隨後跟至,造成重大傷亡。而臺灣的東北角,在冬季時,常由平靜的海面上,突然捲起致命的瘋狗浪,令人防不勝防。這些現象,使我們對海洋的奧秘愈來愈感到好奇,於是興起研究波浪的念頭,來滿足我們的好奇心。

蝴蝶飛行的探討

在校園中,看到一群群的蝴蝶輕盈飛行再仔細觀察時發現,蝴蝶起落都那麼簡易,不禁感到納悶。於是,對於大自然的飛行員興起了好奇心,與老師討論後,決定對蝴蝶的飛行做進一步的實驗與探討。

易籽而膠,行之有酵—探討薜荔榕亞屬植物的凝膠特性與酵素活性分析

為探討薜荔榕亞屬植物之凝膠機制,我們萃取愛玉子、薜荔、珍珠蓮、大果藤榕的果膠酯酶PME並滴定活性、分離果膠且分析凝膠品質。四種植物之PME活性依序為13.36、1.63、3.19、4.29單位;果膠含量為6.51%、9.83%、15.76%、11.90%;PME活性決定凝膠速度,果膠量決定凝膠倍數。愛玉子PME活性最高,由果膠量決定凝膠品質;薜荔PME活性個體差異大,活性足夠才能凝膠;珍珠蓮果膠最多,凝膠倍數達400倍;大果藤榕凝膠關鍵在於成熟度。水中Ca2+、Na+及升溫可提升PME活性。PME耐熱性:愛玉子在70℃、大果藤榕和珍珠蓮60℃、薜荔在40℃時活性大減,推測四者PME不同,但皆受果膠酯酶抑制劑抑制。此外,不同PME與果膠可搭配凝膠,愛玉子、薜荔、大果藤榕相容性較佳,但與珍珠蓮相容性較差。

綠色寶笛

實驗發現,寶特瓶的開孔總面積越大,聲音越高,與陶笛發聲原理相似。我們自製各開孔工具,仿照直笛指法在瓶上開孔,找出頻率(X)與總開孔面積(Y)的公式: (1)標示600 ml透明寶特瓶開孔公式:y = 0.00005x2 - 0.0174x + 3.3838 (2)標示580 ml霧面寶特瓶開孔公式:y = 0.000142x2 - 0.0627x + 9 (3)標示2000 ml透明寶特瓶開孔公式:y = 0.00004x2 + 0.0131x - 2.3964 公式適用範圍: (1) 寶特瓶正立或倒立皆可,指孔需打在氣孔下方,瓶蓋開口需在氣孔上方。 (2) 波爾公式適用330 ml~700 ml(準確到So)的透明寶特瓶。 (3) 波爾公式適用音域從4C~5E。我們向同學收集寶特瓶,套用公式精準開孔,容量、材質、形狀不同,也可做出音程相同的寶特瓶笛,同學拿到都能馬上拿來吹奏曲子,成功地讓回收桶裡的寶特瓶變身為可演奏樂曲的綠色寶笛!

蝎虎自割行為之探討

動物面對危險時,會產生適當的行為禦敵,自割即為蜥蜴常採取的方式。從飼養過程中觀察得:若抓取蝎虎的當時即發現其剛自割,則後來新生之尾巴沒有環節,可知尾巴無環節處便是新生處。為確切觀察其自割行為,發現:若刺激在有環節的尾部或新生尾與原生尾之交接處,則會在刺激處發生自割行為;若為無環節處的尾部,則無法自割。另外,經由 X 光片、蝎虎透明染色標本、蝎虎實體標本之尾部解剖,我們證實外觀所看到的環節處即為內部尾椎骨中的橫突處,即自割發生之斷裂面;而無環節處內部為一完整的軟骨管,綜合以上,自割後新生處無法再次斷尾。

作父母師長的好幫手科學分類方法及卡箱的設計與創作

上音樂課時,老師要我到教具室借第三冊第三單元的教學錄音帶,由於教其室鎖起來,我便到總務處借鑰匙,掀開鑰匙櫃,大約有二百多隻的鑰匙分成好幾串,由於辨識的符號模糊不清,好不容易才找到,再跑去開教具室拿錄音帶,發現每個錄音帶歸檔的位置都不對,又得重新翻找,花費了九牛二虎的力量終於找到了,可是回到教室已經快要下課了,老師說我笨手笨腳,我覺得很委屈,回家我一直在想,家裡面的鑰匙以及弟弟的故事錄音帶不也是很零亂嗎?如何整埋,才能化繁為簡,省時又省力呢?剛好這個禮拜上自然課礦物單元時,老師教我們先作「個人資料」打洞卡分類的猜人遊戲,我們覺得蠻好玩又方便,是否可以用解決上述的不便呢?

穿得輕鬆,穿得暖和

天氣漸漸變涼了,媽媽把冬天的衣服拿出來準備過冬,把夏天的衣服收起來。我發現冬天的衣服都是藍色、黑色等較暗的顏色,且布料較厚;夏天的衣服則是白色、粉紅色等較淺的顏色而布料較薄。我想起夏天穿藍色長褲在外面玩覺得好熱,改穿白色長褲就覺得涼快多了,難道顏色與質料和冷熱有關嗎?於是請老師指導,做了相關的實驗。

異形

您或許從未重視過「誘變源」(mutagen),但事實上「它」卻已深深的影響到你我的健康,甚至於世代的子孫都將飽受誘變源的迫害。 六年前沙士中所添加的黃樟素,今日礦泉水中添加的苯、香腸中添加的亞硝酸鹽等等皆為令人可怕的誘變源,也都直接傷害到人類。究竟誘變源對生物的影響有多大?環境中還存有邢些誘變源?又該如何將其對人類的傷害降至最低?這些都是我們必須解決的問題。在收集資料及請教過老師之後,我們便設計一些實驗希望能增加有關遺傳突變方面的知識,更希望能因此引起大家對誘變源的注意,一起防治這可怕的「文明產物」。

孔明復生,天下三分計

有關研究平分(或N 等分)多邊形面積的題材,在全國科展中,屢見不鮮;但其所討論的範圍,大多只是涉及平分(或N等分)多邊形面積的作法,然對平分(或N等分)多邊形面積的分割線數之多寡以及所分割成的圖狀皆未曾討論。而本作品「孔明復生,天下三分計」,除了對三等分面積提出具體的作法外,也針對了“最佳分割線”(即兩條分割線)與“圖狀”作了討論與研究。其次本作品的特色有:1. 分割線過一基準(即一定點P),且分成定點位於多邊形的頂點、邊上、內部、外部等四部分加以討論2. 所分割的面積不但相等且為完整圖形(即不被分離的圖形)3. 探討過定點P 的“最佳分割線”的分法及組數4. 研究“最佳分割線”所分割成的圖狀,並導出定點P 位於N 邊形各個位置所分割成圖狀種類數量的公式。