全國中小學科展

第三名

神奇寶貝─天然聚合物的合成、測試及應用

根據統計,台灣地區每人每年製造 80 公斤的塑膠垃圾,造成嚴重的環境壓力,且利用塑膠或保麗龍製成的餐具在加熱時會釋出有害於人體的毒素,用過的製品也不易分解,造成的垃圾污染。因此,未來全面禁用保麗龍免洗食具是勢在必行的。但是沒有了保麗龍,吃自助餐時該怎麼辦呢?用紙盒嗎?但如此又必須砍伐為數不多的樹木,用家中的便當盒又嫌麻煩!ㄟ~~如果有一種能取代塑膠、也能被生物快速分解,不會威脅環境的材料不就解決問題了嗎?!那天,在吃 QQ 的蒟蒻果凍時,突然想到,它不也是種聚合物嗎!有沒有可能利用“它”,來變出一種既環保又實用的天然聚台物,用以取代現有的保麗龍及部分塑膠製品呢?於是我們開始了尋找此 一〝 神奇寶貝 〞 之旅。

小小測候站

在五上自然科學第二單元「天氣的變化」裡,我們已學到越來越多的氣象知識,但對於看不見摸不著的氣溫、氣壓和濕度仍然不十分明白,譬如空氣因受熱膨脹,密度小重量輕,氣壓就小,相反的,空氣受冷卻,密度大重量較重,氣壓就大,雖然我們實驗證實過了,而室外的天氣變化是不是也這樣呢?和濕度有沒有關係呢?為了一探究竟我們利用學校設置的百葉箱,選購了必備儀器,集合多位同學合作,分組輪流做長期測量,並共同整理研究。

披沙揀金---如何有效分離大小顆粒

我們的實驗主要的目的在探討振動時顆粒的流動機制,找出振動情況下混合顆粒分離的最佳數目比及最佳直徑比。一、我們推論造成『大顆粒上浮,小顆粒下沉』的原因是因為振動時產生空隙使上層小顆粒向下填補,擠壓下層大顆粒且振動時顆粒堆積造成斜面顆粒碰撞,上層顆粒體產生擠壓現象使大顆粒上升。二、由數據發現,當大顆粒數目與小顆粒數目比為5:1時,大顆粒浮出數目最多,接著我們使用不同規格的『鋼珠』,進一步探討顆粒的最佳直徑比我們觀察以3/32:6/32的鋼珠浮出數最多,推論最佳直徑比為3/32:6/32。三、大小混合顆粒,當振動次數超過60次時,大顆粒浮出數目不再增加,我們推論『60次是大顆粒上升極限值』,原因可能為振動超過60次之後浮出之大顆粒開始下沉。

對稱研究

坊間一般教科書中曾提及對於「對稱」問題的敘述,並且略涉及其判別法則。好奇之餘,引起吾人深入研究之。

南投細懸浮微粒觀測及探討

本研究發現南投空氣在秋冬時的PM2.5數值比台中還要高且嚴重,而嚴重程度竹山>南投>埔里。現在開源且分享的氣象及空污網站已經可以讓我們追蹤PM2.5的擴散及特性,無論是LASS系統的空氣盒子或在地空氣品質網站的微型測站數值趨勢及濃度變化都和環保署測站有共同的變化。而懸浮微粒(包括PM2.5及PM10)、溫度、濕度都會影響能見度。 而南投的多山地形,也影響了PM2.5的擴散,白天谷風出現時,也是外來污染物進來的時間,海拔1600公尺以上的山區,亦會在風向的影響下,也會受到PM2.5的危害,故PM2.5的問題值得全體國民重視,因為沒有人是局外人。

量化大自然--以碎形維度觀點分析培地茅根系成長與抓地力之研究

本研究的目的是探討以碎形維度來分析培地茅根系在不同時期與環境因素生長的差異。分別討論不同的培養基底、不同光照、溫度、生長時間之影響。再由碎形維度預測其抓地力之適配性。實驗結果發現:一、土耕及培養液中的培地茅根系之碎形維度與時間成正向關係,時間越長,其碎形維度值越大。二、生長於土及培養液中的培地茅,其根系之碎形維度值會高於沙耕,但是由照片上可看出培地茅根系在土及沙耕中生長的較長較大,故推論其是適合土、沙耕之植物。三、影響抓地力的因素包含根的深度及其分佈廣度(碎形維度),所以我們希望能透過實驗及數學工具,將兩者影響抓地力的重要因素加以結合,發展出可預測植物抓地力的方程式。

神啊!請給我多一點時間地震防災分級控制多重警報系統

發生於去年深夜的 921 大地震中,由於許多人仍在熟睡中來不及逃生,而被奪去寶貴的生命,造成極為嚴重的傷亡慘況。如今,無數的家庭因親人的永別而悲傷痛苦,尚待心理復健。更有許多的孩子從此失去了父母的照顧,處境堪憐,使我們深刻的體會到“地震警報系統”在危難時的重要性。 於是興起了我們研究“地震警報系統”的動機,因此,便開始構思並進行有關地震防災警報系統的相關研究,期望能製作一個具有多重警報,並且能分級控制的系統。當緊急災難發生時,能及時提供適當的警告,並引導如何安全逃生,以搶救更多的生命。衷心的盼望能囚地震警報系統的設置,將災難的傷害程度降低,以減少悲劇的發生。

創意domino骨牌接龍

本研究旨在創造一全新的domino質數接龍遊戲,並探索遊戲背後的數學規律及遊玩的策略,研究發現: 1.1是最好用來防守的數字,接著是0、3、5,再來是2,最後是4、6。 2.研究發現上家的牌組數字a+b等於4、6、8、9、10、12時比較有效可以攻擊下家。 3.從修正分析的表格中,研究者把a和b重複的應對牌組數字刪除後,可以發現第一、二、三名都是奇數牌組數字,分別為第一(4,5)、第二(1,2)、第三(0,5)、(3,6)。 4.研究也依據實際驗證發現一簡單牌組數字攻略:[(偶,偶)、(奇,奇)、(偶,奇)的牌組數字的應用]。 5.規則修正後可有效避免運氣的干擾,並發現下家(c,d)牌組數字防守率較佳的條件有二:c或d >1和c或d< 3。

日全食食暨前的明暗影帶現象

自從去年 10 月 24 日學校的日食觀察活動後,我們對日食現象感到好奇,進而查閱有關日食的資料;在牛頓雜誌第 149 期中報導: 1994 年 11 月 3 日在南美洲的日全食時「地面上有如同游泳池底可見的明暗條紋狀『影帶 』( Shadow band )流動」,為什麼會產生影帶?我們並未在其他有關的資料再發現影帶的描述,是因為大家都忽略了這個現像,還是影帶只在特殊的條件下產生?

從棣美弗地理談圓內之完全彈性碰撞

在花式撞球中,發現球與球、球與桌壁之間的碰撞屬於彈性碰撞。有人可以以「一顆星進洞」、「二顆星進洞」……等,甚至球與桌壁碰撞好幾次後回到原出發點。這使我們聯想到如果將桌面改為圓形,那就是我們所要研究球在圓形桌面內之完全彈性碰撞。