全國中小學科展

第三名

雨滴中的沉思

法國科學家Descartes曾經計算推導數千條光線在水滴中的行徑,得出虹在偏向角138°處及霓在偏向角231°處,出射光最強。然而卻沒有人真正的以實驗來驗證他的計算推論。因此,我們便想設計一些實驗來驗證他的計算推論。

神啊!請給我一條回家的路-霧鎖金門成因及霧消散之研究

利用中央氣象局提供近1年中的氣候資料分析,金門的「霧季」是在二月至五月。起霧日的平均氣溫、露點溫度、相對濕度,都比該月份的平均值高,風速則比平均值低,起霧日的風向為南風至西南風。分析起霧日前後的變化,發現露點溫度、相對濕度,都在起霧日最高,風速則在起霧日最小,起霧日前風向會從東北風轉為西南風,起霧日過後又轉為偏東風至東北風。 在模擬機場地形的實驗中發現,使周邊水溫降低,以及空氣溫度升高時,能夠加快霧的消散速度,風速的增強更是霧氣能夠消散的最快方法。希望透過驅散霧氣的研究,盡量降低濃霧對金門機場的影響,讓大家都有一條安心回家的路!

自然清香處處飄

每年一到春夏雨季時,校園內的各種花朵,如七里香等,經常散發出陣陣的清香,令人感到心曠神怡。可是開花季節一過花香也就消失了。因為我對七里香的味道有所偏好,就想是否能將七里香提煉製成香水,把香味保存下來,便和幾位同學去請教老師,開始了一連串的實驗及研究。

「磷」汙水處理有一套

參觀汙水處理廠後,引發我們利用備長炭、石頭、蚵殼等有孔洞的物質為濾材,希望在汙水來源地現地處理,降低汙水中的含磷量,提高透光度,改變汙水酸鹼值。 實驗中我們發現粒徑小的蚵殼效果較好,先利用黑糖水模擬汙水,使用自製濁度計、自製過濾器、自製測磷儀器以檢測汙水處理成效,再實地採水樣檢測去汙效果,實驗結果顯著。結論如下: 一、蚵殼主要成分為碳酸鈣,呈多層次結構,透過震盪可重複吸附含磷量。 二、在粒徑最小、200℃烘烤蚵殼,磷的吸附率達93%,水質趨於弱鹼性及中性。研究發現蚵殼為現地處理的有效濾材。 三、以蚵殼過濾實地採集水樣,酸鹼值轉為微鹼,透光度提高,建議蚵殼淨化汙水,pH值須在5.9以上的環境。

秀抖球賽\n─探究物體 『 重心與運動 』 的關係

有一天,看到同學們玩搖船的時候,突然由他們玩耍的姿態,聯想到物體重心位置對其運動量有很大的關係,我們為了要澈底了解它們彼此的密切關係,所以請老師指導我們做實驗研究工作。

薔薇科的弟兄們

每次到野外上課,老師總會教我們認識一些植物,但學了就忘,忘了又學,長年下來我們敢確認的植物並沒多少;甚至有些越看反而越糊塗。今年我們改變策略,我們不急著認識所有的植物;我們只想先從村子附近常見的植物中,挑幾種出來仔細研究,希望從長期的觀察記錄中,完全的了解它們的生態,然後再由少而多,由近而遠的去認識所有的植物。 薔薇科是本村常見的植物,每當野外採集,同學們請教老師時,就常常聽到這是薔薇科,那也是薔薇科,因此我們決定以薔薇科做為研究的對象,希望藉著就近取材的方便,好讓我們的研究活動有所收穫。

骨色骨鑲--數字顏色條件化之骨牌鑲入問題探討

本研究源自書中《彩色骨牌》遊戲:一副骨牌28張,用七種不同顏色表示數字0~6,同時在7 × 8矩形中以顏色次數加總提示每行、每列共15個總和關係,最後依提示計算出各顏色代表的數字,並用28張骨牌重現之。研究成果如下: 一、 聯立方程式能有效解決數字顏色條件化的計算,同時也可從遊戲設計者的觀點掌握,了解已知總和條件的設定應避免給予兩組以上的相似聯立方程式。 二、 彩色骨牌鑲入唯一解作法應事先排除會造成多重複鑲入方法的條件,如避免出現2×2方格內對角線數字相同。 三、 自創新式彩色骨牌數學問題,可藉由中央和k值與四核心矩形總和S值的關係:(骨牌總點數 + k) ÷ 4 = S,去推算規則、找到一般化的結果,且變化性可無限延伸。

精鹽變驚鹽-食鹽中的塑膠微粒檢驗及清除機制

塑膠微粒汙染全球海洋,鹽為生命之母得之於大海,塑膠微粒是否混入食鹽,被吃下肚呢? 本研究旨在檢驗食鹽中的塑膠微粒,探討其差異原因及清除機制。改裝學校螢光顯微鏡,用尼羅紅將塑膠染色進行觀察。檢驗22種食鹽發現,每克食鹽平均含0.8個塑膠微粒。依來源以海鹽含塑膠微粒最多,表示海洋汙染嚴重,其次是湖鹽,岩鹽最少。國產的食鹽汙染相似,但低於國外。依製鹽方式,電析法能過濾雜質,較日曬法乾淨。日曬的海鹽則以瓦盤法較土盤法乾淨;上層鹽之花較下層鹽塑膠微粒高出7倍。依生產及包裝,以玻璃包裝且粗顆粒不研磨最乾淨。 本研究以密度分辨塑膠種類,並設計塑膠清除機達77%清除率,未來可應用在鹽場。問卷顯示消費者變得重視食鹽汙染問題。

比蚯泥在此~探討八德地區蚯蚓分布與土壤因子的關係

研究主要針對八德地區校園及公園的蚯蚓種類及數量進行調查,結果發現該地區的蚯蚓共有八種,其中外來種黃頸捲蚓族群數量大,在酸鹼值、含水量及植被覆蓋率上呈現廣適應性,是強勢外來種,明顯排擠其他物種。 同時在研究過程中,我們也透過野外採集蚯蚓以及進行土質調查,嘗試分析蚯蚓分布情形與各項土壤因素之間的相關性,顯示影響蚯蚓分布的主要因素是酸鹼值與土壤濕度。土壤密度及地表植被覆蓋率對於蚯蚓的分布也有影響但相關性較低。而氮磷鉀總含量的多寡對於蚯蚓的分布則沒有明顯影響。同時我們更進一步透過實驗室的選擇偏好及活動力實驗,證實蚯蚓對土壤的選擇除了受溼度及酸鹼值影響,也改變蚯蚓在土壤中的活動力。

泥壺内的秘辛〜赭腰圓領蜾蠃和黃胸錐腹蜾蠃生存策略探討

校園內有許多泥巢,調查研究後發現多數為赭腰圓領蜾蠃所築的土條狀泥巢和少數黃胸椎腹蜾臝所築的壺狀泥巢。統計428個泥巢後發現39%泥巢為2~3列、建築在轉角粗糙的窗框牆壁,面南花圃居多。本研究比較兩種泥壺蜂的型態構造、生活史及其築巢行為。人造環境可飼養和觀察泥壺蜂,但在飼養環境中不會有築巢和獵捕行為。兩種雌蜂均會築巢、產卵、捕獵並置入幼蟲食物後封口,但赭腰圓領蜾蠃體型小、幼蟲食量小、發育期長、壽命短,泥巢空間小但上下兩層設計讓雌蜂入泥巢休憩和護卵及幼蟲;黃胸錐腹蜾蠃體型大、幼蟲食量大、泥巢空間充裕但雌蜂封口後離巢不進巢內。幼蟲發育成功率偏低,發育成功率不同,兩種泥壺蜂以不同的生存策略來護卵育幼和防範天敵。