全國中小學科展

第三名

台灣珍稀之寶-塔狀玄武岩-三峽特殊地質景點長壽山之現況調查及基礎資料??

長壽山的火成岩屬於約八百萬年前北部中新世角板火山活動期之產物。其玄武岩覆蓋在南莊層的上部,並同時有柱狀玄武岩和塔狀玄武岩這兩種產狀,前者並為全台所獨有;終於在歷經一年後,我們解開了塔狀玄武岩的成因之謎,並發現「差異侵蝕」是主因。強烈的火山活動後,此地即全面進入海進時期,桂竹林層開始沉積,並在火成岩內的氣孔及裂隙形成豐富的次生礦物,其中含二氧化錳的文石只有本地才出產。約民國七十八年前後,此地因屬建築工地而被開挖,目前雖已面目全非,但我們還是盡全力為這塊寶地建立基本檔案,並即將在今年的暑假將它列為三峽免費旅遊公車的一個參觀景點。另外,我們還比較了長壽山和鄰近四個火成岩出產地〈其中三處屬新發現〉的玄武岩及次生礦物。

龍捲風(Tornado)形成之理論探討及模型建立

曾看過一部電影叫做「龍捲風」,是由史蒂芬史匹柏導演拍攝,影片中之龍捲風精彩壯觀,橫掃過的地方,滿目瘡痍,造成很大的損失,全劇描述一位科學家由遭遇突如其來且威力強大的龍捲風而毀損,長大後立志從事龍捲風的研究救人,她和她的隊友們冒著生命危險正面進入暴風圈,成功投放測試器,從而了解龍捲風的構造,進而希望建立龍捲風警報系統,那種鍥而不捨的精神和意志力令人印象深刻; 然而我們在台灣僅偶而聽到新竹、嘉義、左營等地方曾發生龍捲風的新聞報導,卻不易親眼看到,於是我們想:何不製作一個可以產生龍捲風的模型,讓同學們想看能看到,那就太炫了!

「蓮」香「螅癒」

本實驗以綠水螅為研究生物,探討天然萃取物對水螅生殖和傷口癒合影響。結果顯示石蓮花萃取物相較其他天然萃取物,刺激綠水螅螅體生長明顯,而且提高水螅出芽率和傷口癒合能力;隨著石蓮花萃取物濃度愈高,橫切或縱切水螅螅體的細胞分裂能力具有濃度效應,傷口癒合程度和細胞分化作用隨之提高。我們進一步發現綠水螅細胞受到紫外線等物理性因子短暫傷害會抑制細胞分裂,但石蓮花萃取物隨即復原水螅再生能力,而且此天然物會抑制植物細胞的老化和枯萎,我們推測石蓮花萃取物含有類似細胞分裂物的成分,我們期望此天然植物性成分可以刺激動物組織再生,作為天然傷口癒合劑,更進一步延緩細胞老化,以期在生物醫療或美容醫學方面具有應用價值性!

踩地雷

我喜歡玩電腦,在windows98遊樂場中的踩地雷遊戲,更是我喜歡的益智遊戲之一。由其掀開方塊後出現的「提示數字」所代表的玄機,必須發揮數學的推理能力,更激發我研究的興趣。於是,在老師的鼓勵下,我們開始進行研究。

經濟實用的充磁器

自然科教室裡有許多磁捧和馬蹄形磁鐵,整箱的磁鐵用了很多年,磁性非常微弱,上課的時候,效果很差。我們想、能不能研究一種簡單的方法,使這些磁鐵恢復磁力呢?這樣老師和同學上課的時候,就有磁鐵可用了。於是和幾位同學開始研究。

木材頑敵-白蟻生態

發現學校走廊的木柱己呈空心,但表面是完好的。於是好奇地敲開一看,果然看到無數的白白胖胖的小昆蟲進進出出於他們的摩天樓。我們請教老師才知道這是木材的大敵-一白蟻!牠們到底從何而來?如何傷害木材?為何不損及表面?以什麼為主食?如何砌造牠們的摩天樓?讓我們來揭發這個謎!

哎喲!橡皮筋又斷了!為什麼

彈橡皮筋一直是我最喜歡的遊戲,玩的方法多,攜帶又方便,可是玩過一陣子後,橡皮筋會變得很容易斷裂或橡皮表面像被風乾的裂痕,尤其寒冬酷夏這情形更明顯。於是在好奇心驅使下我請教了自然科學考師,並在老師指導下,我們進行一了下列的實驗。

磁中乾坤-探討磁力的特性及其應用

本研究是從自然與生活科技領域中有關「磁鐵」、「力」及「機械」等單元出發,依據磁鐵的各種特性,研究如何精確測量磁鐵的吸力和斥力,並探討磁鐵吸力和斥力的相關性。最後,我們依據磁鐵吸力和斥力的特性,設計可估測重量的斥力秤,並且發展出物體落下時可減緩衝力和可提高平穩度的「磁力緩衝機」。我們利用一整年的時間完成這個研究,研究過程中,不僅覺得科學實驗非常有趣,還學習到如何改良實驗減少誤差,並將所了解的原理應用在生活中。

數學家的秘密花園-- 萬花尺作圖之研究

我發現萬花尺是由兩圓互繞,竟形成那麼特別的圖形,便開始研究圖形成的原因。我從動態模擬萬花尺機械作圖開始,發現機械作圖的原理是用齒輪控制圓形的轉動,以至於可以控制花瓣數量,試想,如果不是因為齒輪,機械作圖總有誤差,要維持大小兩圓半徑在整數比的情況下是非常困難的事情。處理外圈是橢圓的情形時更是如此。 處理完機械作圖後,我找出控制萬花尺圖形的擺線方程式,這時候有兩個重點: 一、試著用方程式模擬並解釋機械作圖的所有樣態。 二、利用方程式內抽象的係數變化,討論原本機械作圖無法作成的圖形,包含外輪擺線的部分。

「紙」溶於水,「馬」上分解?

由廁所中的標示開始,我們蒐集市面上常見的衛生紙用品進行物理特性研究,試著找出它們與馬桶阻塞的關係,並以問卷調查民眾的使用習慣。得到下列結果:一、本次實驗的衛生紙用品全部含有螢光劑,皮膚敏感的人需要特別小心使用。二、面紙最輕,卻又不易破損,物理強度又強,泡水三個月後仍然維持原狀。三、衛生紙物理強度較弱,但吸水性最強,最容易分解碎裂,不論是抽取式或平版,只要使用張數在四張以下,都可以順利沖入馬桶中,而不會阻塞。四、除了面紙以外,濕紙巾或紙手帕等不易破裂分解的衛生用紙張,最好不要丟入馬桶中,以免造成阻塞。五、衛生紙用品會不會阻塞馬桶,與使用張數有關。一次使用六張以上才會有阻塞情形。六、問卷調查發現,有 98%的民眾家中廁所有放置垃圾桶,擔心馬桶阻塞。