全國中小學科展

第三名

探討不同環境的鏈黴菌對南方根瘤線蟲之影響

鏈黴菌(Streptomyces spp.)是防治農業害蟲南方根瘤線蟲(Meloidogyne incognita)上的重要角色。我們自三處不同環境土壤,嘗試篩選出同種的鏈黴菌各一株(編號c5、d5、r3),測試其生理特性(不同溫度、pH值、碳源下之生長),及對抑制南方根瘤線蟲孵化、二齡線蟲活動力能力,最後以幾丁質培養基測試其分解幾丁質能力。其中c5在pH9下不論是生長情形或是抗蟲能力皆較佳;r3則較適合中性環境。而幾丁質酶的分解能力與抑制蟲卵孵化較為相關,線蟲活動力抑制則可能有其他物質參與。我們也發現各株菌的最佳生長條件,跟其原生環境常是不相符合的;且d5與r3為同種鏈黴菌卻也具有生理特性和抗蟲能力差異,未來希望能從其採集地生態了解影響因素,將鏈黴菌應用至農地時,可考慮菌株的適應問題。

天靈靈,地靈靈,鄰不鄰?

將『拉丁方陣』應用在日常生活中,設計在上學日中星期一到星期五各年級統一每天穿什麼衣服上學,才能讓人從遠方一眼可以判斷出小朋友是幾年級! 延伸此一概念,配合四角拼圖的規則,將組成正多面體的正N邊形各邊塗上顏色並且規定相同顏色的邊才能相接,討論其組合的情況。

揭開自製鋁空氣電池讓風扇連續轉動十個小時的秘密--電池效能提升之研究

鋁空氣電池是過去科展研究過的題目,但利用備長炭製作的電池是否能重複使用,能讓風扇馬達運轉時間可以多久,以及如何增加鋁空氣電池的放電效能等問題,在過去的報告中並未深入研究,故引發我們研究的動機。在一系列的實驗下,我們歸納出五點發現:一、導電性好的備長炭,所製作的鋁空氣電池效能會較好。二、備長炭製作的鋁空氣電池,備長炭可以重複使用。三、備長炭濕度稍高,鋁空氣電池讓風扇馬達運轉的時間較長。四、鋁空氣電池的運轉需要氧氣,增加氧氣濃度可以提高電池效能。五、透過補充食鹽水改良的設計,會提高影響鋁空氣電池的效能讓馬達風散連續運轉超過十小時,電量相當於兩顆三號碳鋅電池,此結果希望對發展環保電池有貢獻。

點點相應在「格」中-平面與空間中格子圖形之 探討與推廣

格子圖形是具代數特性的幾何圖形,是解析幾何中一環。首先研究發現格子直線數與法里數列及尤拉函數有關,透過遞迴關係導出其一般式。其次探討形成格子圖形的充要條件,得到 (1) 坐標平面上有格子正n邊形的充要條件為n=4 (2) 坐標空間中有格子正n邊形的充要條件為n=3,4或6 (3) 恰有三種格子柏拉圖 最後的主軸是找出五心與九點圓圓心皆為格子點的充分條件,成果如下: (1)畢氏三角形內心及旁心皆為格子點;而Heron三角形在某條件下,內心及旁心也是格子點 (2)畢氏三角形與Heron三角形三邊長滿足在某條件下,五心與九點圓圓心皆為格子點 (3)三角形三邊長為整數比,經伸縮變換後可使五心與九點圓圓心皆為格子點

從夢時代挖出的寶藏

看見去年大哥哥研究的題目:「挖!挖!挖!挖出夢的時代」時,覺得有些美中不足,所以今年我們想從去年大哥哥挖的泥砂中,知道這些化石中的秘密及故事。 在觀察中,發現斧足綱較腹足鋼多了許多,我們認為這裡是砂質基底環境,除此之外並發現這裡有牡蠣、藤壺、海膽、分支形的苔蘚蟲,可以知道這裡是一個環境乾淨,有清澈的海水,流水慢,適合生物生長。 我們也發現這裡有好多微小的貝殼化石,代表貝類在幼體時大量死亡,因此推測當年可能受到生存環境的深淺變化,或氣溫冷熱變化劇烈,或水質清澈程度變化,或海進帶來的細顆粒泥砂快速沈積的影響等。 這次的實驗雖然很辛苦,但是大家都樂在其中,也從中學習到很多事情,很高興能參與這次的研究。

「烯」金焦點

可折疊手機是目前熱門議題,目前市面透明導電薄膜產品價格都不便宜,尤其是以銀為主要的導電材料,而銀雖導電佳但也因金屬透光性不佳,而無法有效製作透明導電薄膜,因此我們想找尋便宜又有不錯導電能力的複合材料來製作相關產品。根據文獻顯示,石墨烯有著高透光性、質輕、導電性佳等優點,因此適合做此研究。本研究結果顯示:我們利用氧化還原法,有效製作導電性佳的石墨烯,再進一步與奈米銀進行複合。在10%石墨烯:1%奈米銀有著高透光性及導電性的特徵,最後利用PMMA及PEDOT:PSS作為添加物材質,可製成可撓式的透明導電薄膜。

M.C-Escher 極限圖的結構解析與實務研究

本研究主要是對M.C-Escher手繪的各種極限圖(帶狀極限圖、正方形極限圖以及圓極限圖)進行結構解析,並探討其背後的理論與方法,運用本研究的理論方法、結構解析與格線系統,在適當軟體支援下,將可以輕鬆作出富有創意且可完全密鋪的動物磁磚圖樣。我們也利用雷射切割機將本研究設計的正方形極限圖產出拼圖板,而本拼圖板可有數種不同玩法;本研究亦可應用於跨領域教學(藝術人文、資訊、數學)、建築設計、科普玩具及相關創意設計圖。

一筆畫圖形之最長路徑探討

給定一 m×n 點方陣或一 a×b×c 點方塊,若兩點間的距離為1,則定義此兩點相鄰。於方陣或方塊內,一筆畫出一個由相鄰兩點連接之線段所組成之圖形,且路徑不重複,使得經過之路徑長最大。路徑長最大的圖形可能有多種。本次研究的主題,是探討點方陣與點方塊的一筆畫圖形之最長路徑,以及探討特定狀況下,圖形完成最長路徑之走法數。

『星』“角”相隨,有『法』有『度』

探討各種有規律的N角星形中N個“芒星角”的角度總和公式,並以釐清修正坊間所說:N角星形的角度公式為(N-4)x180∘的偏差,且建立另一套簡易的計算角度公式。

環管共舞-橡皮筋於管柱落下的運動研究

橡皮筋於PVC管落下時,會因為與PVC管接觸而產生碰撞及摩擦,開始造成橡皮筋不規則旋轉,橡皮筋至一段時間後會進入規律運動,整體落下運動會趨於等速運動。本研究以有橡皮筋無貼緊、落下方位角、PVC管管徑、PVC管斜度等因素,探討橡皮筋在旋轉過程中的差異,並拍攝過程影片,藉由Tracker、Inkscape等軟體分析,去探討旋轉圈數、橡皮筋落下速率、橡皮筋運動過程等變化,並記錄橡皮筋運動軌跡,分析整體及單一參考點的運動方式。