全國中小學科展

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第三名

理想磁場的磁偏角

理化 25-3 地球磁場中有提及磁偏角,除了到當地測量之外,是否還有其他方法可以找出理想磁場的磁偏角,因此成立了研究小組,研究是否可把磁偏角加以公式化。

偽裝能手─竹節蟲

前年的九月一日,我們跟老師到風景優美的溪頭採集昆蟲。當天,風和日麗,到處擠滿了遊覽的人群。我們避開了那些人群,沿著崎嶇小徑,展開活動。不一會兒工夫,我們採集到蝗蟲、螳螂、螽蟖、螢火蟲、瓢蟲、樁象、蛇蛉、虎甲蟲、天牛....。大家正很起勁地在長滿糯米團的草趁裡採集時,忽然有人喊叫「咦!奇怪!這是甚麼蟲?」「小竹枝怎麼會爬動?」「那不是螳螂嗎?」「螳螂不會長的那麼細長呀! …大家熱烈地展開討論。後來,老師告訴我們:「那是竹節蟲。」我們對這會爬動的小竹枝,感到驚奇又有趣,於是很賣力地尋找竹節蟲,想帶回去飼養。但令人失望,那天收穫不好,只捉到兩隻竹節蟲。在回去的路上,我們發現兩隻竹節蟲在交尾。太巧了,我們捉到的竹節蟲,正好是一隻雄的,一雙雌的。「到底怎樣辨別雌、雄呢?」「交尾後,要多久才會產卵呢?」「卵長得怎樣?」「牠會產多少粒卵呢?」「卵要多久才會孵化?」…我們對竹節蟲有很多疑問。因此,在老師鼓勵下,決定從事竹節蟲的飼養,觀察活動 。

澎湖本島北海岸地質之探討

澎湖本島為澎湖群島最大之島嶼,面積約64餘平方公里,約佔澎湖群島總面積之半,周圍約101.5 公里。東側、東南側、南側海岸比較單調,砂質海濱發育較佳,無顯著之內灣,海蝕平台不甚發達。本島之北側與西側,海岸參差凹凸,半島與內灣甚為發達,海蝕平台甚為發達,內灣甚淺,為岩盤分佈甚廣與珊瑚礁廣泛發育之故。近年來,水產養殖事業在本縣頭,尤其本島北海岸內灣之利用甚被重視,紛紛建設魚塭等設施,此等建設破壞原有環境,對本島北海岸之生態環境及今後本地區水產養殖業之發展不無影響,為此明瞭此地區沿岸底質。

六角旋「蜂」. 你來「瘋」

看起來相當不起眼的六角拼圖,不知為何會在教室引起騷動,原只是想挑戰拼組的那份成就感,沒想到定心去探索竟別有洞天。六角拼圖在經過數字化後,其秘密就明朗多了,原本單純的拼圖,經過數字對應轉化後,又可生成更多組數列拼圖。為了縮短拼組時間及判斷時的手感,我們想出了創意的快速拼組輔助道具~長條數列棒來替代六角模式,搭配尋得的一些規律,能有效縮短試誤次數,在很短的時間即可判斷出有解、有幾組解或無解,同時從很多線索的歸納整理中,我們也發現了單組解與多組解拼圖轉換之關鍵。爾後又突發奇想的思考規則改變之可行性與實用性,深入探討同時符合兩種規則之有效拼圖組的設計規律,最後衍生出”雙拼六角板”以及”六角棋”的益智遊戲,做為可推廣的數學益智教具,深具趣味性與挑戰性,真是令人雀躍。

廢物利用 - 自製萬能糊

遠足的時候經過竹東鎮四重里,三重里到二重國小,在公路旁邊發現陶磁公司丟棄很多白色的物體,同學們不約而同的走過去,發現很多丟棄的磁器石膏模型和保麗龍。老師說:「全校有二千多位同學,如果每位同學買一包三十多元的勞作材料就要用去八萬多元,如果充分利用這些廢物製作勞作,一學年可以節省十多萬元。讓我們共同研究實驗,這麼多的廢物有什麼用途?」

幻方研究

在學校中閱讀趣味數學書籍時,對於其中幻方(魔術方陣)特殊的性質,感到十分有興趣,於是便做了以下的研究。

肌纖維收縮模型之研究

於高一基礎生物第三章生命的維持,內容談到骨骼肌的構造,骨骼肌是一種橫紋肌,有明帶和暗帶的橫紋,而有兩z線間,有兩種與z線垂直的肌絲,其中細肌絲為肌動蛋白,粗肌絲為肌凝蛋白,肌肉收縮時,乃z線與z線相互靠近,肌纖維乃到整塊肌肉隨之縮短,此即為肌肉收縮。 我們很想了解更詳細的內容,因此請老師講解,並提供資料,經過仔細推敲之後,仍然不能夠有完整清晰的概念,問題關鍵在課本圖形為平面,若能夠有立體簡易的模型,則可能有助於我們對問題的認識,因此我們開始收集並閱讀有關的資料和書籍如大學生物學、普通動物學、組織學等。待肌纖維模型雛形已成後,我們並同時配合電腦來處理動態及靜態肌纖維收縮型態。

風生水起-流體動能利用系統

本次科展主要是要研發一組三層式葉扇的風力發電裝置,設計三層式葉扇的目的,是希望能以互轉式系統來達到較高的發電效率。我們針對各種不同設計的葉扇,以不同的角度分別控制電風扇及裝置之間的距離以0.5m/s~5.0m/s的風速下,測量出三層葉扇最佳的轉速。在發電裝置部份,我們對於法拉第電磁感應定律ε=NBAωsinωt中的N、B、A都加強,進而自製了發電裝置並且結合了三層式葉扇以及自製的發電裝置,來達到發電最高的效率。第一層葉扇是以第四組(27:32:22)的10°轉速最佳,在第四組葉扇後面是以第二組(34.5:32:18.5)的40°轉速最佳,而在第二組葉扇後面又以第六組(22:32:27)的30°為最佳,因此以這三組葉扇作為我們第三代的三層式葉扇。未來可推廣到各個家庭使用。

讓我們瞧瞧有色離子移動的真面目

當我們做電離質導電實驗時,經過老師一番講解後,使滿懷自信的做了起來,但我們辛苦做出來的實驗,效果卻不理想;不是藥品在溼濾紙上擴散得模糊不清,就是有色離子移動的方向不明,於是心中浮起了疑念,是我們技術太差了?還是實驗本身就有問題?但最後唯一的辦汰就是請教老師,老師說每年做這個實驗都是不理想,但是內心不甘;天下無難事,只怕有心人,這實驗一定有更好方法,就這樣引發了我們的實驗興趣,老師看我們有這股熱誠也義務的指導我們,經我們的熱烈討論,收集資料,以及實驗,這一他改進的實驗就這樣的展開了!

基隆河三貂嶺至南港段沿岸植物群落調查

經由研究過程,進一步認識本地鄉土資源,祈於日後教學中,能配合自然科學課程之精神,以兒童熟悉的鄉土資源為教材,提高學習興趣,增進教學效果。