全國中小學科展

第三名

台南縣急水溪水質污染的研究

我國古語有云:「水為萬物之源」,可見水為萬物生命之所繫,如無水,則生命即無依託,更無從談及其他科學及文化建設矣!故德國文學家哥德吟詩頌水日:「萬物生於水,亦復養於水,大哉海洋洋,統權乃在爾,爾可遣雪行,亦可令溪流。山源河所有,萬物何所求。一切新生命,實受爾之酬。」誠哉,斯言:水之於人可謂大矣,吾人豈可不「飲水思源」?依據「台灣省水污染防治委員會」之調查報告指出:「目前台灣西部十五條主要河川中都受到極嚴重的污染,由於台灣工業廢水數量龐大,而且其污染濃度也高,尚有含毒性物質,不易用一般方法處理,因而工業廢水造成嚴重水污染及危害農作物的重要因素」工業廢水帶有病苗、寄生蟲,甚而具有毒性的重金屬氰化物及有有機化學品,都能危害人體,引起急性或慢性病,台灣所產的海產魚蝦、貝類中,均含有相當嚴重之重金屬,這都是造成肝炎、肝癌之後果。為了維護自然環境,為子孫留塊美麗的淨土,我們利用寒暑假在老師指導下,分析台南縣急水溪水質污染的原因,並提出防治之道。

光合作用的藝術

有一天,我們趁著陽光普照的好天氣,大家正要檢驗日光對光合作用影響力的大小,當要進行之時林怡翠同學提出一個問題,錫箔紙不夠怎麼辦?有位同學便順口答道:只要不讓陽光通過,任何東西皆可作為代替品,當此話一出五花八門的材料出現了,其中江慶人拿出負片來,想作看看,我們放心不下,於是就跑去請教自然老師,老師回答說:「你們就用負片試試看吧!」也許你們會有很好的答案出現,便從影響光合作用的材料上去著手研究。

塑膠袋,行不行?

本研究目的在探討不同材質之塑膠袋在不同使用條件下對秀麗隠桿線蟲的繁殖與生長的影響,研究方法是探討市售三種塑膠袋(低密度聚乙烯LDPE、高密度聚乙烯HDPE及聚丙烯PP)是否會對線蟲造成影響,針對母代、子代第一代及子代第二代進行實驗。研究結果發現:(1)不同塑膠袋材質會影響線蟲之總存活率及不同時期產卵率;(2)塑膠袋裝取熱水時間的長短差異,也會影響線蟲之總存活率及不同時期產卵率;(3)實驗進行至子代第二代後,發現塑膠袋對線蟲的影響益形顯著。以上實驗結果告訴我們,日常生活中正確的挑選及使用塑膠材質的製品是非常重要的,期待未來能進一步觀察塑膠袋對後續子代的影響,以追蹤塑膠袋將對生物所可能造成的更長遠影響。

哇!泥土裂開了

暑假時,我到南部外婆家玩,有一天,小舅舅要到菜園去,因為好奇,我就跟了去,很奇怪!隔壁稻田裡的泥土都裂開了。我問舅舅:「是不是沒有灌水呢?」舅舅點點頭。又問:「是不是太陽太熱呢?」他說:「是」但當我又跑到其他的稻田去看,田裡雖然沒有水份怎麼不會裂開呢?我一直問了舅舅很多問題,他很行都回答了,於是我就請王老師指導我們研究這個問題。

矩形比例分割後的變化與其還原的探討

在復習第四冊時,發現了八十年度台灣省高中聯考的數學題目:在一個矩形紙板上,剪去其2/3,再剪去其剩下之紙板的2/3,反覆地做…。基於好玩的心理就在附圖上畫了起來,突然發現這個圖形非常有規律,有點像黃金矩形。我們便向老師提出問題:“若不按此種比值作分割,是否有其他變化,結果如何?”老師說: “ 如果你們有興趣想知道答案的話,可以去研究看看。” 因而,便在老師的指導下,展開了我們一連串的探討旅程。

按鍵式電話撥號裝置

隨著科學技術的進步,日常生活用具也因此改善不少,電話從古老的手搖電話至今的按鍵自動電話,其方便的程度與準確的性能不知改進了多少倍。台濟的電子工業進步神速,目前部份地區巳經開放了按鍵電話,使用起來,確實是快速又方便。因此激起我對研究按鍵電話的莫大興趣。但是目前公用電話所使用的按鍵電話之線路是屬於電信局之機密。同時也是極其複雜的線路,所以在課餘之暇,利用現在所學的邏輯電路常識作出了一個簡單而實用的按健電話線路。首先拆開了一部採用一般圓形撥號盤的電話機,發現在使用圓形撥號盤,撥出一個號碼時,撥號器就發送出一個對應於該數字的脈沖數目,譬如撥「7」 則撥號器的繼電器就通斷七次。本著這個原則,設計了這樣的電路:(圖見次頁)

揭開薑汁撞奶的神秘面紗

薑汁撞奶會產生凝固是牛奶中的酪蛋白與薑汁蛋白酶發生反應,酪蛋白濃度需要達到10%以上才會形成完整的塊狀凝固。乳清蛋白具有較高的熱敏感性,牛乳加熱產生的奶皮,推測可能是乳清蛋白。奶精蛋白質含量很少,離心後在溶液上方有類似脂肪的物質,易造成身體的負擔。脂肪含量會影響薑汁撞奶,少了脂肪便少了疏水性,不容易形成凝固。不是每ㄧ種薑都能與酪蛋白產生凝固反應,薑汁蛋白酶含量才是關鍵。薑汁蛋白酶活性會受到高溫破壞,耐熱溫度約60℃以內;種植年份越久的薑,薑汁蛋白酶含量越多,產生凝固反應時耐熱溫度越高。發芽的薑仍具有薑汁蛋白酶,新芽如同嫩薑,幾乎沒有薑汁蛋白酶。將製作順序顛倒,把薑汁倒入牛奶中不會有明顯的凝固情形。

爆出歡笑來

每週六的團體活動是最期盼的時刻,因為我們「科學研習」小組成員來自四年級各班,大家對自然科學都有濃厚的興趣,討論起來格外熱烈。有一次老師指導我們「什麼是科展」時,老師舉了不少的例子來說明,其中一件是去年台中市初小組「你能安心嗎?」得佳作的作品,當老師說明到他們的實驗結果認為市售的爆米花器具最安全,牛奶罐次之,而瓶蓋最危險,立刻有同學舉手問老師:「我們在一年級上自然課也是用瓶蓋來爆玉米花,既然瓶蓋最危險為什麼我們還要繼續用它來做實驗呢?」「我們能不能不要用瓶蓋來爆玉米花?」,「那要用什麼呢?」,「我們自己來設計好了!」就這樣,我們在老師指導之下展開這個主題的研究。

會唱歌的杯子

看了影片中的馬蓋先用手指在杯口一劃,就會發出美妙的聲音,我們也能做到嗎?又請教會變魔術的外公,他說:「有可能。」上學期剛學過自然課第四單元「聲音的大小高低」,更激發了我們做「杯子唱歌的研究」。杯子為什麼會唱歌呢?什麼樣的杯子唱得最大聲?還有…這些問題實在很有趣啊!!於是我們倆就開始這快樂的實驗。

以6AF6真空管測量電子荷質比實驗之迷思

在高中物理第四冊的實驗課本中有一個以6AF6 真空管測量電子荷質比的實驗,在真空管中使電子由管中央之陰(負)極射出,在螺線管內磁場的作用下,電子以彎曲的路徑向陽(正)極運動,最後投射在塗有螢光物質的漏斗狀陽極板上。測量螢光屏上亮點軌跡之曲率半徑,進一步推算出電子之荷質比。但是陽極板上電子所打出來的曲線恰好是電子的運動軌跡嗎?若否,其投影點連線之曲率半徑又有何意義呢?基於這個疑問,想要探討以這個實驗求取電子的荷質比是否有原理上的問題。