全國中小學科展

第二名

磁場對水果電位影響之探討

在日本東北尖端科技有限公司所推出的奇蹟農場的音樂栽培室內所做的實驗數據,顯示植物隨磁場南北極和磁力大小會有不同反應,尤其是剛發根時,有促進生長的現象。用流經強力磁場的水來灌溉,好像對植物根的滲透性較佳。且種植在高壓電下方的農作物長得比其周圍的來得快,這是可能受到電磁場的影響。黃美慧在科學眼雜誌上看到此篇報導,回校與鄭人魁等同學討論,「磁場及電場真的會影響植物的生長嗎?」且日本早稻田大學理工學院的三輪敬之教授說:「音樂可以引起植物的電位變化,產生離子的傳導。」音樂可以改變植物的電位,那表示植物具有電位,才會受音樂的影響。那水果具有電位嗎?其電位會受磁場的影響嗎?四位同學認為猜測不如實際行動,決定馬上測試一下。

電動視力散光色盲檢驗器

一般學校的視力表都是採用紙印的檢查表。紙印的會反光變色又容易破損,還會受到白天、陰天、夜晚的光度而影響檢查不正確的缺點,同時檢驗時浪費時間,尤其大規模學校學生眾多,只有一位護士(保健員)操作久而手臂酸痛不勝其煩,因此本校為了改進此缺點著手研究製作電動視力、亂視、色盲三用檢驗器,以解決目前一般市面及學校使用紙印圖案之缺點,從而達到使檢查時間縮短而又正確,操作自如的最大效用。

天空的舞者--探討槭樹種子的飛行模式

槭樹種子的外表型態有常態分佈的現象,翅果常分布在1.08〜2.02公分,又以1.32〜1.56公分最常見,寬分布於0.22〜0.72公分,以0.32〜0.50公分為最常見。厚度的大小依序排列為:種子>肋>翅膀;肋的厚度大小依序排列為:肋前>肋中>肋後。重量分布於0.012〜0.046公克,以0.022〜0.032公克最為普遍。槭樹種子飛行的時間具有一定的規律性;我們把飛行時間大約分成四大類,分別是:啟動期、旋轉期、滯空期和飄移期。質量小的種子較質量大的種子能散播得遠,尤其是高度在100公分以上時較明顯。槭樹種子飛行時,除了種子本身的旋轉(自轉)外,種子亦繞著一圓心飛行(公轉)。

如鷹展翅上騰–重新得“力”

傳統的薄翼迷你偵察機為了要在有限的空間裡,兼顧質量輕及升力大,因此其薄型機翼大部分都使用低展弦比(大面積)的機翼,但低展弦比的偵察機因為旋轉力矩較小且不能裝尾翼,所以飛行時較不穩定。於是我們利用自行改良製作的簡易風洞,改良出高展弦比(小面積)的機翼,也能獲到較大的升力,同時其升力係數比低展弦比(較大面積)的機翼更高,飛行也更穩定。實驗中,我們固定翼展長度和迷你偵察機相同,但降低機翼的寬度,我們發現不同機翼形狀具有不同升力,其中漸縮比0.5 具有較大升力及升阻力係數,但升力仍比低展弦比機翼小,於是改變機翼弧度及弧翼高度,結果我們發現高展弦比的弧形機翼及1/15 的弧翼高度,居然也能獲得比低展弦比機翼更高升力及更大升力係數,大幅提昇薄翼迷你偵察機的升力以及更穩定的飛行。而且高展弦比的機型也更易偽裝成類似老鷹之類的動物,能像老鷹一般展翅上騰獲得更大升力,如此,不僅可以使軍事偵察更加隱蔽,更可用於警方攻堅時對於人質情報的收集、山區搜救,或是自然景觀的調查等等,將來更可以應用於輕航機的機翼,使輕航機的飛行更具穩定性與安全性。

國小學生數學科學習興趣的影響因素之分析

依據學習理論,興趣乃學習之動力,如果學生數學科學習興趣低落,必然影響其數學成就,因果循環,日積月累,數學科低成就者當然與日俱增。然而因小學生是否有此現象,尚未有系統之研究。根據 Show 與 Mclucn 二氏( 1960 )的研究指出:低成就現象在小學低年級即已開始,隨年齡增加而漸趨顯著”又據Goldberg 氏( 1959 )的研究以為初中階段更為明顯;高中階段形成的數量又較前增加。根據以上研究結果可推知國中高中生數學成就低落原因,很可能自國小起已種下。若對國小學生數學科學習興趣之現況加以探討,究竟有那些因素影響其數學科學習興趣,將結果與國中高中生對照比較,以探討其影響之關鍵所在,進一步研究如何掌振這些因素,此透過科學的,有效的方法,從事學習指導,使學生自國小起便培養其數學濃厚的學習興趣,以奠定良好之基礎,俾便將來進國中乃至高中,對數學科仍能興趣盎然地學習,而完全消除害怕厭惡學習之心理障礙,已達到提高數學能力,培養科學人才之目的。

石破地驚-隕石撞關西

在一次到關西湖肚參觀四寮溪生態保育護溪工程時,發現河床上散布奇異的角礫岩,蒐集相關資料,經討論過後,決定對此地進行調查。實地考察記錄當地地形特徵,並採集岩石等標本,於實驗室中切割磨製成薄片,在偏光顯微鏡下觀察礦物,發現 Suevite 中含有 Planar Deformation Feature、Planar Fracture、Diaplecticglass、Melt Rock 及疑似 Coesite、Stishovite 等巨大能量撞擊所產生的構造。將所得結果與參考資料進行比對,配合當地實地考察所發現的地形及地質特徵,幾經討論後發現,種種現象均顯示當地某座山山頂曾經遭到巨大能量撞擊,極有可能為隕石。

奇妙的骨牌世界

去年在數學競試講習的某次課堂上,老師提出一個“用骨牌鋪砌”的益智問題,引起不小的迴響。這個問題乍看之下不甚起眼;然而實地動手去作,才發覺並非想像的那麼簡單。 而這分報告,將呈現我們思考的過程與研究的成果,尚祈不吝賜教。

耍「薛骰ㄊㄡˊ」--- Sicherman Dice 的探討

Sicherman Dice 就是一對點數配置與正常骰子(6 面正立方體,點數為1到6) 不同的骰子,它所拋擲出的每一種不同點數和(2,3,4...,12) 的機率恰好與一對正常的骰子相同。這種骰子是美國的Col. George Sicherman 所發現的。 Sicherman 更進一步指出:在不使用Sicherman Dice的情形下,不可能找到一組大於或等於三顆的非正常骰子,它們拋擲出的每一種不同點數和的機率恰好與一組同數量的正常骰子相同。本研究的目標在於1. 尋求計算「Sicherman Dice的組合和正常的骰子有相同的出現機率」的方法2. 證明Sicherman 結論的真偽及是否適用於其他正多面體(4 面/ 8 面/12 面/ 20面) 的標準骰子3. Sicherman Dice (Crazy Dice)的延伸探討(1) 不同面數骰子的組合,是否可以找到面數組合相同,但點數配置不同的 Crazy Dice( 如4 面與6 面的標準骰子組合,找到4 面與6 面的Crazy Dice)(2) 多個面數相同或不同骰子的組合,是否可以找到面數、個數及點數配置皆不同的Crazy Dice ( 如3 個4 面標準骰子組合,找到2 個8 面的Crazy Dice)同時我們也和Col. George Sicherman取得聯繫,討論當年他發現Sicherman Dice的經過及其結論的限制條件,作為本研究未來發展的參考。

EGI 汽油噴射引擎電腦故障診斷暨故障模擬系統

由於電子的技街,日愈精進,以及對於引擎效率提昇的要求,汽油引擎的燃料供應系統,由原來的化油器,已逐換成了電子控制系統,複雜的油路,也被電路取代,引擎的狀態完全操之在數個感知器的電壓變化中,傳統的檢修方法或使用三用電錶逐一檢查的方法,難以掌握電壓瞬間的變化及暫態性的故障。

根的生長與力的關係

有一次我家陽台上的花盆傾斜了,過了很久都沒有扶正,有一天我去整理,要扶正它,但一不小心滾下來,花盆破了,發現花的根是彎的,根的下半段垂直向下生長,因此我想:根為什麼這樣向下生長呢?為什麼不沿著原來的方向繼續往盆底生長呢?