全國中小學科展

第二名

金屬的活性

上實驗課時,在第一冊73頁,實驗5-3 。當把磨亮的鋅片放入硫酸銅溶液中,在鋅片表面所看到的是一片污黑。另外錫片放入硫駛銅水溶液中,看到金屬表面呈暗褐色。就理論而言,鋅、鍚活性大於銅,常它們放入硫酸銅溶液中,應當有一層漂亮光澤紅銅附於金屬表面才對。於是試圖在硫酸銅溶液加入其他試劑,以期得到良好的結果。經實驗結果我們發現:1.鋅片插入硫酸銅溶液前,必須在水溶液中先加入氨水才能得到漂亮結果 2. 揮入錫片時,必須在硫酸銅水溶液加入濃硫酸才能得到漂亮紅銅為了解釋其原因,把鎂、鉛、鋁、鐵也做同樣實驗。

電動天球儀之設計及亮片點星法

自從美國太陽神 11 號(1969.7.16~24)人類第一次完成登陸月球後各國重視地球物理及太空科學教育之實施,各國先後乃於高中課程中增加「地球科學」一科,作者有幸担任該科教學。依幾年來在教學上之經驗,深感本科教具極為欠缺,尤其感到宇宙星雲之奧秘及深淵不能由教科書及各國現售天球儀模型中所能理解和體會,更無法達到全班學習之效果。各式天體投影機必需要半圓頂之特別教室等設備來配合其價格均極高昂。作者遂奉政府提倡教師利用課餘時間從事教學設備之研究。及達下列教學目的等因,決定試作本教具茲將製作過程發表於后,敬請各位先進及專家們不吝指教,以利今後製作之改進。

石門地區土壤的研究

每次看到校園光禿禿的一片,花草樹木總是長不活,但是距離三十公尺之遙的我家菜園,卻是生氣盎然,長得非常茂盛,我感到非常奇怪?我們常常去海園別墅玩,附近有一種土壤顏色非常的白,但是黏性很強,我們常拿來做玩偶,我家後面有一家磚廠,他們就用後山的紅土,製造一塊塊的磚頭,後院的垃圾場,經過長期堆置垃圾,也成一堆堆非常臭的土堆,於是我們很想研究石門地方土壤的特性。

社區公共場所空氣中對含細菌數之調查與研究

為什麼常有呼吸系統傳染病如流行性腦膜炎、白喉、百日咳等流行時,醫生及父母都告訴我們盡量避免出入公共場所?所以我們想,是不是這些地方,空氣中含細菌比較多?於是引起我們幾位同學作此項細菌數之調查與研究的興趣,以滿足我們的好奇心。

冷凍食品保存法的研究

在我們家裡,有許多新鮮食品(好比:豬肉、魚、蝦等)在冰箱內經過二星期冰藏後,味道與新鮮時有些差異,這些現象讓我產生了下列問題:(1)食品放置冰箱為何仍然會腐壞呢?(2)冷藏前後怎樣處哩,更能保持新鮮?(3)冷凍溫度愈低是否愈能保鮮?(4)冰箱溫度的變化會不會影響新鮮度?上述各種問題,我決定以草蝦為研究素材,近已研究如何延長冷凍食品保存期限,因此在媽媽的協助下,我向老師、專家們請教,它們都盡力協助我對冷凳食品保存法,展開一連串的研究。

圓、柱、球、錐的研究

1.去年我們研究”新型七巧板”得全國科學展覽第二名,對數學的研究增加信心,而更有興趣。2.學到圓的時候,老師常交代有趣的作業,如:收集圓的器物、測量圓周、尋找圓的面徑和圓心,再用直徑和圓周做實際的比較,有許多不同的數字出現,然後老師才告訴我們圓周率的近似值是 3.1416。3 .作圓面積的習題時,把圓切成八塊、十六塊、三十二塊的△形,湊合起來像似“平行四邊形”再想到面積的求法,都可以了解。4.圓的面積經大家討論有好多種,其中蘇幸如同學說‘圓面積用直徑 × 直徑 × 0.785 是不是可以?“老師說”你們想想看,要有道理才可以”於是我們決定研究有關圓的問題。

月世界泥巴龜裂的形狀調查

上學期學校舉行遠足,老師帶我們遊月世界時,看到地上泥巴龜裂成有趣的形狀(有的四方形,有的六角形,也有更複雜的多邊形),回學校後,我們請教老師為什麼會這樣?老師查詢了許多資料後,告訴我們,泥巴因為乾燥,收縮而引起龜裂,這種現象與玄武岩產生柱狀節理的原理一樣,理論上應該形成六邊形的龜狀裂痕;但是我們卻觀察到各種各樣的形狀,所以大家決定做一次有系統的調查。

「暗藏殺機的許願池」-探討硬幣水對浮萍生長的影響及其生存機制

本實驗利用各種幣值的硬幣水處理浮萍,我們發現青萍(Lemna aequinoctialis)出現葉狀體分離及葉片白化的現象。 並針對硬幣中所含的金屬及常見重金屬分別與浮萍進行共培養,都可以看到不同程度的葉狀體分離及葉片白化的情形。此外,我們發現浮萍在受到金屬逆境時體內會累積過氧化物質。透過外加鈣離子與雙氧水實驗,探討浮萍葉狀體分離的可能訊息傳遞分子,發現只有在加入雙氧水後,葉狀體會分離,推測可能是過氧化氫間接活化分解細胞壁的酵素而造成葉狀體分離。而葉狀體分離或許是浮萍在演化過程中面對逆境時的重要生存策略之一,藉著分開來增加逃離逆境的機率,提升族群的存活率。未來,可藉由浮萍葉狀體分離與否的現象當做檢測水質是否有受到污染的簡易指標。

探討颱風之性質演變及大氣主環流實驗模型之製作

台灣位於亞熱帶地區,每年受颱風侵襲,常引起嚴重災害,生命及財產之損失甚鉅,足以影響經濟建設之發展。目前對於颱風警報準確性與適時性之頸求愈來愈高,為了瞭解熱帝性風暴一旦形成颱風後,是否會侵襲台灣地區的可能性。我們嘗試以簡單的設計,應用物理、化學等科學知識,用以解決地球科學教學上,產生許多實際的困難。尤其對於現象錯綜複雜,誘因極多;時空範圍臘大之颱風之性質,演變以及大氣主環流風系等知識,以實驗補助方式來探討,旨在避免深奧理論的引入,以及提供一些深入淺出的接觸了解。

約瑟夫數列的最後一章

所謂約瑟夫問題,就是有 n 個自然數排成一環狀,從頭開始,殺 1(個數)留 1(個數),求最後留下的數會是多少?該問題在台灣的全國中小學科學展覽出現多次(如表二)。而資訊界演算法大師 Donlad E. Knuth 在其著作 The Art of Programing,CONCRETE MATHEMATICS(具體數學),針對該數列作詳細的說明;但是,不論是歷屆科學展覽或是大師著作,對於該問題,都只是談及殺 1 留β或是殺α留 1。筆者本研究中利用獨創α分類、n 及 k 分類、F 函數、b 函數及循環節,將約瑟夫問題探討範圍提升至殺α(個數)留β(個數),求倒數第 k 個留下的數是多少?