全國中小學科展

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第二名

電解質水溶液是「稀」的較易導電呢?還是「濃」的?

在國中化學課第十三章電解質時,我們同學之間起了爭論,有人說他在坊間參考書裹所作的題目,都提到電解質是:「愈稀愈容易導電」,可是在第九章作水的電解實驗時,加入幫助導電的硫酸,卻明明是所加的量愈多,電解生成氣體的速率愈快,也就是說:「愈濃愈容易導電」,這到底是怎麼一回事呢?求教於老師,老師說:「要討論一個問題,必須對於問題的『 內涵 』(In- tnsion)和 『 外延 』 (Extension)弄清楚,特別是在科學上,一種原則或性質上的敘述,必需要先了解它的 『 定義 』 ,研究它的 『 變因 』 ,再尋覓一種具體而簡單的 『 模型 』 來解釋它,這樣對問題才能深入,才不致於一知半解、似懂非懂、人云亦云;現在問題既來,你們已經有了相當的理化基礎,何不親自動手 『 從做中去學 』 呢?」於是我們幾位同學,就在老師的指導下,開始來「實驗以驗實」。

浮萍的一生

您常聽說:「人生如漂泊的浮萍」,可不一定看過浮萍吧? 去年三月初,我們到植物園找水螅,看到廣闊的蓮花池水而上,怎會舖著一層綠色的地毯呢?一問之下,才知道它就是浮萍。在都市中長大的我們,一時楞住了。 回到學校,幾個對浮萍充滿好奇的同學,跑去問生物老師,我們做這一次科展的靈感,就在那一剎那產生了。

蒼蠅!看你往那兒跑

有一天,弟弟對我說:「哥哥:你來看,線上停了好多蒼蠅,要像在那兒睡覺,唉!蒼蠅為什麼ˋ停在線上?」,再看看牆角邊的捕蠅紙所年的蒼蠅,比停在線上的蒼蠅少多了,為什麼不利用這種自然的現象做進一步的研究,來捕殺這可惡的蒼蠅。

人工智慧之另一方向─專家系統

每當我們到醫院看病時,醫生總是不厭其煩地詢問病人有什麼病情。如有沒有發燒呢?有沒有頭痛呢?有沒有流鼻涕呢?問了些問題後,醫生就可以下判斷:你得了 × × 病。由此可知,似乎只要有一些規則,我們就可以判斷有何結果。例如:你既頭痛頭昏又打噴梯,你可能得了感冒。當然,以上的例子只是隨便說說而已,但若是實際上請醫術高明的醫生,把一些診斷疾病上的徵兆或條件,寫成明確的規則,交由電腦去處理,如此診斷的工作就可交給電腦,而一般不懂醫術的人也可藉助電腦自行判斷疾病。

隨心所欲廣告燈控制

某日與朋友夜遊北市,眼前各式各樣,紅紅綠綠的廣告燈,把累了一整天疲憊不堪的市容,點綴得生氣蓬勃,這些花枝招展的燈飾,似乎象徵著目由、和平、與幸福,多少家庭,趁此一遊市區,享盡天倫之樂。正在大家拍手道好時,吳君卻說:我剛上北市時,也和你們一樣看得出神,不過看久了也就沒什麼新奇了,經吳君這麼一說,頓時人家像被澆了冷水般,靜了下來。於是我們就想看:要是我們能將眼前花花綠綠的的廣告燈心所欲的改變變化方式,那除了對增進市容有莫大助益外,對於促進金融的交流,也未嘗不是一種貢獻。

國王的新衣

記得小時候去鄉下時,曾見過外面積水容器內有腐爛的葉子,其葉脈清晰可見,而容器內有許多小蟲,天真的我一直以為那是小蟲子吃掉葉肉,才造成葉脈顯露出來,直到我看了相關書籍後,才曉得真正的原因,也因此興起我研究的樂趣,於是,在老師的帶領下,我們幾個好奇寶寶便開始我們的研究之旅。

唉!稻殼浪費污染怎麼辦?

台灣地區盛產稻米,每年在碾米過程中出產的稻殼約有七十萬公噸,據我們所知道這些稻殼不僅未能充分利用,反而形成污染,同時也帶來廢置的困難。所以我們就在老師的指導下針對這個問題,進行一連串的研究實驗,以期能達到化污朽為神奇的效果

蛋殼中CaCO?之定量研究

本研究利用高中三年所學之熱重分析(1)、排乙二醇速率(2)、酸鹼滴定(3)及等壓差(4)四種方法推求蛋殼中CaCO3(s)含量。熱重分析試驗是以質量守恆及嘗試錯誤法之概念推得所求,試驗結果,一般蛋殼粉體中CaCO3(s)含量為90.8%,土雞蛋殼粉體為93.9%;排乙二醇速率試驗是利用非勻相反應中,相同接觸面積下,排乙二醇速率與市售CaCO3(s)及蛋殼粉體中CaCO3(s)含量成正比的關係推得所求,所得結果,一般蛋殼粉體中CaCO3(s)含量為87.3%,土雞蛋殼粉體為\r 89.4%;酸鹼滴定試驗是以逆滴定的方式進行,試驗結果,一般蛋殼粉體中 CaCO3(s)含量為88.7%,土雞蛋殼粉體為91.4%;等壓差試驗是於相同壓差下,比較市售CaCO3(s)及蛋殼粉體所取克數,結果顯示,一般蛋殼粉體中CaCO3(s)含量為87.8%,土雞蛋殼粉體為90.4%。本研究於試驗結束後,以文獻(5)提及之蛋殼粉體中CaCO3(s)含量92.0~95.8%為標準值進行試驗誤差分析。本團隊於此研究最大之收穫,即是將高中三年所學,學以致用,並得到從做中學的寶貴經驗。

淘石專家

前幾天我們到燕巢的泥火山玩,遠遠就聽到清脆“啵”的泥爆聲,真是興奮極了,我們在泥火山爬上爬下,忽然間我滑了一跤,奇怪!泥火山不應該都是泥嗎?怎麼會有石頭呢?這些石頭又怎麼來的?再仔細一看,更奇怪的是那些石頭竟然被分得很整齊,一區是大石頭,一區是小石頭,另外一區則是細粉,是誰?是誰這 麼有耐心的在分石頭呢?是人為的嗎?還是…?他們又是怎麼分的呢?…我把問題帶到學校和班上同學一起討論,也才發現這其中的問題可真是不少呀!

Equaleit!輕鬆解決複雜的數學式

在數學的世界裡,經常可以看到變化多端的運算式子,若要計算的話,一般的計算機是不管用的。原因是它們沒有辦法支援數學式的「原貌」,例如分號、指數、函數、根號等數學符號,混在一起時的情況。於是,我便想藉助電腦程式來實現將數學式完整顯現出來並求解的夢想。換句話說,我要設計出一個功能強大的工程計算機程式,並以高中所學到的數學為原則。其中,自然牽扯到數學式子的排版藝術,以及計算機科學的演算法及資料結構。我主要的目的有四:一、顯示數學式,二、方便編輯數學式,三、計算數學式,四、做到一些現今工程計算機做不到的細節功能。研究結果中,我運用 MathML 做到結構化的顯示方式;另外藉由電腦資料結構及演算法的運作,得以快速準確的運算,並能同時輸出小數及分數的答案。