全國中小學科展

第二名

簡易加速度實驗裝置的設計

每當教授”運動定律”此一單元,總覺得速度、速率、等速度、等加速度,永遠靜止,永遠作等速運動……等抽象概念,難以令學生了解,雖作實驗學生仍不能徹底領悟。此章實驗固屬難作,實驗器材未臻理想也是一大原因。例如水鐘車測量加速度時學生就產生了下列問題。(一)滴水是否定時?(二) 滴水的快慢與水量是否有關?(三)水鏡車的機械摩擦有多少?由於學生這一系列的問題,引起我們作深入的研究,改進實驗裝置,增進教學效果。

毛毛蟲拜年

一天,上數學課時,老師一時興起拿了個魔術方塊給大家看,大家以為老師要教我們玩魔術方塊的訣竅,役想到老師卻出了難題,要我們說出在方塊上,由一點到另一點的最近路線來;並且是否可以由一點出發,不重覆的經過每一個點,不必經過每一個邊,再回到原點;我們絞盡腦汁,花了很多時間和同學討論,而在老師的指導之下做了探入的研究。

向光?背地? ─ 植物向性運動初探

女兒牆上的迎春花,都往牆外長,同學們看到了覺得很有趣,仔細觀察後發現,它應該可以往四面生長都不會受到限制,我們感到很疑惑。請教老師、老師建議我們看了幾本書,找不到明確的答案,但是書上提到了植物在生長過程中有向地性、背地性、向光性……等向性運動。那麼迎春花往牆外長是受光的影響嗎?光會怎樣影響植物的生長呢?

無角無邊的棋局

這是一個深入探討變形圍棋的專題,通常在圍棋的世界中最重要的是角落與邊的占取,所以有許多定石的產生,而有「金角、銀邊、草肚皮」的說法,本研究從多層棋盤的立體模式開始,一路思考改進,最後到球體模式;討論當棋盤在無邊無角時棋局會有什麼變化,研究中呈現把棋盤轉換成立體的歷程,最後的球型造型,為原來只有平面模式的棋局增加許多趣味,讓我們了解到把平面的圍棋的遊戲,轉換成球面遊戲,增加了不少難度,從單線模式到雙線模式對思考邏輯的挑戰也不斷的增加。最後的成果是一種球狀的圍棋遊戲,可由三組雙線交錯而成;傳統鍛鍊的棋力也將隨之面臨很大的挑戰。

走角落數步數的奧秘

一天上數學課時,老師介紹我們玩幾種棋子遊戲,其中最受歡迎的 〝 走角落數步數的問題 〞 ,一時風行全班,於是大家互相競賽,當格數少的時候,我們還可以一步一步的數出步數,可是格數多時,我們就很難在短時間內算出步數,於是我們就深入研究探討其特性,並求出其快速解題的方法。\r 遊戲規則:\r 一枚棋子由棋盤的左下角出發,沿對角線方向移動,每遇到邊緣便轉90度繼續前進,直到走進某個角落為止,一共走了幾步。\r 例一:4×3的棋盤走了6步(見表1-1)

永保平安-利用鋅空氣鈕扣電池製作低濃度氧氣警報器

在台灣化學教育網路期刊裡面有一篇題目為「使用鋅-空氣電池教學實驗驗證法拉第電解定律」,使用鋅-空氣PR44電池(zinc-air PR44 batteries)簡易組合裝置來檢驗法拉第定律,我們重複這個實驗得到更有效的結果。我們運用「勒沙特列原理」,探討鋅-空氣電池電壓與氧氣濃度之間改變的關係,研究是否能利用鋅-空氣電池設計出低濃度氧氣警報器。經由電壓計與氧氣濃度偵測儀,測量出氧氣濃度變化與鋅-空氣電池的電壓變化之檢量線,且自行設計出可調式氧氣濃度警報器,材料花費大約600元,成功建立鋅-空氣電池的電壓與空氣中氧氣所佔百分比的變化關係,可以使用於生活中需要氧氣濃度監控的情境,未來還有許多延伸的利用方式,並進一步將本研究成果申請台灣專利。

免用墊片刀具柱

(一)隨著機械的進步和生產時間的爭取,古人曾說:時問就是金錢,節省越多的時間,才有更多的時間去賺更多的錢。 (二)在做車床工時,總是覺得裝刀或換刀具的時間過久,並且使刀具對正工件中心的時間過長。 (三)在對正中心時,要準備很多厚薄不一的墊片,而且在攜帶上不方便,選擇墊片也需要浪費一些時監。 (四)刀具對準工件中心,為什麼不能夾一次刀就完成?而是要很多次才能完成。 (五)基於以上的原因,於是決定設計一種可以解決以上問題並保有傳統刀具柱原有的強度和功能的刀具柱。

憤怒的冰點

暑假中天氣炎熱,弟弟提議把養樂多飲料,倒進杯裡放在冰箱冷凍內結冰。但是隔天發現亞克力杯裂掉,連同冰也一起裂掉,於是引發我們一連串的研究。開學後我們提議把這些素材,當作今年科學展覽的體裁。也再請教自然科學蔡老師及王老師,在他們的協助下。作有系統的探討,液體的結冰。

分子大小測定之研究-肥皂膜的實驗

在國中二年級的化學課本第六章第一節裏,我們學習了測量硬脂酸的分子有多大。此實驗是將一定量的硬脂酸石油醚溶液,滴加於水面上,由於表面張力而展開形成一層薄膜,然後量其表面積,由體積÷面積=厚度,而此厚度就是硬脂酸分子的大小了。但是全班同學在結束此實驗後發現,由於硬脂酸展開方式不同,產生了很大的誤差,因此同學們開始對此實驗進行討論,討論產生誤差的可能變因。將此討論結果,歸納出五大因素如下:(一)滴加一滴硬脂酸石油醚溶液的體積,無法正確的量出。(二)所使用的硬脂酸的特質。(三)滴加時,滴管到水面的高度。(四)水的溫度、硬脂酸的溫度,以及薄膜展開情況。(五)滑石粉的特質(粗細)。以上是我們討論出可能產生誤差的原因,由於班上沒有時間再設計實驗裝置來做進一步的驗證,因此延到假日再詳細的檢討,經老師的同意,設計實驗裝置,同時選擇幾種物質來做,其結果肥皂水效果很好,故改用肥皂水來做,從肥皂水的結果來證明產生誤差的因素,實驗設法使此誤差降低到最小。同時提高其正確性。因此實驗包括實驗裝置的設計,及表面張力等。完全是屬於物理關係”故參加物理科的展覽。

探索社區「貝殼化石」鑽孔的過去與現在

我們去年參加科展,研究的主題是:「化石就在社區的土壤中」,在嘉南療養院旁的水果園撿了許多貝殼化石,發現有些殼上有一個小小的圓洞,我們很感興趣;於是今年又回到嘉南療養院旁的水果園,採集泥砂和貝殼化石來研究,希望找出孔洞形成原因及特徵。也利用科學的方法模擬玉螺掠食貝殼化石進行實驗,並探討水果園裡的貝殼化石被玉螺掠食與環境的關係。我們從實驗中,瞭解嘉南療養院這個地區在5800~7200年前被沿海洲所包圍的潟湖,是淺海和淡水的交界處,醞釀許多軟體動物。在這裡採集到的錐螺化石很多,牠們的個體跟被鑽的孔洞都很小,和現代錐螺相比相差很大。掠食者及被掠食者會為了生存而改變身體的結構和成長,進而演化出現代的掠食者及被掠食者。