全國中小學科展

第一名

離 〝 家 〞 出走的小泡泡

夏天天氣炎熱,爸爸最喜歡喝沙士解渴了,有一次他在沙士中加鹽,說什麼可以消暑、解渴、降火氣,沒想到他一加入鹽,卻有一大堆的氣泡冒出來,為什麼沙士加入鹽會大量冒泡泡呢?那是泡泡又是什麼呢?哪些因素又會影響沙士冒泡呢?… 一連串的問題,引起了我們研究的興趣,便利用課餘時間開始了我們的實驗。以便了解這些小泡泡的離 〝 家 〞 出走的原因。

會呼吸的複合式環保蛋殼植栽容器

為了環境保護,政府推行減少使用塑膠用品,我們看到裝著植物的塑膠軟盆,在植物移植至花圃後就被丟棄,因此,我們選擇蛋殼和天然物質聚乳酸,製造出可自行在土壤中分解的植栽容器。 在蛋殼植栽容器中加入菜肥,肥料會緩慢釋放到土壤中並減少流失,還能優化土壤,緩衝土壤的酸鹼性,具有複合性效果,有助於植物生長。透過模擬運送震動,找出了適合蛋殼植栽容器的包裝和運送方式,利於產銷運送。蛋殼植栽容器會在土壤中自行崩裂,尚未完全分解的碎屑,繼續施放養分,有助於植物生長,同時,植物也無須取出再移植,可以取代塑膠軟盆,是一種創新的作法。

鹵素活性大小比較的設計與廢液處理

在國中理化課本第二冊第九章我們學到了一些重要元素的性質及反應,尤其在 9 - 2 節有關鹵素的示範實驗,覺得又好奇又喜歡,它係利用四氯化碳溶劑使反應物產生各種顏色的變化來比較活性的大小。雖然動作簡單但總覺得不順手。而溴碘等之製備並無介紹,以及實驗完後混合液及餘氣應如何處理或回收並無加以指示,因此為配合政府環保政策就在老師的指導下以此作為研究的主題並加強環保之工作。

愛河復活了嗎?

二、三十年前高雄市愛河以風光明媚、詩情畫意而聞名,但由於工商業的發達,愛河的水受到了嚴重的污染,「愛河」早已失去往日風貌,河水惡臭不堪,水中游魚芳?杳然。但近幾年來在高雄市歷任市長大力整治下,開始起死回生,電視和報紙都報導了這一令人興奮的消息,身為高雄市民,我們更企盼愛河能早日回復到往日風貌,為了對愛何目前狀況更深了解,也為了喚起社會大眾對環境污染的重視,我們在老師指導下進行這個研究。

廢物利用-喃甲醛的探討

節約能源不僅要「當省則省」更應「廢物利用」,根據資料所載,呋喃甲醛能與多數物質形成縮合物,可當耐隆原料,硝化纖維用溶劑,合成樹脂,照明雕刻法,保存劑,製備呋喃甲醛脂及其衍生物……等諸多用途;而一般廢棄不用的農作物,如玉米穗軸、穀殼、麥殼、蔗渣……等均可經酸水解後再脫水產生呋喃甲醛,中國向來以農立國,稻米、甘蔗產量尤其豐富,若能進一步加以利用則更顯其重要性,故著手研究。

油膜實驗改進探討與新發現—棉紙線圈方格法介紹

油膜實驗是在化學課本第一冊第 89 頁的實驗 6-2 即是依據表面張力原理,利用硬脂酸的石油釀浴液,求取硬脂酸的粒子(分子)的大約直徑,在實驗的進行前後,同學們從出了很多類似的問題和疑點,諸如水深的問題、滑石粉薄膜問題、硬脂酸的擴展面積無法計算問題等等,這些在課入與老師的參考資料中,均無交代,因而引起了同學們探討的興趣與研究動機。

由恆星角距測量月地距離

月球是最接近地球的天體,自古以來就有許多美麗的傳說。記得去年參加科展時,便想到月球視半徑每日不同,分析天秤動時是不是應將月面放大成一樣的大小?因此由每日月球視半徑的變化及原有的天文攝影基礎和數學、物理等知識,是不是可以用來測量月地距離?

互補集合─從黃金分割比值及平方開始

威索夫( wy thoff )遊戲是一個兩人輪流取兩堆火柴的遊戲,遊戲規則每人取火柴時,需依下列三種取法之一: (I)從第一堆任取若干支火柴;(II)從第二堆任取若干支火柴;(III)從兩堆中各取相同數目的火柴,能取最後一支火柴者獲勝。我們研究威索夫遊戲時,發現遊戲的致勝關鍵在於黃金分割比值( G )及其平方( G2 )若干倍數後的整數部份所構成的兩個數列,此乃因這兩個數列存在的奇妙關係─互補關係。我們由黃金分割比值及其平方兩數所構成的數列以及一些關於互補關係的性質,找出另外兩數所構成的兩個數列也具有互補關係,並歸納得到凡兩數構成具有互補關係的數列,此兩數必備的條件。我們將具有互補關係的數列推廣也改變威索夫遊戲,在所有具有互補關係的數列中找出致勝關鍵數列。我們更廣泛地繼續討論任意兩個具有互補關係的數列,找出它們之間的關係,並以此關係舉出一個有趣的應用。

滑動摩擦

去年五月三十日在談文車站所發生的大車禍,據當時的報紙報導,特快車的司機發見前方軌道上停著快車時,即時剎車,但因衝力太大,火車滑行了一段距離也不能停止,而迎面相撞的。目前交通發達,車速又快,我們常常看到在路上快速行駛的汽車、機車,緊急剎車滑行留下的黑色痕跡。我們曾經驗過,在雨天路滑,或在路上踩到香蕉皮滑倒的現象。此外以鋼筆、鉛筆、毛筆寫字等都是滑動摩擦,這種滑動摩擦,在我們生活中關係很深,但在物理課程,摩擦力單元,只提到最大靜庫擦而巳。為了多了解摩擦現象,我們做此研究。

多一招,天長地久?稀子蕨生殖策略探討

稀子蕨﹙Manochosorum henryi Christ﹚是一種生長在台灣中海拔山區,是少數具有特殊生殖方式﹙不定芽﹚的蕨類。稀子蕨的生長環境相當潮濕且氣溫偏低,在東眼山具有相當大的族群分布。因此本實驗於 2001 年 7 月至 2002 年 6 月於東眼山深林遊樂區設置樣區進行稀子蕨兩種生殖方式的物候調查,並將孢子及生殖芽攜回實驗室培養及觀察。實驗結果顯示稀子蕨的孢子可發育為原葉體進行有性生殖,此外,它也可以在葉軸上長出生殖芽,兼行無性生殖。而無論在季節普遍性、發育成熟度和環境適應性上。不定芽繁殖都較孢子繁殖來的優勢。研究結果也得知稀子蕨對溼度相當敏感,於旱季時會有地區性滅絕之虞,但生殖芽的耐旱性似乎可化解此項危機。本研究結果除了可提供學理上之本土實證教材外,亦可作為延伸研究的基礎。