全國中小學科展

第一名

請重視我們的健康─石綿心網的替代品

韋恩颱風過後 · 石綿瓦灑了滿地,報紙上大肆討論“存在我們四周的無形殺手─石綿”濫用的嚴重性,看完它的內容後,我們知道在日常生活中石綿的用途極廣,如:石綿瓦和以石綿為原料做成的輸水管,而使用這些物品時由於右綿會脫落,飄浮在空氣中或水中,使人們把這些石綿屑吸進體內,而影響我們身體的正常機能,引發疾病,甚至導致癌症。 自從加重實驗課程的理化新教材實施後,我們在實驗室的時數增加了,我們接觸石綿心網的機會也就多了。為了維擭我們的健康,我們決定要找出石綿心網的替代品。

全能教學音樂鐘

(一)五年前,當我初踏入教育界,即開始研究,如何將煩重的上下課打鐘工作,交由自動鐘來處理,經過數月之研究,終於完成自我認為理想的事, (二) 用電鈴畢竟太單調刺耳,於是又開始將鈴聲轉換為音樂,將單回路改為雙回路,甚至於多回路音樂鐘。(三)經過四年不斷實驗與改進,終於設計出一套可配合音樂科或語文科教學的音樂鏡,故取名為「全能教學音樂鐘」以表研究之心得,及拋磚引玉,貢獻大家研究的先聲。

改良型萬用虎鉗

實習過程往往遇到形狀複雜工件,無法用一般虎鉗夾持進行加工,如:銑床的曲柄、虎鉗的搖桿、球體……等等。加工複雜工件時,需使用 V 形槽、壓枕……等等夾具加以輔助,但有些夾具根本無法夾持球體。使用特殊夾具需拆除原有之虎鉗,還必須校正,工作繁雜又浪費很多時間,加工效率大大降低而增加生產成本。

揭開銅翼眥木蜂及跳小蜂的神秘生活史

從103年春天起,密集觀察銅翼眥木蜂(Xylocopa tranquebarorum (Swederus, 1787))築巢情形,幼齡期約16.5天;初蛹期為乳黃色,約9.6 ± 1.1天後變為黑色蛹,全蛹期約需18.7 ± 0.7天。 羽化後在巢內等待翅膀變硬時,需藉由滑動及亞成蟲之間的抱抱、翻滾讓碎屑清理乾淨。從羽化到離巢約需7~14天,從鑿巢洞至亞成蟲離巢約需2個月。 研究發現部分木蜂幼蟲被長索跳小蜂(Anagyrus)寄生,幼蟲被寄生率24.7%(N=166)。寄生的跳小蜂體長為1.94 ± 0.41 mm(N=40),每隻被寄生的木蜂幼蟲體內的跳小蜂約有665 ± 237隻(N=20)。 銅翼眥木蜂的繁殖前期、中期及後期幼蟲的被寄生率0.0%、5.9%及32.2%。11月中旬,銅翼眥木蜂及跳小蜂的族群數量達到高峰,木蜂的族群受到跳小蜂的抑制,同時也進入度冬期。

黑白配─神奇的遺傳演算法

在六億年前,海洋中有許多不同種類的生物,經過了幾億年的演化和突變,令我們覺得好奇,為何基因經過交配和突變能產生這麼多變化,而且愈來愈優良,於是我們想利用電腦的符號來代表各種不同的基因,使其交配、突變,研究近年來興起的「遺傳演算法」學說。

完美正方形

「完美正方形」是指在一正方形內切割出大小都相異的小正方形。而我們的研究,則放寬條件,允許同樣大小的正方形不超過三個。我們先估算出正方形中可切割的最大正方形邊長範圍,再以方格紙手畫的方式找出邊長1至25 的解,在過程中,我們發現可用放大的方式解決邊長為合數的正方形。因此我們將重點放在邊長為質數的正方形,我們將正方形分割成兩個連續整數邊長的正方形,則剩下少一單位的缺角正方形區域。我們探討缺角正方形區域的解,再討論分析回原來的正方形。最後解出了邊長1 至100 中全部有解的正方形。對於更大邊長的正方形,我們的方法也可行。所以我們以流程圖來表示解決問題的過程,並用電腦試算邊長1 至1000 的完美正方形。

熱帶家蚊之生態研究

熱帶家蚊有選擇產卵環境之行為。黑暗而含有豐富餐養物質之水環境是其最喜愛的產卵場所,自來水及蒸餾水皆不受其歡迎。在綠光、藍光,或完全黑暗的情況下,熱帶家蚊之產卵數增加,顯然受干擾情形少的綠故。含有洗衣粉之水域,熱帶家蚊既不喜產卵,其幼蟲生長也不利。在腐敗的魚湯和有機養分充足的陰溝水,該蚊產卵數多,幼蟲生長良好而且快速。

利用蒙氣差求空氣的折射率

我們在過去的實驗中曾經自製了一個時推儀,藉以推算出任何地方,任何日期的日出日落時間,但在推測的過程中,所求緯度越高,推測值與實際值的誤差越大。經過進一步的思考,發現大氣使日光偏折的角度也應考慮在內,於是我們決定著手求出該角度的大小。並利用此角度求出光線自真空進入空氣的折射率。

媽媽的豆漿煮不成

我家的早餐是吃稀飯,可是吃久了覺得厭煩。有一天,媽媽煮豆漿給我們喝:她買了黃豆,洗乾淨,浸在水中,第二天早上,黃豆變大了,就利用果汁機把黃豆打碎,再用布過濾,做成豆漿。我們好高與,有豆漿可以喝了,可是真奇怪!當媽媽把豆漿加熱後,豆漿變或白色沈澱,怎麼煮不出豆漿呢?是什麼原因呢?她不知道;到學校就請教老師,老師不相信,就和我們一起再煮豆漿,找出使豆漿沈澱的原因。

我們才是真正的無殼蝸牛─蛞蝓的生態研究

哇!那麼一大堆自稱無殼蝸牛的人,送了一個大蝸牛的雕像要給行政院長,其實啊!那明明是一隻有殼的非洲大蝸牛,還好有小朋友認出來邢是一項錯誤,因為我們才是真正的無殼蝸牛,我們的名字叫─蛞蝓,就住在你家附近,很多人卻不認識我們,實在令人傷心。下面是小朋友在老師的指導下,對我們的研究所做的描述,真感謝他們。