全國中小學科展

第一名

時間密碼鎖

近來按鈕式的電子鎖不斷為人所研製成功,帶來的革新及方便甚大。由於其為固態元件所製成,所以故障機率幾乎為零,而又因為採按鍵式來控制門鎖,所以也省略了隨身帶鑰匙的麻煩。但不容否認的,任何東西均是有其缺點存在的,例如第一代的電子鎖,其號碼為固定式的,不可改變,號碼一旦為人所知,鎖的保險性即告喪失,即使保密工夫到家,有心人仍可從鍵盤上的痕跡看出那些號碼常用,而推算出開鎖的號碼。後經人改良,研究出可任意變更號碼的電子鎖,並獲得世界發明展金牌獎,其號碼難為可變,但仍是半固定式,只要設好一組號碼,一直到下一次再設定另一組號碼期間,設定的號碼也是固定的,所以在開鎖時不小心為人所見,也是容易喪失其作用。因此,便激發我改良它的想法。

國中化學幾個疑難實驗單元之研究與改進

據調查在國中化學中,最少做的實驗就是「氯化氫的合成」,難然器材不易齊備是一部分因素,但最主要的原因是它有爆炸的危險,使師生們望而卻步,因此刪除此實驗之議,在各地教學研習討論會中,反映得十分激烈!歷屆科展曾有兩件作品對本實驗作了改良,其中一件是需要改變一小部分實驗裝置:將石英管改為焊接了鉑絲的「派來克斯」玻璃管,嚴格說來,此改良並無甚大意義,卻徒使器材的準備(反應管需自製)更加困難,而其坡大缺點是未涉及爆炸的預防。另一件作品改用「置換法」製造氯化氫,實驗手續及換算過程繁雜費時,而且置換反應成功率不高,但其最大缺點是與課本的教學目的(由「合成法」求氯化氫的化學式)不符。為了提高教本的信度,符他妣一單元教學目標,我們乃不揣淺陋,針對以上因素和缺失,用心加以研究改良,僅將研究經過及個人淺見臚陳於后:

食物失蹤記

媽媽做菜時吩咐我洗草蝦,看草蝦頭殼剝落,頭部中有土黃色半凝狀的東西,問媽媽這是什麼,媽媽叫我去查資料,我好奇地找了有關蝦子的書,原來,我看到的束西是蝦子的消化組織,可以將食物消化掉,食物是怎樣被消化的呢?在消化中受到那些影響?於是設計下面的實驗找出答案。

泡泡的特性研究

在參考文獻 Chemistry In The Marketplace 中,讀到若將兩個大小不等的泡泡連通,由於內壓差的關係,小泡泡內的氣體會向大泡泡移動。我們想實際實驗泡泡是否真會如此移動?可不可能發生相反的情形?能不能用泡泡移動的現象來比較液體的界面張力大小?

咦!怎麼吹不熄

那天,瀚毅生日提了一桶乖乖軟糖請全班吃,當桶蓋打開時,發現裡面除了軟糖外,還有一包小蠟燭,大夥兒建議點蠟燭慶祝,接著「祝你生口快樂,祝你生 … …」,當瀚毅許完願吹完蠟燭,正要發軟糖時,蠟燭又燃燒起來了,大家都很訝異,瀚毅只好再吹,結果又熄了,但過一下又燃了起來,咦!好奇怪的蠟燭,它為什麼吹不熄?這問題引起了我們的興趣,便利用課餘時間,徹底研究這吹不熄的蠟燭。

知識反饋歷程的試探-國中化學教科書中有關水的電解實驗改良芻議

知識是經驗的累積,經驗則有賴於知識的沖激,兩者相生相成,相互為用,乃右所謂「知識爆發」時代的降臨。英哲羅素曾經喟嘆,今日人類擁有太多的「知識」,但是卻缺乏「智慧」,「智慧」的開啟與孕育,必須各階段的教育以及各種範疇的教育密切配合,在科學教育方面,特別著重於科學精神的培養以及科學方法的訓練,如果對於從科學教科書上求得的知識囫圇吞棗,不求共解,或光會背誦書文內容,而不能學習科學方法,鍛鍊自己解決問題的能力,則不是我們求知的本意,更談不上「智慧」的增進。

化學動力論的模型研究

在討論化學動力論時有許多極為抽象的觀念;如低限能、活化能、活化複體、催化劑、有效碰撞…… 等,實不易了解。若能有一具體模型來顯示這狀態,便能使我們不言而論的窺知其間奧妙。於是我們在老師的指導下製作了這套多種用途的模型。

沖泡奶粉問題多

「 × × 奶粉快溶大競賽開始!」「ㄆ一ㄆ一ㄆㄚㄆㄚ」螢光幕又映出沖泡奶粉的廣告了。古裝的 、牛仔的、紳士、紅番、黑人、白人 … … 每人手上一杯牛奶,搖搖幌幌的泡著,看了這些小朋 友可愛的動作,我也就跟著如法泡製一番,很不 幸,效果並不好。因此,我把心中的疑問告訴老 師。老師說:「沖泡奶粉是 『 家常便飯 』 的 小事,但肯以科學的方法去研究它,倒是少有人 在,我們找幾位同學一起來研究吧!」於是我們便開始了實驗工作。

浪碎何方

本研究的目的在探索孤立大浪的運動與其靠近岸邊的行為。實驗在長1.8 公尺、寬75 公分、高30 公分的透明大水槽進行,結果發現孤立大浪由深水進入淺水,當波高小於水深時,波速會變慢,當波高大於水深時,波速會隨水深越來越淺而越來越快,波高也變高,而且速度快到一定程度以後,前方的水面變成垂直的水牆,接著浪頭就會打下,浪就碎了。如果坡度較緩,產生水牆的位置會離水陸交界點較遠,水牆維持的時間也較長。實驗結果顯示孤立波浪的移動會像毛毛蟲的爬行,有伸縮現象,浪高會高低起伏,波速也會些微地忽快忽慢。

石頭密度的探討

在本學期自然科學課程中,我們學習到密度一課,老師指導我們測量一塊不規則形狀膠泥的體積,只要將膠泥放入水中,量水上升的體積就等於膠泥的體積,真方便!這使我們想到石頭的體積也可以這麼量,更引起我們對石頭密度的興趣,於是在老師的指導之下,我們進行了下列的探討。