全國中小學科展

第一名

探討各種纖維的變化和簡易人造絲的製造

市面上的布料織維有棉纖維、毛纖維、混紡類、化學織維等。這實驗是探討這幾種纖維對熱的耐性,燃燒後有何變化,浸濕在硫酸及氫氧化鈉有何變化,使學生瞭解各種纖維的性質。其次用簡易的方法做人造絲,增加學生們的知識及啟發科學研究的興趣。

草原上的提琴手─黑蟋蟀

上學途中沿著草原走聽見「ㄐㄧ‧ㄐㄧˋㄐㄧ‧ㄐㄧ」的蟲嗚聲。一天中午,拎著飼養箱,循著聲音,翻開石頭堆、草堆,見到了各式各樣的蟲。我們對那全身漆黑翅基上有黃斑的蟋蟀特別感到興趣。

系外行星凌星光譜的模擬與探究

凌星法是目前尋找系外行星的利器,而光譜的分析則可進一步提供更細微的探究。我們嘗試以燈泡及固定軌道的凌星實驗模組來模擬系外行星的空間狀態,再藉由光譜儀接收模擬的凌星光譜資料。從行星大小及凌星視軌道傾斜b值的探討,我們了解到行星遮掩恆星的面積大小及遮掩區域,都會影響凌星亮度曲線的形狀及凌星深度,其中最大影響因素就是恆星臨邊昏暗效應的作用。不同波段凌星光譜的訊息,提供我們對模組光源更細膩的探究,也看到了凌星亮度曲線的差異,同時,藉由行星不同凌星位置或不同大小遮掩面積的凌星光譜資料,我們成功地建構出恆星圓盤的亮度變化結構,應證臨邊效應的特性與影響,期待未來能更精確地應用於恆星圓盤層圈亮度結構的研究。

凌「雲」馭「風」-以霧化水分子氣流場模型,模擬颱風在不同環境下的風場與路徑變化

本研究開發霧化水分子氣流場模型,取代傳統水工實驗,以更貼近颱風構造的設計,應用於模擬颱風發展、雙眼牆、風場不對稱、狹管效應、副低壓影響及遇到障礙物的路徑變化等小尺度現象。實驗發現,高層輻散帶動低層輻合,增強到一定程度時出現風眼,類似真實颱風。瞬間提高風速會出現類似雙眼牆構造。當破壞風場的左側,帶動中心往西北偏移。狹管效應會使一側風速加快,造成中心偏移。模擬副低壓影響實驗中,東側的副低壓會使中心往東南偏移。氣場內放障礙物易在背風側產生漩渦,擋板越高越明顯。以臺灣地形障礙物進行實驗,北部通過的漩渦因狹管效應及風場不對稱南偏;中南部通過,先略南偏再北偏;大角度進入的漩渦也常受副低壓影響而偏向背風側。

當機立「斷」—— 浮萍自裂脫險的機制與生態意義

浮萍在逆境下葉狀體會有分離的現象,本研究證實:浮萍透過葉狀體分離,增加逃離逆境的機率,提升族群生存率。此分離機制受到過氧化物質(H2O2)的調控,逆境下,浮萍母葉節處(node)的H2O2含量上升並誘導細胞死亡,進而造成連接構造斷裂,另能透過乙烯途徑活化纖維素分解酶使葉狀體分離。我們也發現青萍及紫萍具不同生存策略:青萍對H2O2的高敏感度使其能在逆境下快速分離,進而降低其葉狀體間的內聚力,更容易藉由風吹或水流加速逃離逆境;紫萍則對H2O2較不敏感且內聚力大,以較大的單一個體及對逆境的高耐受性來渡過危機。蛋白質含量極高的浮萍是蛋白質補給品的好原料,期待分離機制的深入研究能應用在浮萍種植上,使其快速分離提升產量,應對將到來的糧食危機。

變色筆

去年爸爸買了一盒變色筆送給我,我覺得很有趣。最近上美術課時,發現同學們也開始流行用變色筆了。一盒 250 元的變色筆能這麼熱賣,實在不簡單。是那個聰明的科學家發明的點子,還能得到這麼多國家的專利;於是我相同學決定好好研究它,經請教教師後,於是我們展開一系列有關的研究。

摺疊式的窗門設計

任何建築物定必有門窗之設置,門是為了便於出入,窗則是為了便於通風、採光。空氣之流通與陽光之充足,乃任何一種建築物之必備要件,陽光、空氣、水,乃各種生物得以生存之要素,而窗之功用已佔有其二,可見窗之設置,對於人生之重要。每當炎夏來臨,如火炎陽,炙熱難當,尤其在人數眾多之場合,特別是上課之教室,或集會之禮堂,皆因通風等設施之不良,不足,而感炎熱不堪,萬千學子無不望窗而興嘆,因目前之一般校舍,其門窗之設計,多為上下或左右推動式之玻璃窗門,其窗門扇葉,固定滑行於一定之軌道,作與牆壁成平面平行排列之狀態,全部開啟時,乃為雙扇窗葉同時推向一處,而空氣所能流通之孔道,其最大空間,充其量僅為全窗之一半,因此,在炎熱之天氣裹,常感通風不佳,空氣污濁,學生在室內上課,昏昏欲睡,若遇有東西日照之教室,則更有陽光直射,炙熱難當之苦,如採用百葉窗或窗簾布遮陽,則又感通風不良,悶熱不堪,使教、學兩者,皆感難受,嚴重影響授課與學習之效果,而每當颱風季節,則現有之窗門設計,根本不堪防風之用,玻璃極易遭受損毀,即使平時,亦因其係平面排列,易於因碰撞等原因而致破損,整修換裝所費不貲。

為什麼安全島的植物特別矮小--震波對植物的影響

有一天,上自然課時,老師告訴我們說:「生活在桃園國際機場的同學最可憐,因為飛機的噪音使得他們沒有辦法集中精神去上課」並且告訴我們噪音對人體有許多害處,例如摩托車的聲音吵得我們不得好好的睡覺,影響我們的生活規律和一天的情緒。有一天放學時,我突然發現一馬路中的安全島的小草長得又小又可憐,而郊外的小草,卻十分的茂盛。我就在想,除了空氣污染和土壤不肥沃以外,是不是太多的噪音使得小草長得很差呢?於是在老師的指導下,和幾位同學共同研究。

告訴您,石頭的秘密

踏進佳洛水的大門,就被沿海成千上萬嶙峋的怪石吸引住,跳躍其間,海濤聲不斷。笑問老師:「這些怪石是神仙施法術變成的嗎?」老師說:「由於太平洋風急浪高,日夜侵蝕岩岸,竟把它沖成一串詭異的石頭。」從那時起,我便想揭開石頭的秘密。

如何突破Macrobrachium rosenbergii(de Man)的繁殖率-Juvenile

(一)蝦類素為人顯視作佳餚。邇來山於生活水準的提高,蝦類日漸供不應求。而天然蝦的捕擭量又日趨減少,所以,更使蝦類養殖受到重視,且成為一種新興介業。(二)根據專家分析結果,大都認為「淡水長腳大蝦」--學名 Ma-crobrachium rosenber gii(dE HAAN),日本俗名鬼長手蝦一一的養殖最有前途。因它具有下列特點:1.大型的淡水蝦(最大 B.L.60cm B.W.1.5kg)2.生長迅速的熱帶蝦類(約 5 月~10月 即為收穫)3.肉味歸美可口(介乎龍蝦和紅蟳之間)4.雜食性,飼養易,成本低(養煩設備、管理均簡易)5.成蝦養殖,育成率極高(可達 80%以上 )6.養殖期間幾乎無病害。(極少) 1 具有經濟上價值(目前市價約$300-400/1kg)(三)它有如此多的優點,且早經林紹文博士于 1970 年自東南亞引進本省試養(註:林氏早先為聯合國糧農組織水產專家,率先於東兩亞研究推廣此蝦養殖) ,並先後於省水產試驗所東港分所和台南分所進行多年繁殖試驗,擭得初步成功。(從孵化到稚蝦可放養者,其活存率約 30%左右)。可惜其稚蝦(Ju-venile stage 已達可放養者)的活存率及繁值量距大推廣民間養殖的目標仍遠。吾等平日對水產繁殖、養殖且有深厚研究興趣,今見這種深具潛力的養蝦事業,多年來均停滯不進,到底癥結何在?乃集資著手進行實驗研究。