全國中小學科展

第一名

蜂窩染色問題的探討

本文探討的問題是相同的正六邊形(蜂窩)所構成平面之染色問題,在同色不相鄰與相同顏色中心點距離皆相同的條件下,探討可用幾種顏色將蜂窩圖塗滿,其中運用「骨架」的概念並引入斜角座標解決問題,並將其推廣至地磚圖形的染色問題上。

化腐朽為神奇

有一次,我陪媽媽去北投農禪寺去學打坐,到了晚上在農禪寺中吃飯。服務員要我們自己洗碗,我們向服務員要洗碗精,可是服務員說:「這裡用黃豆粉洗碗。」我們就拿黃豆粉洗,效果很好,碗洗得很乾淨。 有一天,媽媽打完豆漿,要把黃豆渣丟掉,我急忙阻止,對媽媽說:「我們用過黃豆粉洗碗,效果很好,可不可以用黃豆渣來洗洗看,看它的效果是不是和黃豆粉一樣好?」 後來媽媽突然又想到什麼似的,說從前曾經有人將黃豆渣拿來食用,當飼料肥料的。

奇妙的凹窟洞

每逢星期假日,常跟爸爸到永安魚塭去。在那附近有各種不同魚的魚塭”一天我發現魚塭坪上和溝邊上有直徑大約一台尺左右的凹窟洞好多個,我覺得好奇怪。為什麼在魚塭裹有這麼多圓形狀的凹窟洞呢?上自然課時我提出來請教老師,老師就要我邀了幾個同學一起研究。同時也請老師同我爸爸來指導。

數字方塊

學校在一次科學教育活動中,邀請蔡老師透過錄影帶教學,把中國時報登載的一個數學遊戲介紹給全校小朋友,問題是這樣的: 〔 首先在一個方塊的四角寫下一個正數,算出相鄰兩角數字的差,寫在四條邊線的中點,再以四個中點畫一個方塊,繼續重複這個程序,最後會有一個方塊的四個中點都是 0 。 〕 (如下圖)我覺得這個問題很有趣,又有一點兒不相信,我們 20 多位小朋友每人任意在方塊的四角寫下大大小小不同的四個數來研究這個問題,結果有的人寫的數畫 2 個小方塊後就結束,有的人寫的數必須畫很多個方塊後才會結束。真奇怪,這 〔 數字方塊 〕 裡到底隱藏著多少祕密?

爆破時能量與動量的測定

雙十節晚上,淡水河畔萬頭鑽動,人人仰首望天,期待那目眩神迷的一刻。突然,清脆的爆聲一響,但見星星點點的火花,爭先恐後地四處奔竄,一剎時,黑茫茫的夜空,竟變得那般綺麗動人。觀眾看得眼花撩亂,歡聲與掌聲轟然雷動。但是,爆破時能量與動量又該如何測得呢?吾人是不是可以設計一種簡單的爆破裝置,藉實驗測得爆破時的能量與動量?

利用異位表現研究果蠅複眼發育相關基因之作用

眼睛是生物演化過程發展出的一精密器官,其發育過程必有許多基因參與作用。然而,那些基因與眼睛發育有關?這些基因有什麼相互關係?它們的作用方式又是如何?這些都是有趣而亟待探討的問題。\r 為了探討眼睛發育的基因調控,本實驗選用了果蠅為材料,利用異位表現(使基因表現於原本不表現的地方)的方式,研究與果蠅複眼發育有關基因的作用。選用果蠅為材料的原因有三:\r (一)複眼雖精密,卻非實驗室飼養條件下生存所必須,即使很嚴重的突變種都可以有一定的存活率。\r (二)果蠅幼蟲時期有器官芽( disc,以後發育為果蠅成蟲的各器官),由 X - gal 染色技術,可以清楚的看出器官芽的變異情形,藉此可以追蹤基因在發育極早期的表現情形。\r (三)許多果蠅的基因,在高等動物(包括人類)中,都有 DNA 序列極相近的同源基因發現,本實驗希望由較簡單較易實驗的節肢動物著手,期能為生物眼睛發育提供一相通的基因調控模式。\r 目前, ey , eyg , dac , dpp pathway (包括 dpp , tkv , Mad )與 wg 等基因被認為可能與果蠅複眼早期發育與形成密切相關,本實驗即針對這些基因,探討它們的功能與相互關係。

多采多姿的鳳山溪

去年我們做“拜訪石頭的老家”時,沿著鳳山溪採集岩石標本,發現河谷在有些地方很買很淺,有些地方就窄很深,變成峽谷,甚至變成瀑布,河流的方向也常改變,有些是直的,有些就拐彎 90 度,有些轉向180o,河流經過的地方岩石的軟硬也不同。河流的種種變化,跟流經的地層岩石有沒有關係呢?

雲!洩漏了天機

「哇塞!好奇怪的雲呀!」下課時,大夥兒差點把欄干給擠掉了,經過觀察後,我們拿出課本來對照,發現課本裡的圖片找不出這種雲,使我們產生了許多疑問,大夥兒熱切的想知道它的名稱,於是進行一連串的研究。

新竹關西馬武督石灰岩成因的探討

變大變小,一付搞定--可變倍率透鏡及其應用

顯微鏡、望遠鏡、相機等所使用的每個光學玻璃透鏡,只有固定的焦距,無法靠單一透鏡做到倍率的改變,必須靠拉長或縮短多個透鏡之間的距離。因此鏡頭的長度、系統的體積、和成本上都不是最佳的選擇。我進行可改變倍率透鏡之研究,將傳統光學玻璃透鏡改為高彈性薄膜和高折射率液體所組成的液體透鏡,透過控制透鏡內層的液體填充量,可讓彈性膜有不同的表面曲度,形成具多重倍率的液體透鏡。在這個研究中,我進行許多研究工作,包括透鏡的設計、彈性膜和填充液的特性研究、填充液改變量的影響分析及調整方法、透鏡相關理論、透鏡教學教具、非接觸式測距等,完成了可變倍率透鏡,在物理的透鏡成像教學和生物觀察,以及實際應用上,都提供很多的幫助。