全國中小學科展

臺灣

高粱酒糟應用於零換水養殖之效益評估

探討高粱酒糟作為零換水養殖補充碳源之效益,共分為三個部分。 一、正式實驗(一) A(魚溶漿+糖蜜C/N=15)、B(酒糟萃取液C/N=35.44)、C(魚溶漿+酒糟萃取液C/N=15)3組在氨-氮、亞硝酸-氮皆表現出清除能力,其中B組的生物絮團沉積量最多。 二、正式實驗(二) B組(酒糟萃取液C/N=15)在增重量、增重率、飼料效率上都有最好的表現,在肥滿度、肝體比、臟體比和腹腔脂肪比上也有最高表現;與C組(糖蜜C/N=15)無顯著差異。 三、正式實驗(三) 結果顯示,較大水體中的紅尼羅亞成魚能夠正常生長,其成長與飼料效率甚至較實驗(二)之魚苗更佳。 高粱酒糟作為零換水養殖中培養生物絮團補充碳源,具有促進生長、穩定水質的優良效果,且有價格低廉的優勢,極具推廣價值。

當藍芽碰上Wi-Fi─自組裝遠端操控智能船與無線傳輸技術監測環境水域之應用

物聯網為未來發展的核心與趨勢,因此我們自行撰寫程式碼並結合Arduino(嵌入式硬體平台)和酸鹼值與溫濕度感測器,組裝一台可遠端操控的智能船,搭載無線傳輸技術(藍芽、Wi-Fi),應用於檢測水域中水質酸鹼值、水溫、氣溫及環境濕度。 再以智慧型行動裝置(手機、平板或筆電),將本研究裝置─智慧遠端遙控船,實際於高雄地區生態池和湖泊中進行環境分析。經由量測數據相互比對後,準確獲取選定地點水域中的pH 值與溫(濕)度。本研究具有操控便利、自由規畫路徑、水域障礙閃避與距離回傳等功能,視野範圍內自行手動控制,依據偵測任務需求或行駛環境狀態,進行航行控制的水面監測。提升監測工作的安全性,操作介面簡易便利,系統穩定成本低廉。

Old葉 土積層-落葉堆積對土壤影響

為了了解學校落葉堆積對土壤和生物會有什麼影響,我們挑選學校不同種類的落葉,觀察它們長期堆放地點;另外收集這些落葉堆放到土壤上,在不同時間測量土壤的各種性質,最後對他們拍照和記錄;落葉用水萃取後加到培養皿的土壤裡觀察發芽比率;最後堆積後的土壤種小白菜,觀察有什麼影響。結果顯示初期落葉層對土壤溫度有明顯降溫效果,對土壤的水分、酸鹼質、生物、結構也有影響。1個月內落葉堆積的土壤和落葉的萃取液會抑制發芽,但兩個月後影響不明顯,而且對小白菜的發芽和成長有幫助。自然落葉堆積對於植物的成長幫助大於壞處。

與蝸同行

在下雨過後,我們總是會在校園看到蝸牛的蹤跡,牠是怎麼前行的?喜歡怎樣的環境呢?為了更了解蝸牛的習性,因此設計了本次實驗,我們利用不同環境的通道,透過觀察及分析,希望能更了解蝸牛並應用在菜園上。 在這次的實驗中,我們設置了Y型通道、對稱迷宮通道及不規則迷宮通道,分別在有無黏液、黑暗與光亮、黏液與黑暗、有無坡度、黑暗與坡度等不同環境下,觀察蝸牛會如何選擇。 本次實驗發現蝸牛喜歡在有黏液、黑暗且有坡度的環境爬行,也從混合實驗中發現,與黏液、坡度等環境相比,牠更喜歡黑暗的環境。我們也經由實驗中確定蝸牛會優先選擇黑暗的環境,後續我們也運用在菜園裡,希望能打造友善環境抓捕蝸牛,減少農業損失。

上皮細胞黏附分子(EpCAM)與Dabrafenib對未分化性甲狀腺癌(ATC)進程機制之探討

上皮細胞黏附分子(EpCAM)與上皮細胞間黏附、信息傳導、增殖與分化等功能有密切關係,已被證實會在多種上皮癌細胞中大量表達,被視為一種可行的臨床標記。透過細胞群落、細胞存活率、細胞轉移與侵入試驗,觀察到EpCAM能增強未分化性甲狀腺癌 (ATC)的細胞增殖、生長、轉移與侵入能力。 此外實驗發現 dabrafenib小分子抗癌藥物處理的ATC,其細胞增殖、生長、轉移與侵入能力均有下降的趨勢。藉由西方墨點法發現,磷酸化ERK蛋白的表現量隨dabrafenib濃度的上升而逐步下降,顯示dabrafenib具有抑制ATC細胞訊息傳遞路徑中ERK蛋白磷酸化的效果,進而影響ATC的生長。因此若能進一步了解EpCAM和dabrafenib在癌細胞中的作用機轉,EpCAM相關藥物與dabrafenib未來在臨床應用上,或許能為ATC患者提供另一種治療方式。

隱藏在天秤裡的秘密

題目源自科學研習月刊[1],與以往討論真假金幣最大的差異在於天秤的臂長為不等臂,故不能如以往的研究,單純的採用三分法判斷金幣的真偽。 為克服不等臂天秤無法採用三分法的限制,我們提出「類三分法」和「輔幣」作法。 輔幣是配合不等臂天秤左、右盤的比值,在短臂端(本研究設為右盤)填加已確認的真幣當輔幣,使天秤達平衡的做法。 類三分法是針對不等臂天秤設計以最少輔幣需求,處理首秤之後左、右、平盤金幣的分法。 此外,我們根據輔幣供應量與輔幣需求量提出了3個輔幣判斷式。 因此「類三分法」與「輔幣判斷式」,幫助我們以不等臂天秤快速且簡單的找出分辨金幣真偽的最大值。

Shoot!圓錐曲線神射手

本研究主要提出新的、有創意的圓錐曲線製造方法。首先,我們利用兩個全等三角形製造兩個線束,來討論基線夾角與線束中心在平面上的相對位置,用以製造各式的二次曲線。接著,分別在五條等距平行線上取點,固定其中四點為梯形,分類第五個點的位置來對應生成不同的圓錐曲線。然後,簡化為共線的四個點A_1、A_2、A_3、A_4,往線外一點B_0投射,滿足(B_k B_0)┴⃑=k⋅(B_0 A_k)┴⃑得B_k,k=1,2,3,4,依(A_1 A_2)┴⃑:(A_2 A_3)┴⃑:(A_3 A_4)┴⃑的不同比例,來分類{B_k }_(k=0)^4生成的二次曲線。特別的是,由此得到兩個特別的應用:一、得到一個過圓錐曲線中心線段的比例,只要給定A_1、A_2、B_0 三點即可快速尺規作圖得到中心;二、新的拋物線切線的尺規作圖法。最後,我們定義了三個線束特定的對應方式,得到六個對應點共橢圓的性質,以及分類了兩個基圓上點與點的角度與圓心的相對位置,用以製造各式的二次曲線。未來,我們希望能定量化我們的結果,以及探討更多個線束的對應。

線翅搖蚊誘捕蚊幼蟲特性及乾旱高溫環境下之生存策略研究

搖蚊幼蟲棲息於暫時性水域,面臨乾旱、暴雨和天敵等逆境。本研究探討其與斑蚊的互動及逆境下的行為和基因表現。田野調查觀察到搖蚊的棲地常有其他蚊蟲共存。使用線翅搖蚊進行實驗,發現蚊蟲偏好於搖蚊棲地水產卵,次世代定序 (NGS) 顯示線翅搖蚊幼蟲優勢腸胃菌為 Novispirillum sp.;幼蟲競爭中,白線斑蚊優先捕食搖蚊;生長於搖蚊棲地水使白線斑蚊延遲化蛹,且羽化之成蟲多為雄性。搖蚊幼蟲築繭巢固定及禦敵,低水位、土砂和高溫會促進築巢,低溫則會降低搖蚊的存活率。光照使黏液繭中的搖蚊幼蟲 hsp 表現量增加,令土繭中幼蟲大量表現血紅蛋白;溫度上升則使幼蟲血紅蛋白表現增加。本研究顯示,搖蚊族群在氣候變遷下可能的存活策略。未來可以針對搖蚊腸道菌挑選吸引蚊蟲之菌種,評估應用生態友善管理淡水域棲地及病媒生物防治。

Invelox2.0風速增幅系統

本研究主要是設計Invelox2.0的風速增幅系統,透過此系統可以在出口增加風速而達到風力發電。以空氣動力學與簡單的流體力學原理為基礎,並運用AuotCAD、Solidwork軟體設計、雷射雕刻機實作出Invelox2.0風速增幅系統、也使用3D列印機器製作出曲線方式的風速增幅系統,並比較雷射雕刻的系統與3D列印的系統差異性。利用此風速增幅系統來實際比較,Involex2.0風速增幅系統與傳統風速增幅系統之風速情況,並利用風速計測量風速的情況後,發現此本系統優於傳統系統方式。另外本研究使用Solidwork軟體中的Flow Simulation模擬出本次設計概念,在管道突然變窄會產生文丘里效應,並開始聚集且加速。因此,代表本設計風速增幅系統是非常有意義的。

願護天下銀齡俱歡顏-縮減數位落差提升社會福祉

新冠疫情期間因應確診者隔離政策,線上看診重要性大大提升,在需求量越來越多的情況下,許多問題也浮出檯面。經由資料蒐集、討論與訪談診所人員後,我們發現有很多高齡者因數位落差而不會操作線上看診,導致被排除於醫療網之外。因此決定將主題聚焦於如何改善高齡者的數位落差,讓他們學會線上看診的操作,確保看診權益。我們的解決方法以民眾較常接觸的地方診所為中心,思考診所的服務創新以及如何改善服務流程。後續再更深入探討縮減數位落差的方法,可結合地方志工以建立完善的社會支持系統,即整合流程方案,逐步降低高齡者的數位落差,提供另一個就醫管道,增進社會福址。