林場小學堂 轉啊轉啊科學腦(下)

森林科學週的前三天,小小科學家們製作了調查工具、學習了科學方法,做好了參與科學研究的萬全準備。
第四和第五天,大家組建起一個個研究團隊,設計出許多個精彩有趣的研究主題。
讓我們一起來看看大家都做了些甚麼實驗吧!

誰是憋氣王?

在營隊認識了許多水生昆蟲之後,大家慢慢開始好奇究竟誰的憋氣能力比較好?跟人相比,誰才是真正的憋氣王?
於是便開始了這次的實驗。
大家一起捕捉實驗用的昆蟲,有龍虱、固頭椿、水蠆、蜉蝣
相比前一天,已經能夠熟練地從水盆中發現極小的蟲蟲,並且耐心撈起來
小小科學家們自己發明了一種遊戲,滿載而歸的人會大喊:進貨了、進貨了!
現場氣氛很歡樂😁
回到室內觀察昆蟲,用顯微放大看看外觀、呼吸的構造。
龍蝨會將空氣儲存在鞘翅下,就像是自帶氧氣瓶一樣,非常厲害!
阿,找到蜉蝣的鰓了!腹部兩側一片片透明的即是牠的呼吸構造。
既然蜉蝣能在水中呼吸,這次的憋氣王比賽只好將它淘汰出局!

每人選擇一隻蟲,放入裝有水的透明盒子中。
老師負責計時從一離開水面往下,直到再次回到水面,蟲憋氣了多久?
原來即使是同一種蟲,憋氣的長度也不會一樣。
還有水蠆怎麼一直都不起來換氣,該不會是淹死了......?
經過老師的提醒才知道,原來昨天就有學過水蠆也能夠在水中呼吸!
測完昆蟲的憋氣時間後,換學生比賽憋氣
要捏住鼻子一起計時,如果沒氣了就舉手讀秒
憋氣太辛苦了,沒有人想要再重做一次這個實驗
大家一起把蟲和人的憋氣數據整理上海報,究竟誰才是這次
的憋氣王呢?
大家普遍覺得兩者相比沒輸沒贏
因為小朋友平常沒有在游泳,不像水生昆蟲常常練習憋氣
並且大家是卯足全力在憋氣,但蟲蟲們可能是照著自己舒服的節奏換氣
還沒有辦法測出他們的極限

林場蝴蝶種類與斑紋調查

高年級的小朋友覺得前幾天看蝴蝶不夠過癮
打算來大範圍調查林場裡的蝴蝶種類,並觀察同種蝴蝶的花紋是否相同?
就這樣開始了這次的研究之路
準備好自己製作的捕蟲網,水池邊、草地上......仔細尋找林場內的蝴蝶
將蝴蝶用觀察盒請回教室後,大家一起練習蝴蝶的保定技巧
學習如何安全地用手控制蝴蝶,為稍晚的觀察做好準備
比對圖鑑,記錄這次調查到的蝴蝶種類
蝴蝶的辨識可不容易
除了容易觀察的外側特徵外,有些辨識特徵僅出現在翅膀內側
需要小心翼翼地觀察一番,避免傷到蝴蝶老師
辨識完蝴蝶種類後,接著便來驗證看看同種蝴蝶的斑紋位置是否相同
不料控制蝴蝶比想像中更困難,難以順利測量斑點和翅膀邊緣的距離或比例
好險我們有高科技能夠協助解決
大家一起將蝴蝶的翅膀拍照記錄,利用電腦軟體來進行疊圖比對
看看同種蝴蝶的斑紋位置是否真的相同
大功告成!
這組的同學們使用簡報來介紹自己的研究成果
大家一起將圖鑑、捕蟲網拿上台,展示自己的研究工具
這次共調查到9種、22隻蝴蝶
至於同種蝴蝶的斑紋是否一模一樣?結果顯示每種的一致程度互有差異
看起來蝴蝶的身體裡充滿了各種秘密,值得我們深入研究!

比較素食昆蟲的飛行速度

蟲蟲們的翅膀讓小朋友好生羨慕,要是自己也能飛該有多好。
這也讓小朋友們開始好奇,這些會飛的昆蟲們到底誰飛得比較快?就讓我們來一探究竟!

但......我們該怎麼樣讓昆蟲心甘情願飛給我們看呢?聰明的小朋友們決定用蜂蜜引誘昆蟲飛行。
所以才把實驗題目設定為「蜂類昆蟲」,來捕捉能被蜂蜜引誘的昆蟲們。
畢竟純肉食性的昆蟲可不吃蜂蜜,難以確保牠們會在實驗中乖乖飛給我們看。
但沒想到要找到一定數量的蜂類實在太不容易,只好把實驗對象改成「素食昆蟲」。
將可能會訪花的昆蟲全都帶回去。
決定好調查目標後,大家便前往尋找素食昆蟲。
經過討論,大家一致認同「花」的附近最有可能聚集前往訪花食蜜的素食昆蟲。
所以決定實行先找花再掃網的尋找策略。
經過前幾天的練習,小朋友們對於將昆蟲移到觀察盒的技巧已經駕輕就熟。
原本打算利用寶特瓶製作蟲蟲通道,平放在桌上,並使用蜂蜜引誘昆蟲飛行
殊不知這項計畫大失敗,蟲蟲們過了五分鐘還是完全沒有往蜂蜜的方向移動
後來調整實驗策略,將蟲蟲通道直放,利用昆蟲喜歡往上爬的習性來測量移動時間。
大家分工合作,有人負責從下方放蟲進入通道。
有人在上方準備好塑膠袋,避免蟲蟲老師逃脫。
研究結果出爐!
可惜實驗過程中的昆蟲總是飛飛停停,多數都是用爬的爬向上方。
只有食蚜蠅真的在猶豫幾秒鐘後「飛」抵終點,才測出4秒的飛行時間。
小朋友在實驗後一致認同這次的實驗無法代表昆蟲的飛行速度。
各自分享了許多影響實驗結果的原因,雖然過程和原先不同,但相信大家也是大有收穫。

蟲蟲跳遠大比拚

在前幾天觀察了許多昆蟲之後,小朋友開始對昆蟲的跳躍能力產生好奇。體型大、中、小會如何影響昆蟲的跳躍能力,究竟多大的的昆蟲才能跳最遠呢?

小朋友們分成抓蟲組、量蟲組、放蟲組,同心協力完成這次的研究任務。

研究的第一步,便是在林場搜索擅長跳躍的昆蟲。
抓到之後,用觀察盒仔細檢查有沒有抓錯的不速之客。
用觀察盒暫時安置實驗主角,並且利用底部的方格測量昆蟲體型大小。
製作跳遠圍牆,避免蟲蟲逃出。


事與願違,蟲蟲圍牆效果不彰。
改為直接讓蟲蟲跳躍,用人工將終點定位,再來測量跳躍的距離。

實驗完成,向大家報告研究成果!
大功告成!

經過和老師的共同討論,同學們覺得不能單以「距離」來比較昆蟲的跳躍距離。而應該綜合體常來計算他們跳躍了「幾倍體長」,才能綜合比較不同的昆蟲跳躍能力。
實驗結果發現,身長小於1.5公分的「小隻」組能夠跳得最遠,平均跳了身長的39.86倍。5號蟲甚至跳了深長的106倍之遠。
「跳躍距離」最遠的則是身長2公分的中型昆蟲,跳了135公分遠,榮獲今日的跳遠冠軍!
至於......為什麼大隻的昆蟲跳得反而沒那麼遠?小小科學家們推測應該是因為體蟲較重的關係,所以反而跳輸較小的昆蟲。
大家更綜合觀察經驗提出了新的假設:大隻的昆蟲跳躍距離較近,所以平時飛行的比例可能也較高!
看來昆蟲們已經在大家心中種下了科學的小種子,讓大家想好下一個研究題目囉😁
經過五天的小小科學家培訓之後,各組最後都產出了好厲害的研究成果。
小朋友們的研究內容是不是比你想像得還要更完整呢?大家可以一起期待小小科學家們在20年之後各自發光發熱。
森林科學週,我們2027見😁