加載中. ..
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試卷編號：
(請核對是否與桌上編號一樣)
桃園市112年度金頭腦熱線
國小科學基本能力競賽
決賽試題
◎開封後請核對題目及器材，若有缺漏請立即洽服務組人員更換◎
科學基本能力競賽是要考驗小組合作解決問題的能力，請你們利用下
列材料來解決問題。
編號 材料名稱
數量
編號
材料名稱 數量
1布尺(100cm) 1捲
11
瓶蓋A
1個
2剪刀 1支
3原子筆 4支
12
瓶蓋B
2個
4便利貼(75mm*75mm) 10張
5奇異筆 1支13 汽球棒 1根
6礦泉水 3瓶14 寶特瓶(500c.c.) 4個
7塑膠方盆（35號密林） 1個15 橡皮筋 4條
8塑膠量杯250c.c. 1個16 碼表(自備)1個
9矽膠管 300cm 1條17 平板 1台
10 抹布 1條
製作支架用
名稱
超長方積木 大長方積木 軸扣
照片
數量
12個4個6個
1
你有看過噴水池嗎?炎炎
夏日，站在噴泉水池旁邊
真是再舒服不過了!
噴水池
對啊！看著水柱往上
衝到最高點，然後落
下來，覺得好神奇呀！
這段影片裡
的噴水池還
真調皮耶！
噴水池設計原理目前的想法 噴水池能噴水是因為……
掃描QR碼觀看影片
掃描QR碼觀看影片
每個人各自用便利貼寫下/畫下自己的想法後貼上來。
我真的很好奇噴
水池是怎麼噴水
的？我們一起來
研究看看。
2
1.依照右圖將兩個500c.c.寶特瓶剪掉瓶底。
2.取出矽膠管，分別剪出34cm、35cm兩段。
3.再從材料包取出2個瓶蓋B。
4.將以上零件依照下圖組裝連通管。
製作連通管
ˇ第一型噴水池~連通管
B瓶
A瓶
連通管
35cm
34cm
3
1.用奇異筆搭配布尺做記號。
2.把小剪刀的刀刃合攏後，
小力的在靠瓶底那一側戳一
個小洞。
3.接著再從小洞開始修剪。
500c.c.寶特瓶裁剪方法
製作前的小提醒
第14頁附有【施工小秘笈】，你們可以先簡單瀏
覽一下，有需要時讀操作方法喔!
不同水面高度差連通管內水流動情形比較
狀況一 狀況二 狀況三
連
通
管
的
條
件
預
測
水
怎
麼
流
觀
察
與
描
述
比
較
與
發
現
A瓶B瓶
A瓶B瓶A瓶B瓶
4
實驗前先想一想：水面高度不同，水的流動情形會
有什麼差異？把你們的想法先記錄在下表中。
預測
先想辦法移動寶特瓶，讓A瓶裝9分滿的水，B瓶幾乎
沒有水。然後把瓶子的位置移到瓶蓋一樣高的狀態
開始觀察。
實驗方法
依據上頁的觀察經驗，想一想，如果要有噴水的效果，可以如何調
整？怎麼做才能噴得更高？
調整連通管裝置提高噴水效果紀錄表
調整項目 調整前的噴水情形 調整後的噴水情形 發現
挑戰最高噴泉
cm
實驗驗證
寫出讓噴泉噴得更高的做法：
評審簽名
找評審見證你們的噴泉高度。 5
掃描QR碼連結的影
片可以觀賞台灣知
名的旅遊景點 ：
日月潭。
科學知識＋想像力＝超能力
經過我們的討論，湧泉的必要條件有：
想像創造
請發揮創造思考力，
各自想想「湧泉」
的現象是怎麼發生
的呢?
每個人各自用便利貼寫下/畫下自己的想法後貼上來。
7
討論與統整
6
狀況四
預測
觀察與發現
比較狀況一
與狀況四，
你們認為哪
些因素造成
流動的差異?
先思考，再驗證
實驗前先想一想：「把原本的一個瓶子換成密閉的，如下表狀況四。
接通後，把C瓶往上移，水會怎麼流動？」填寫在下方表格的預測欄。
提高Ｃ瓶，Ｂ瓶的水面會如何?
提高
C瓶
B瓶
水面會?
C瓶
B瓶
7
第二型噴水池~西羅噴泉
使用材料 連接管線 組合積木支撐架
橡皮筋
積木
橡皮筋
D瓶
E瓶
F瓶
請依照下表的說明準備材料，
並完成組裝。
這是另一個噴水池的做法喔！
D瓶
D瓶
E瓶E瓶
F瓶F瓶
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
34公分
18公分
4公分
10公分
35公分
8
操作方法/水的流動方向 水不再流動時的狀態 推論噴泉動力來源
畫記
完成1、2步驟後仔細觀察噴
泉中水流動的情形，用箭頭等符
號直接在上圖中標示。
畫記
當水不再流動
時，紀錄各瓶中水的
分布情形。
推論
用文字說明西
羅噴泉的啟動力量
及傳送動力的過程。
尋找西羅噴泉的動力來源 依照下圖說明順序操作，當
噴泉開始流動後，仔細觀察
水流的情形，畫記下來。
D瓶
E瓶
F瓶
◆我們想要換掉幾號管子?
□ □ □ □ □
◆更換的理由：
◆更換前噴泉噴水的時間( )。
◆更換後噴泉噴水的時間( )。
把E瓶裝滿水
1
2
在D瓶中倒入
100ml的水
D瓶
E瓶
F瓶
仔細分析噴泉啟動
到結束的過程，想
想看，換掉那一段
管子可以讓噴泉運
作的時間明顯增長？
讓噴泉噴得久一點
1
2
3
4
5
1 2 345
3
噴泉啟動
噴泉停止
4
再次啟動 重
複步驟1→4
就可以再次
讓噴泉啟動。
9
推測影響西羅噴泉高度的因素
噴嘴孔洞小一點
挑戰噴得高一點
驗證推論
研究問題一：噴嘴孔洞越小噴水的高度會越高嗎?
研究假設：
研究方法：
實驗結果:
結論:
想讓西羅噴泉噴得高一點，
可能的調整方法有哪些？
接下來請你們設計實驗來驗證上表的想法。
10
研究問題二：
研究假設：
研究方法：
實驗結果:
結論:
研究問題三：
研究假設：
研究方法：
實驗結果:
結論:
11
挑戰最高西羅噴泉 cm
評審簽名
噴泉研究室
關於西羅噴泉你們還有哪些好奇的問題呢?請記錄下來。
回到學校，你們還可以繼續研究喔!
整理前面的研究發現，可以提高噴
水的高度的做法有哪些?
請評審見證你們的噴水高度。
12
1.以不移動瓶子為前提，【設計】增加一些裝置及適當的操作方法後
，讓噴泉持續循環噴水。
2.這項任務是希望你們可以發揮創造思考力，所以材料可以不在今
天的材料包裡面。
3.請寫出或畫出做法和設計理念。
想像創造大挑戰
14
設計不須取出瓶子加水的裝置
13
施工小秘笈
增長管子
方法一
要連接的汽球棒均剪斜角。 用矽膠管連接。
增長管子
方法二
要連接的矽膠管均剪斜角。
連接用的汽球棒兩端均剪斜角。
將矽膠管套進汽球棒。
讓管子口徑
變小的方法
1.準備好一段矽膠管 2.將矽膠短縱向剪開
3.再剪一刀剪下一塊管壁
4.將矽膠管捲起塞入汽球棒
5.將矽膠管推入
14