致命的擁抱-以Arduino結合壓力感測器初探蛇類的纏繞力
| 專題名稱 | 致命的擁抱-以Arduino結合壓力感測器初探蛇類的纏繞力 |
| 專題描述 | 我們因校園裡觀察到蛇纏繞青蛙的捕食行為而產生好奇,想知道蛇的纏繞力有多強?是否受到種類、體型與溫度而影響? 於是,我們設計了以 Arduino 結合壓力感測器的測量裝置,製作誘食器誘發蛇產生纏繞行為,並進行90秒的纏繞力測量。後續,也加入了體型和溫度條件來探討之間的關係。 研究發現,不同蛇種纏繞力確實有差異,佛州王蛇的纏繞總力最高,肯亞沙蚺的最大纏繞力最強。蛇的體長與纏繞力無顯著相關,但體積與纏繞力呈正相關。溫度則影響玉米蛇與佛州王蛇的力量表現,而肯亞沙蚺在不同溫度下仍能保持穩定。 |
| 隊伍名稱 | 蛇寶探險隊 |
| 指導老師 | 謝尚晉 方亞蘋 |
| 參賽學生 | 潘霓詠 鍾欣怡 鄒燁葆 |
| 序號 | 內容 | 上傳者 | 最後修改 |
|---|---|---|---|
| 8 | 作者 潘霓詠(114.09.19) 標題 參加小論文競賽心得 內容 這次是我第二次參加太平洋盃小論文競賽,我很期待有新的研究。這次的小論文是在研究蛇類的纏繞力,並且用了arduino壓力感測器來做實驗。在這次研究讓我認識了arduino壓力感測器是什麽,還有寫程式碼真的很神奇,可以依照自己的需求給指令。在這次的研究過程中我們也有遇到一些困難,像是我們要如何做出一個讓蛇會纏繞上去的誘食器?有困難我們都會一起討論並解決。在這次的研究我學到很多東西,除了操作arduino 壓力感測器之外,還學習如何製作小論文的表格和長條圖等,撰寫小論文部分也非常感謝老師的指導跟修改。做研究不只要細心還要有有耐心,這次的小論文競賽我們算是完成一半了,希望決賽時可以拿到不錯成績。 | 潘霓詠 | 2025/9/22 下午 03:36:07 |
| 7 | 作者 鄒燁葆(114.09.17) 標題 第一次參加小論文競賽心得 內容 第一次參加小論文競賽我有一點緊張,因為我們學校人數不多,所以當老師詢問有沒有人想參加時,我鼓起勇氣主動跟老師說我想參加。老師沒有拒絕,反而很支持我,那時候我非常興奮,回到家就不停的跟家人分享這個好消息。 在比賽的準備過程中,我看了很多種類的蛇和各種相關的實驗器材,覺得非常新奇。老師還特別幫我找一本有關蛇的書,讓我回家閱讀,閱讀完之後,老師還要我們寫一份閱讀單讓我們深入理解,然後還要把閱讀過的書上傳到小論文網站。 這次參賽經驗不只讓我對蛇有更多的認識,也讓我學會了如何主動搜尋和閱讀相關的資料與文獻。遇到不懂的地方,我會先查資料,如果還是不懂,我就會主動問老師或和同學討論。 雖然第一次參賽很緊張,但經歷過之後,我發現只要願意學習與嘗試,緊張感自然會減少,反而會變得越來越有自信,並能一起學習到很多東西。 | 鄒燁葆 | 2025/9/22 下午 03:35:51 |
| 6 | 作者 鍾欣怡(114.09.13) 標題 實驗操作-蛇的體積概算 內容 日記: 今天老師要我們想想如何計算蛇的體積。老師提供了一些國外的文獻給我們看,我們看到有研究會把蛇體溫降到2~3℃後,再把蛇的身體滾墨印在紙上,藉此計算蛇的體積和表面積。不過,我們認為這樣的溫度可能會讓蛇體溫太冷,所以決定先不用這種方法。 最後,我們改用數學曾經學過計算體積的方式,把蛇的身體想像成「圓柱體加圓錐體」的複合形體。老師也拿模型給我們看,讓我們能更了解直徑和高。之後,我們用游標尺跟卷尺實際量了蛇身體前、中、後三段的平均直徑和尾長,再用 ImageJ 軟體測體長。把這些數據輸入 Excel 後,就能計算出蛇的體積,最後得到蛇的體積概算。 心得: 要計算一條蛇的體積其實真的不容易,所以我們這次只能大概去計算,跟蛇真實的體積可能還有一些誤差。也很高興可以提前練習算圓柱體和圓錐體的體積,上學期五年級的時候數學課有介紹過圓柱體,但要在六年級才會開始學體積計算。這次的實驗讓我複習和預習以前學過的數學,想不到小小一個實驗可以讓我學習到很多。 | 鍾欣怡 | 2025/9/22 下午 03:34:56 |
| 5 | 作者 潘霓詠 標題 實驗操作-蛇的纏繞力測量(114.09.01) 內容 實驗日記: 今天是星期一,這節原本是國語課,但因為要做實驗所以老師進行調課。在實驗前,我們先把電腦和壓力感測器接好。準備完成後,就開始進行實驗。 實驗時,我們先把食餌固定在有裝壓力感測器(FSR)的誘食器上,準備就緒後,把誘食器放到實驗蛇的面前,讓牠誤以為那是獵物,當蛇咬住開始纏繞時時,我們立即按下開始測量的按鈕,Adurino軟體便會顯示壓力的數字,代表蛇在纏繞獵物時所施加的力量。過程中,我們還會稍微晃動誘食器,模擬獵物掙扎,這樣蛇就會持續纏繞。實驗中也遇到一些問題,像是:要用什麼方法固定誘餌比較牢固?怎麼固定才不會壓到壓力感測器?還有蛇如果沒有卷好我們就要重做一次,想不到真的做實驗還有不少問題要去克服。 心得: 這次實驗讓我知道,原來不只是野外的蛇會纏繞獵物,圈養的蛇也同樣具備這個能力,這個過程也讓我學習到做實驗需要耐心!有時候我還覺得蛇怎麼這麼久都不咬,一直想換另一隻蛇,但老師提醒我們,做事要有耐心,其實是有技巧的,沒有耐心的話很多事情都無法完成。 | 潘霓詠 | 2025/9/22 下午 03:34:10 |
| 4 | 作者 潘霓詠(114.08.23) 標題 組裝Arduino壓力感應器 內容 日記: 在我們討論好要用Arduino壓力感應器來測量蛇的纏繞力量之後,老師先拿他組好的模組給我們體驗看看,我們發現真的很特別,用手指去壓壓力感應器的力量大小會在電腦上呈現不同數字。 接者,我們利用今天的綜合課來自己動手組裝看看。在組裝前老師給了一張路線圖,讓我們看一下線路該怎麼配置。看完老師就叫我們每人動手組裝一個步驟,在操做時我們遇到了一些問題像是線要用公公線,還是母母線或公母線?這一部分我們想了很久,老師就畫圖給我們看並介紹功能所以我們就懂了! 組裝好後老師幫我們插在電腦上幫我們測試,我們用手壓壓看,用手壓的那一刻電腦上的數字顯示會一直跳動,還有跟心電圖很像的波動圖。我們組裝成功了! 心得: 壓力感應器其實形狀有很多種,除了感應壓力之外,還有很多像是測量濕度、溫度等等的元件,也可以看自己的需求去輸入不同的程式碼,我知道後很驚訝!因為原本以為只能測壓力大小。這一次的體驗很有趣!希望以後有機會可以學到更多。 | 潘霓詠 | 2025/9/22 下午 03:33:34 |
| 3 | 作者 鄒燁葆(114.08.22) 標題 實驗前測試-誘食器的製作 內容 日記 在決定好研究對象是圈養蛇之後,我們必須想辦法讓蛇出現纏繞的行為,並且要確保牠們纏繞在壓力感測器上,這樣才能測得纏繞力的大小。 一開始,我們使用一個長方體泡棉作為誘食器的主體,但發現蛇纏繞在有稜角的長方體上時,很容易就放開了。於是我們將主體改為中空的泡棉筒,這樣更接近蛇獵物的形狀。 接著,我們嘗試把老鼠放入泡棉筒中央,再誘引蛇纏繞。然而蛇會把老鼠咬出來後,直接纏在老鼠身上,而不是纏在泡棉筒上。之後我們改為把老鼠綁在泡棉筒外側,但一開始因為綁得不夠牢,蛇仍然能把老鼠拖走,造成無法纏繞在筒體上。最後,我們改用束帶固定,才讓老鼠牢牢附著在泡棉筒上。 另外,我們注意到泡棉筒本身帶有一些塑膠味,蛇對上面的老鼠反應不大。為了讓蛇更有興趣,我們在泡棉筒上塗抹老鼠的氣味,結果順利解決了這個問題。 心得 在實驗過程中,我們發現很多問題是事先無法完全預料的,只有操作後才會知道。而每當遇到問題時,我們必須不斷討論、嘗試不同的方法,一一去解決。這讓我們體會到,做科學實驗不只是設計流程,更重要的是能發現問題,並解決問題,才能讓研究一步步往前推進。 | 謝尚晉 | 2025/9/22 下午 03:32:37 |
| 2 | 作者 潘霓詠(114.08.21) 標題 實驗前試做-要用野生蛇還是圈養蛇來做實驗? 內容 日記: 老師說在正式進行實驗之前我要測試看看蛇會不會真的如預期中的去捕食假餌。首先,我們先測試野生的紅斑蛇,先用夾子夾起解凍後的小白鼠靠近蛇的面前並晃了幾下,蛇完全沒有理我們反而跑來跑去似乎有點害怕。接者,我們把泡棉切好,再把小白鼠味道抹在泡棉上讓泡沫有小白鼠味道,蛇一樣不吃想要逃跑。由這次測試可以知道野生蛇很怕人,所以比較不適合用來做這次實驗。 而改成圈養蛇時就有比較順利,不管是夾小白鼠或是把小白鼠放在泡棉上都會去咬。可是我們還是有遇到其它問題,就是在做實驗時不知道是不是泡棉太大還是小白鼠的味道太少,蛇咬一下就放掉也不太愛纏,後來我們有討論,要把泡棉剪短跟把寬切小一點,並把小白鼠附著在泡棉上面就更逼真,這樣蛇比較會去捕食跟纏繞所以實驗比較順利。也希望這次實驗可以一切順利進行。 <實驗中遇到的困難> 1. 野生蛇很怕人不適合用來做實驗 2. 假餌只有塗味道感覺不怎麼吸引蛇,蛇咬一下就放掉了 3. 泡棉體積太大,導致跟蛇的食物大小有落差 <遇到困難的解決方式> 1. 開小組討論會議,評估要用野生蛇還是圈養蛇來做實驗比較好? 2. 在泡棉上直接附上解凍小白鼠讓假餌更逼真 3. 縮小泡棉體積 | 潘霓詠 | 2025/9/22 下午 03:31:08 |
| 1 | 作者 鄒燁葆(114.06.17) 標題 與蛇的相遇 內容 日記: 有一次我們上完輔導課正準備排路隊回家時,天色已晚,有一位同學去上廁所途中在水溝發現了一隻蛇,於是就去叫老師過來,大家也過來一起圍觀。老師跟我們介紹那條蛇叫紅斑蛇,牠正在獵食。無毒蛇會利用身體把蛇纏繞死亡之後再吃下去,每種蛇獵食方式都有差異,比較先進的蛇則會利用毒液讓蛇快速致命之後進食。講解後不久,老師請我們安靜離開,別驚嚇到蛇進食。 心得: 看到蛇進食的這一幕我感到很好奇。蛇纏繞的力量究竟有多大呢?不同種蛇的力量是不是有差異?纏繞的力量究竟可以持續多久呢?所以我們想藉由這次的小論文實驗來作探討。 | 鄒燁葆 | 2025/9/22 下午 03:25:57 |
| 序號 | 截圖 | 網站簡介 | 上傳者 | 最後修改 |
|---|---|---|---|---|
| 5 | ![]() | 網站名稱 Youtube-黃信惠的瘋狂教室 網址 https://www.youtube.com/@davidhuanglab 網站簡介 很棒的一個教學連結!裡面有教大家各種Arduno感測器如何組裝。 | 潘霓詠 | 2025/9/23 下午 02:51:42 |
| 4 | ![]() | 網站名稱 【Maker 電子學】電阻性力感測元件的原理與應用 網址 https://makerpro.cc/2021/01/resistive-force-sensor-principles-and-application/ 網站簡介 詳細介紹了壓力感測片(FSR)的基本原理。 | 潘霓詠 | 2025/9/23 下午 02:49:04 |
| 3 | ![]() | 網站名稱 Imagej 網址 https://imagej.net/ij/ 網站簡介 ImageJ 官網是一個可以免費下載和教學的網站。可以在這裡下載 ImageJ 軟體,學習怎麼用它來量圖片的長度、角度或做其他分析。 我們會用這個軟體來量蛇的體長。 | 鍾欣怡 | 2025/9/5 下午 12:54:48 |
| 2 | ![]() | 網站名稱 JSTOR Home 網址 https://www.jstor.org/stable/1443016 網站簡介 這篇研究是在探討松林蛇(gopher snake)在不同溫度下的獵食行為表現是不是有所差異。 研究發現: 1.松林蛇的攻擊行為與捕食效率受到體溫高度影響。 2. 27°C 為最佳捕食效率的體溫,因為速度與成功率在此達到高點。 3.研究結果支持「變溫動物的行為表現與體溫有密切相關」。 讀完這篇大綱,我們想將溫度條件沿用到我們這次的研究裡,我們想知道不同溫度除了影響蛇的表現之外,纏繞力量是否也會影響呢? | 鍾欣怡 | 2025/9/3 上午 09:50:25 |
| 1 | ![]() | 網站名稱 Device Plus 網址 https://micro.rohm.com/tw/deviceplus/how-tos/arduino-guide/the-basics-of-arduino-reading-voltage/ 網站簡介 Device Plus網站是一個半導體和電子零件產業的網站。裡面告訴我們 Arduino 怎麼把電壓變成數字,讓我們更了解 Arduino 的原理。 | 潘霓詠 | 2025/9/2 下午 02:16:27 |

















