將報紙剪成圓形，如圖1，再將報紙剪出8等分的花瓣，並依序往圓心對摺成為紙花，如圖2。然後將紙花，輕輕平放於水面，花瓣很快就開花了，如圖3。最後花瓣完全打開，回復原狀，如圖4，就像是花朵盛開一樣喔！。紙花碰到水，是什麼因素影響花瓣打開的速度呢？這是本實驗要探討的現象。

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紙張由纖維構成，形成很多類似毛細管結構的孔隙。放入水中後，水會經由「毛細作用」而吸附到孔隙，使得紙張腫脹變形，所以紙張浸水再變乾後，都會產生很明顯的皺褶。本實驗的花瓣放到水面上之後，水進入多孔性的纖維，如圖5，會使纖維腫脹而回復原狀，就造成開花的現象了。

本實作主要在探究不同變因對於花瓣開花速度的影響，探究問題建議如下：

（一）、探究問題1：花瓣長度不同，開花速度有何差異？

假說：花瓣的長度越長，則開花過程越久。

理由：花瓣越長，重量就越重，開花的時間就越久。

（二）、探究問題2：紙張種類不同，花瓣的開花速度有何差異？

假說：紙花的材質不同，開花速度會不同。

理由：不同紙張的紙花，纖維的多寡與排列不同，開花的速度也就會不同。

（三）、探究問題3：花瓣的摺痕方向與纖維方向不同，開花速度有何差異？

假說：花瓣的摺痕方向與纖維方向互相垂直時，開花速度較快。

理由：花瓣摺痕與紙張纖維垂直時，纖維的變形方向與花瓣開花方向相同，所以越容易開花。

（四）、探究問題4：報紙的油印程度不同，花瓣的開花速度有何差異？

假說：報紙上的油墨越多，花瓣展開的速度就越慢。

理由：油與水不互溶，所以油墨越多，水越不容易吸附進入紙張的孔隙。

1.器材：水盆、報紙、計時器、平底重物（書本、紙鎮、支架底座等等）。

2․操作步驟

多花瓣的紙花在開花時，花瓣之間會因為互相重疊，造成在展開過程彼此干擾，因此本實驗設計使用長條形的紙張，只摺單一的一個花瓣進行實驗。

1.將報紙裁剪成長條狀（長25公分寬5公分），如圖6。

2.依實驗要求的長度彎摺花瓣，如圖7，再用平底的重物，例如書本、紙鎮、支架底座等等，重壓5秒鐘，如圖8。

3.將水盆裝水並等水面靜止後，將步驟2的紙花輕輕平放於水面上，觀察花瓣打開的情形並計時，測量從紙花接觸水面開始，一直到花瓣開花碰到水面的時間（如圖9）。

3.注意事項：

1.實驗環境，要避免有風的干擾。

2.紙花要放置在水盆的正中央，避免花瓣打開時碰到盆壁。

3.紙張纖維方向的分辨方式是：(1)選取一張報紙，剪裁二條紙條，如圖10，橫向（黃色箭頭）與直向（綠色箭頭）分別剪一條。(2)將剪好的直向、橫向報紙放在桌緣，一起推出桌緣，結果橫向（黃色箭頭）的報紙保持水平，代表纖維是垂直方向。而直向（綠色箭頭）的報紙垂下去了，代表纖維是平行方向。（如圖11）。

4.報紙油印程度的分類方法，如圖12，全版廣告印刷為「全彩」、報紙廣告欄為「半彩」，沒有圖形只有文字的為「全字」。

以下四個探究問題的實驗，共同的控制變因為：紙張大小為長25公分寬5公分、重壓花瓣的重量以及時間（壓5秒鐘）。

（一）、探究問題1：花瓣長度不同，開花速度有何差異？

操縱變因：花瓣長度（7.5、8.0、8.5公分）

應變變因：花瓣的開花時間

控制變因：摺痕方向（垂直）、紙張種類（報紙）

實驗結果的數據變動性頗大，因此將五次實驗的數值刪去前後極端值，將其它三次數據平均。實驗結果發現花瓣長度7.5公分的開花時間（3.2秒）比較8.0公分的開花時間（4.2秒）快了1.0秒，顯示花瓣越短，開花的速度越快。而花瓣長度為8.5公分時，則花瓣會無法展開。因此研究假說「花瓣的長度越長，則開花過程越久」可以成立，而且花瓣長度超過某個限度，就會無法開花。

（二）、探究問題2：紙張種類不同，花瓣的開花速度有何差異？

操縱變因：紙張種類（報紙、影印紙）

應變變因：花瓣的開花時間

控制變因：摺痕方向（垂直）

　　由實驗結果可以發現：(1)可以開花的花瓣最大長度，「報紙」為8.0公分，「影印紙」為6.0公分；(2)花瓣長度在6.0公分以下時，「報紙」花瓣的開花速度比「影印紙」快。因此研究假說「紙花的材質不同，開花速度會不同」可以成立。

（三）、探究問題3：花瓣的摺痕方向不同，開花速度有何差異？

操縱變因：花瓣摺痕方向（平行、垂直）

應變變因：花瓣的開花時間

控制變因：紙張種類（報紙）

由實驗結果可以發現：(1)花瓣摺痕方向與纖維方向「平行」時，花瓣長度超過5.0公分就無法開花。而「垂直」方向的花瓣，到6.5公分還是可以開花。(2)花瓣長度在3.5～4.5公分的範圍時，「平行」與「垂直」方向的開花速度沒有一定的規律性。例如花瓣長度為3.5與4.0公分時，開花速度「平行」＞「垂直」；但是4.5公分時，開花速度「垂直」＞「平行」。(3)「垂直」方向的花瓣，在不同長度的開花時間，沒有規律性變化。以5.5公分時最快(1.7秒)，4.0公分時最慢(3.8秒)。因此研究假說「花瓣的摺痕方向與纖維方向互相垂直時，開花速度較快」不能成立。

（四）、探究問題4：報紙的油印程度不同，花瓣的開花速度有何差異？

操縱變因：紙張油印程度（全彩、半彩、全字）

應變變因：花瓣的開花時間

控制變因：摺痕方向（垂直）、紙張種類（報紙）

由實驗結果發現三種不同油印程度的花瓣，長度在8.5公分時都不會開花。在6.5～8.0公分的花瓣長度，「全彩」所需的開花時間較長，介於3.3～4.1秒；「半彩」花瓣的開花時間為1.9～2.2秒；而「全字」花瓣的開花速度較快，介於1.3秒～1.7秒。由圖13也可看出無論花瓣長度為何，相同的花瓣長度的開花時間都是：全字＞半彩＞全彩。因此「報紙上的油墨越多，花瓣展開的速度就越慢」的假說可以成立。

1.許良榮（2009）。紙花。玩出創意：120個創新科學遊戲（64-65頁）。台北：五南圖書公司。

2.蕭韻雯、莊于萱、黃惠嫈（2014）。春暖花開－探究紙花的開花現象。中華民國第五十四屆中小學科學展覽（國小組物理科）。

3. Surfing Scientist. Magic flower.http://www.abc.net.au/science/surfingscientist/magic.flower.htm