108學年度開始實施新課綱，主要精神為素養導向，因此本研究希望瞭解學生在解題素養試題時，會受到哪些因素的影響而改變解題的行為模式。本研究透過質性訪談教師與學生共16人，發現教師對於素養試題皆抱持正向的態度，但也擔憂學生是否能有足夠能力解題；在學生方面因為素養試題題幹敘述易冗長且數字計算不易，測驗時間也並未延長，造成學生不喜歡寫素養試題，但對於能藉由素養試題將生活經驗與學習成果連結抱持肯定的態度。此外，本研究亦設計問卷及試卷，進行量化統計研究，包含單因子變異數及逐步迴歸分析，結果顯示：數系能力、數的能力、文法應用及空間關係這四個分項能解釋素養試題的變異量為58.9%，即素養試題導向此四個分項能力較佳的學生。

蛋白凝膠富有彈性、保存性及營養，除了可食用也有多種加工特性，是肉製品中不可或缺的配料。若能控制凝膠的特性可使其更加貼和市場的需求以應用於乳化型肉製品或火鍋料等食品，故我們以此為出發點來研究不同變因對蛋白凝膠的影響。 實驗發現蛋白混合液的最終pH須12以上才會變性形成凝膠。加入金屬離子可減少帶負電的蛋白質分子間相互排斥的靜電力；+2與+3價之金屬陽離子與+1價離子相比，更能提供蛋白分子間更多的連結點來形成凝膠。蛋白液溫度實驗顯示溫度越高凝結越快但最大強度越弱。 另外，添加不同種類的醣對凝膠強度有不同程度的加強。最後，我們對凝膠成品進行烹煮加熱，烹煮溫度越高，成品強度便降得越低，甚至使凝膠結構快速崩解。

汞離子為影響健康的十大化學物質之一，因此具污染潛勢事業放流水之汞濃度都需列管並檢測。然而，偵測方法通常較為繁瑣，成本也較高，所以發展快速且簡便的方法是環境檢測重要的課題。本研究開發出以維生素C將四氯金酸還原成奈米金的方式，再透過核酸適體修飾奈米金偵測汞離子。利用奈米金表面電漿共振效應呈現顏色變化，進而可測量吸收峰波長變化。接著改變核酸適體濃度及長度、四氯金酸和維生素C濃度得到最佳化條件。另外，因核酸適體的胸腺嘧啶（T）與汞離子的高親和性使得此檢測方法具有專一性。最後結合行動載具建立濃度轉換方程式，並應用於環境水質檢測。結果顯示核酸適體修飾經維生素C還原奈米金可作為簡便且快速檢測汞的策略之一。

太陽能是永續乾淨的能源，但由於太陽能光電板的溫度每上升1℃會使發電功率下降約0.35~0.5%。在台灣夏天高溫炎熱，導致發電功率下降許多。我們開發了一組太陽能板散熱系統，透過適當的管路設計導引冷水，不僅有效地降低太陽能板的溫度，避免其光電轉換效率下降，更同時得到溫熱的用水。 經由本研究使用小型的太陽能板搭配金屬管製作散熱模組來評估，若以0.1L/min的流速，可將流過的水至少升溫10℃，若能放大到20 坪屋頂所能安裝的太陽能板面積，可產生約3528公升、40℃的溫熱水，足以提供標準家庭一日之用水，並且由實驗證明本研究設計的散熱模組，可實際將太陽能板進行降溫，改善輸出發電功率的下降百分比達20%。

在比賽時看到許多選手，雖然本身實力不差，卻因為賽制的編排而無緣晉級決賽，因此本研究透過數學分析單淘汰賽（可以很快的找出勝負）、單循環賽（大部分是使用在人數較少時，但是每位選手都會交手到）、雙淘汰賽（可以讓選手有輸一次的機會，選手就算輸一場還是有機會得到冠軍）、循環賽（主辦單位會融合單淘汰賽、單循環賽、雙淘汰賽來衍生出新的賽制），得到可以選出與實力相當的前三名（準確找出前三名）機率，並且將所有機率加以比較，分析出何種賽制準確找出前三名的機率最高，並且利用比較後的結果，製作一個新的賽程。經過分析得到混和賽的機率與單淘汰賽差不多，但考慮場次的使用並沒有優於單淘汰賽，因此並未符合主辦單位採用此種賽程的依據。但雙淘汰賽卻相反，機率偏高且使用的場次適中，符合主辦單位採用的依據。

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。

我們利用扭蛋製做單軸、分離式及貫通式雙軸浮球模型，進行海水與淡水的載重與吃水深度、配重位置與傾斜角度、造波和回正觀察。發現載重與吃水深度呈線性關係。不同配重位置明顯影響分離式模型的傾斜角度，重心越低，角度越小。貫通式模型易保持正浮，但重心較高者，正浮不穩定，稍受擾動即傾斜。 在造波中發現浮球呈週期性運動，且浮力最大值在波峰，最小值在波谷，相差可達50%~85%。垂直方向運動速率最大值約在平衡位置，垂直位移最大值<2倍波高。 不同配重位置的貫穿式模型以90°傾斜入水，軸頂到重心的距離(L)決定浮球是否回正。本實驗發現全長16cm的模型，L≥11.42cm者，均可回正，L≤11.17cm者，均無法回正，顯示L越大浮球穩定性越高。

實地到大豹溪觀察漩渦、河道與石頭的分布，再到實驗室模擬石頭分布與河道。探討水流衝擊石頭時，石頭數量與位置是否影響漩渦的數量與形成的位置，以及單邊河道出現凹槽時，是否會影響漩渦的形成。透過石頭的密集度、水流速度、石頭的數量，三種方向研究漩渦產生的位置與數量；以及用三種不同深度的河道凹槽，觀察漩渦的數量與位置差異。發現石頭間的縫隙較寬的話，特別容易形成漩渦；石頭的間距增加或是水流速度較緩慢時，漩渦數量會增加；石頭間的夾縫、水流的匯集與分流處都是漩渦容易產生的位置；石頭數量減少漩渦也會變少；河道單側有凹槽時，會出現漩渦；凹槽深度不同時，漩渦位置與旋轉方向會有所差異。

大葉桃花心木為校園常見樹種，本身具有毒性，鮮少被回收再利用；四環黴素為汙水常見之新興汙染物，對人類健康與生態穩定造成威脅。生物炭是將木材或枯死的植物，在高溫下以無氧方式加熱裂解，作為土壤改良物質或吸附劑，為低成本、多孔且富含碳元素材料；過硫酸鹽（peroxymonosulfate，PMS）具有超強氧化性，產物毒性較低，廣泛應用於去除水中有機污染物。 本研究以各種溫度（300~900°C）將果殼燒製成生物炭，用於吸附四環黴素溶液，探討活化不同濃度PMS降解效果，得出最佳條件為300°C生物炭添加於0.01mM之PMS。並將表面改質為鐵磁流體，催化PMS具有回收再利用的永續概念，實際投放人工淡水和魚類養殖水體中，提供快速簡易的淨化水質方法。

利用澄清石灰水檢測二氧化碳氣體的原理搭配繪圖軟體小畫家，先拍攝不同濃度的二氧化碳進入澄清石灰水的照片，將照片匯入繪圖軟體小畫家，點選色彩編輯器看照片中的色調E、濃度S、亮度L、紅色R、綠色G與藍色B六個數值，發現濃度S、紅色R、綠色G與藍色B四個數值變化與二氧化碳濃度變化相同。有新聞報導二氧化碳濃度與血糖濃度有關，運用此方法，拍攝用餐前與用餐後不同時間，吹氣進入澄清石灰水的照片，照片匯入小畫家，點選色彩編輯器看六數值，研究結果發現血糖濃度變化趨勢與其中幾個數值變化趨勢有相似性，期盼可以運用在血糖濃度變化偵測。

此研究期望找到穩定磁浮的方法及探討產生磁浮振盪的變因。首先利用吸附上鐵材的磁浮體，觀察其造成的磁浮減震。實驗過程藉由變動磁場，發現週期性變動的磁通量對鐵磁體的磁化及渦電流產生影響，進而改變磁振盪振幅及阻尼係數。研究結果得知磁場的交變頻率越大，會導致磁浮體所受斥力增加且鐵磁體形成的減振效果減緩。另外，複合磁體中受硬磁磁化的鐵磁體在頻率到達一定區間時才能觀察到渦電流的影響，而此區間受複合磁體排列、磁化強度等變因控制。

登革熱是一種由蚊子傳播的全球性疾病，已在全球各國造成了嚴重破壞。當前沒有針對登革熱的疫苗或療法，使得早期診斷階對該疾病的預防極為重要。本實驗提出了一種新的診斷模型：自旋增強型側向免疫測定。自旋增強側流免疫分析平台與診斷標記物螢光奈米鑽石結合使用，利用電磁場調控螢光奈米鑽石發出的信號，以提供準確和靈敏的結果，取代傳統的奈米金側向免疫測定平台。我們發現基於螢光奈米鑽石的自旋增強型側面免疫分析法在登革熱病毒診斷中的應用不僅可以準確地檢測出登革熱病毒抗原NS1，而且還提供了比基於奈米金的橫向流免疫分析法高約100倍的信號靈敏度。自旋增強型側向免疫測定法是針對登革熱病毒的一種改進的診斷工具， 未來可以應用於其他病毒篩檢，例如寨卡病毒和新型冠狀病毒。