岩石礦物乃自然科學中，地球科學之一部分國家的建設需要豐富的資源，要得資源，必須研究開發，儲存地殼內部的岩石礦物等。近年來，我國在小學、高中之自然科學中增加地球科學之教材，可知地球科學在今日工業社會有多大的重要性，但國內有關這方面教學上所需之儀器標本，大多耗費外匯向國外購買，為一般學校所無能負挺的。本校為小型學校，經費困難，為推行科學教育，充實設備，採取自力更生的方法，自己設計製作，採集等，以求完成教學的願望。

淤泥的處理和再生能源的議題近年來大受重視，本研究首先利用校園生態池底泥自製微生物燃料電池（Sediment Microbial Fuel Cell，SMFC），進行前置實驗，確認此裝置可產電且電壓為泥土中的菌所產生，才能進行接續的探討。在前置實驗中，我們進行新舊土、陰陽極中間的隔層材料的電壓大小比較，進而找出發電效率最高的設置條件。根據前置實驗的結果，我們改良裝置，結合魚缸和底泥微生物燃料電池，設計出一個會發電與自循環的小型生態缸，並分別針對魚種、電極種類、電極表面積、底泥種類、添加硝化菌進行電壓大小或菌數的比較，並以串連方式提高電動勢，結果發現利用底泥微生物的確可作為生態缸的發電源，且不影響魚的生存，未來將可應用在發展發電與自循環的魚缸上，也可擴大應用範圍至野外溪流與湖泊。

經食道超音波 (TEE) 是診斷心血管疾病的重要方法之一，目前一般的診斷中，都是由心血管超音波影像的空間分布，藉以了解心血管的狀況或是阻塞的情況；以及用超音波都卜勒影像，觀察血液在血管中的流動。在這個研究中，我們嘗試用主動脈超音波影像圖形隨時間的變化，作為新的診斷方法，藉以定量地診斷出主動脈硬化的情形。研究過程中，我們將主動脈模擬為受到心臟之週期性壓力驅動之阻尼振盪器，其中主動脈之硬度變化即相當於阻尼因子。由心血管超音波圖形隨時間變化的分析中，測量出 “主動脈擴張到最大時” 相對於 “心電圖中的R-尖峰” 之間的延遲時間，理論上，此一延遲時間即可反應出主動脈硬化的程度。我們由10個樣品的資料中，對每個樣品進行大約50至100次心跳的分析。初步的研究成功地發現：上述之主動脈擴張延遲時間超過0.17秒時，即明確地顯示出樣品具有主動脈硬化之現象，而且此一方法也可由數據的分佈發覺心血管之其他病徵。未來仍需應用此一方法對較多樣品進行研究以確定此診斷方法之可靠性，並且由體外攝取主動脈超音波影像進行分析，藉以取代經食道超音波的方法，增加診斷的方便性以及減少病患之痛苦。 Echocardiography is a very important tool for the diagnosis of cardiovascular diseases. Important information about the intracardiac blood flow, shunt direction and cardiovascular system function can be obtained by echocardiography due to its high spatial resolution capability. However, seldom message is known about the aorta stiffness. This research investigated a new method to quantitatively analyze the aorta stiffness. The aorta was modeled as a periodic-force-driven damping oscillator, in which the stiffness of aorta was simulated as the damping factor. From the temporal analysis of the echocardiographic images, the delay time of the maximal aorta distention relative to the R-peak of electrocardiographic trace was measured to study the damping and stiffness of the aorta. The preliminary study successively found that a delay time greater than 0.17 sec could be a criterion to diagnose that the aorta is quite stiff. This method could also clearly discern some abnormal cardiac performance. A large scale study with this method should be conducted in the future.

最近報上一大新聞「濫用肥料農藥，土地污染受酸」這是台灣地區土壤調查人員調查的報告，為什麼土壤會變酸呢？覺得很奇怪，於是請教老師，老師說：「我們可以研究土壤的真面目呀！」於是我邀了三位好同學赴(新莊、林口、土城、光復橋下)……不同地點採集土壤標本，進行觀賞與研究。

在實驗中學2007 年校內科展，參展作品《三角形中的切圓》的研究中，研究三角形內的切圓時，發現連續切圓的圓心與拋物線的軌跡有關。於是去查資料，在偶然的情況下，翻閱《平面幾何中的小花》時，接觸了「六圓定理」。因為覺得這問題非常有趣，於是便著手證明（見報告內文）。 又發現，當移動六個圓中的起始圓時，總是在某種情況下，六個圓會重合成三個圓。繼續研究其重合的狀況，發現了馬爾法蒂問題（Malfatti's Problem）的一種代數解法。 當我試著推廣六圓定理至多邊形時，發現奇數邊的多邊形似乎也有如六圓定理般圓循環的狀況，於是著手證明，但目前尚未證明成功。而偶數邊的多邊形則無類似的結果。 ;In 2007 National Experimental High School Science Exhibition, one of the exhibit works, "Inscribed Circles in Triangles", shows that the centers of the consecutive inscribed circles has something to do with the parabola's trajectory. To learn more about inscribed circles and parabolas, I referred to literature. By accident, I am faced with the problem on six circles theorem, in the book The Small Flower of Plane Geometry(平面幾何中的小花). Out of my interest in this problem, I tried to prove it. The other results are as follows: With the initial circle of six circles moved, in certain circumstances, the six circles merge into three. Further in studying this coincidence leads to an algebraic method to solve the Malfatti's Problem. Applying six circles theorem to the odd-number-sided polygons exists the same characteristic. It indicates that the inscribed circles will form a cycle. However, it hasn’t been successfully proven. The even-number-sided polygons show no similar results.

這個研究是針對臺灣皮竹節蟲及飛竹節蟲的生活史、食草等的比較，結果如下：這兩種竹節蟲的食草都屬多食性；觸角都是細細長長的。飛竹節蟲前翅退化成鱗片狀，後翅在成蟲時長出來；若蟲體色淺綠，成蟲體色是木色。臺灣皮竹節蟲的翅膀完全退化，若蟲體色都是草綠色；雄的成蟲轉成紅褐色。雄蟲的體型比雌蟲小很多；雌的成蟲還是草綠色。飛竹節蟲是孤雌生殖，卵具黏性，為有花紋的長橢圓形。臺灣皮竹節蟲是兩性生殖，卵無黏性，像種子般，具盒蓋，雄蟲、雌蟲一生會交配好幾次。兩種竹節蟲產卵量都很多，都約為 140 個~150 個。飛竹節蟲一年有 3~4 個世代，卵期約 63 天，生活史約 129 天。臺灣皮竹節蟲一年只有一世代，卵期約 255 天，生活史約 340 天。飛竹節蟲比較耐乾旱；臺灣皮竹節蟲則喜歡生活在陰暗、溼度高的雜木林底層。這兩種竹節蟲遇到天敵時都會裝死、自割，同時也是偽裝高手：不動如樹枝、隨風擺動，會模擬毒蠍；另外飛竹節蟲受到刺激會發出像人蔘的臭味，甚至會飛走。

這個研究選擇學校及住家附近花圃，常見的蝸牛為對象，來研究蝸牛回到原點的行為與機制。研究1發現並非所有的蝸牛都會回到原點，而回到原點的機制與食物及環境有關。研究2發現蝸牛是在找尋食物，扁蝸牛會棲息在食物附近而高音符絲鼈甲蝸牛也要求潮濕陰暗的環境。研究3發現蝸牛有逆趨地性、逆趨光性、趨濕性，這都會影響蝸牛往哪裡去。研究4發現蝸牛沒有聽覺，視覺不佳，沒有分辨顏色的能力，靠嗅覺來感知及分辨外界的訊息。研究5發現蝸牛具有痕跡跟隨的現象，而痕跡能遺留很久，讓蝸牛可以依循而找到原來的環境或同伴。研究6發現高音符絲鱉甲蝸牛沒有明確的記憶能力。

渦環是生活中一種很有趣的小玩意兒，就和煙圈類似，有它形成的原理和條件。然而，要描述它的運動模式，或是探討不同因素對渦環造成的影響，似乎不甚容易！ 所幸，現在物理的教學資源豐富，我們使用現代化記錄器材與免費物理運動分析軟體-Tracker，使得我們不需用昂貴的實驗器材，也可以針對渦環的運動作準確的研究。 我們想知道液滴從不同高度落入水中，對於渦環的最大深度、垂直下降速度與環部的直徑擴張有何關係？不同的水溫或在水中加入清潔劑，對渦環有什麼影響？液滴在任何高度滴落水中都會形成渦環嗎？液滴重量與最大高度有何關係？是否可以在其他方向注入液滴而形成渦環？經過一系列的探究活動之後，讓我們對於渦環的運動有了更深一層的體認。

市面上有許多省水器材，我們研發的環保水龍頭省水效果更佳。學校要求進行營養午餐前需先洗手，校園中高年級男生洗手用水量普遍比女生較少，但仍需1 公升以上的水量，若於學校安裝省水龍頭則可達到省水效果，以集中式水柱且噴霧的省水頭效果最佳，約需480毫升水量。利用自製環保省水龍頭可達到比噴霧式省水頭更好的省水節能效果，僅需約300毫升水量即可洗淨手。在製作環保水龍頭時，應注意進氣孔的位置及大小，以製作於瓶蓋且口徑等於出水吸管為佳。可利用凸出的出水管來控制流速，出水管愈長，流水量愈大。環保水龍頭是利用環保材質自製而成，花費少，再加上安裝方便，將水管接上水龍頭即可，是個值得在校園中推廣的節水方式。

滲透作用對於生命的生存，非常重要。植物所需的水分，部分由滲透作用獲得；而動物則是藉由滲透作用調節體內液體和細胞間的水分；日常生活中，人們常利用滲透作用將食物中多餘的水分瀝出，避免食物腐敗，延長食物保存期限。當滲透作用進行時，溶液中的部分物質可以通過一層膜而到達膜的另一邊，意即這層膜是半透性的，又稱為半透膜。半透膜是一種薄膜，對於不同物質的通過具有選擇性。例如動物的膀胱膜、細蛋膜等。在半透膜二邊的溶液若有濃度差，水分子會自溶液濃度低區往濃度高區流動，即構成滲透作用。本研究利用蛋膜形成的天然半透膜，觀察滲透現象，並探討哪些因素為影響滲透現象的變因，藉以充分瞭解滲透現象。

日光燈是我們最常用的照明設備。傳統的日光燈是屬於電感性的負載，接上電源後其電壓與電流的波形會產生異相位的問題，造成無效功率。本研究是以簡單而且經濟的方法在日光燈的兩端並聯電容器以改善其電流落後電壓的情形，減少無效功率，降低電力的消耗。研究中測量日光燈的等效阻抗，並加以相應的補償電容，從電路實驗中觀察，得到功率修正的結果。Fluorescent lamps shine our lives everywhere. However, traditional fluorescent lamps are inductive loads and produce a phase angle between voltage and current when connected to an alternating power supply, which leads to considerable electricity losses. This project uses parallel capacitors with the fluorescent lamp to compensate the phase difference between current and voltage, and thus reduces power consumption. In the study the impedance of a CFL (Compact Fluorescent Lamp) bulb has been measured and compensated with corresponding capacitance. Finally, the power consumption reduction is verified with experimental results.

太陽能發電塔（SolarTower）是未來最新一代的潔淨能源。但從報章雜誌和科技網站上所揭露的有限資訊，我們仍難以一窺其全貌。本研究希望能透過模型的設計、製作及情境的模擬，由內而外的進一步探索太陽能塔（SolarTower）的熱氣流特性及其相關變因，並嘗試運用其他物理方法來改良太陽能塔的運轉性能。實驗研究發現：塔徑、塔高、集熱板面積、集熱棚底角、入口間隙等內在變因以及光源強弱、管端溫差、管端氣壓差等外在變因均會影響太陽能塔的氣流強弱。利用加設導流錐、篩選溫室採光、改善集熱板鋪面材質等物理方法均能有效提升太陽能塔的運轉性能。此外，在實驗過程中我們也意外發現：太陽能塔在尺寸上若採集熱板半徑/塔徑（R/Φ）比值為6.54〜6.60的設計，也能獲致相當理想的熱效能。