今天上自然課，老師要我們作科展，我回家後就開始找題目來做，因為可以做的時間不多。我忽然想到參觀前年本校校內科展時，一個有趣的問題，裡面的內容大約鎚這樣的： 有一位落魄的王子在別國做錯事，那裡的國王要殺掉他，就為他出了一個難題，要王子和另外八個死刑犯站在一起，讓一位公主來數，從第一個開始，數到七，就殺死那個人，一直數，數到就殺，但如果最後剩下王子沒死，王子就可以回國。最後公主用智慧救了王子回國了。 當時我覺得他們解決這問題，如果犯人的人數隨便改，或改成不是七個一數呢？我記得他們每次都要從新算，而且要算很久，因此我認為他們並沒有研究出這類問題的一些關係，所以我就決定用這個題目來做這次科展的問題。

本研究主要探討活性碳可吸附哪些物質種類。以屈折度計檢量法測無色鹽類濃度，以光度計測有色鹽類濃度，發現活性碳對金屬鹽類溶液的吸附能力不強。活性碳對平面分子型染料的吸附能力極佳，吸附程度大小：亞甲基藍 > 亞甲基紫 > 亞甲基綠，與分子平面間距離有關。活性碳對三種有機酸的吸附：發現吸附程度大小為：己二烯酸 > 丁烯二酸 >草酸，推測：活性碳對有越多π鍵的分子，吸附能力越大。在活性碳濾紙碳囊吸附甲基紅的各項實驗中發現：活性碳質量多、溫度高，吸附量大。但在吸附20小時後或35oC以上，會達到吸附與脫附平衡。甲基紅、亞甲基系列四種分子與活性碳的吸附，符合Freundlich恆溫吸附模型良好的線性關係，也證明π-π interaction確是它們之間主要吸附力。

NO.62-03 2023 JUN | 科學研習期刊目錄 本期專題 SDGs中的地球科學 SDGs目標13氣候變遷融入十二年國教課綱中的自然領域課程與教學 | 許民陽 SDGs 與地質敏感區 | 林明聖 從氣候觀點看影響臺灣的颱風頻率變化 | 涂建翊 氣候變遷及開發下生物礁當前的環境問題與保育 | 許民陽 教學現場 數位科技融入「相對濕度」的探究與實作課程 | 江通達 古今山海‧化石傳奇～結合地球科學與自然文化保存的環境教育 | 童琳茜 科學新知 雷達觀測與區域防災降雨雷達 | 林品芳 史前巨石與它們的產地 | 梁勝雄、徐漢倫、俞舜文 特約專欄 穿越信息的海洋，開啟對世界的探索──簡介Robert F. Sibert Informational Book Award | 劉淑雯、林吟霙 「我有沒有搞錯？」的科學探究態度──以平流層臭氧議題為例 |吳育雅 森棚教官數學題──蜿蜒曲折 |游森棚 科普活動報導 在科學的基地裡，科學家到底做了什麼呢？ | 黃嘉郁、陳佩雯、李名揚、蘇萬生 總召集人的話 最近比較惹人注意的新聞除了颱風來不來，就是頂大地科系學生轉系轉出的比率偏多？我們的高中同學在選擇志願時總是有許多策略，選校不選系先進了再說就是其中一種；為了轉系，大一時損失許多體驗學習的好機會，只為了有好成績在轉系時有優先權，成績差的要轉系好難；殊不知因為對就讀科系沒有興趣才會成績差，才會有轉系的需求。 是不是應該讓在該領域學習不習慣或是學習弱勢的同學有優先轉系的機會？相類似的也有應該先指考，讓進不了自己滿意系所的學生，再隨後拿著自己的特殊事蹟去參加特殊選材或是推薦甄試才對？ 講到特殊事蹟，大家是否有注意到好多的高中生都在國際期刊發表論文以及參加國際發明展得金牌獎的？在這個期刊數量越來越多的年代，各種經營的模式逐一出現，許多付費刊出的期刊在peer-review上面是不是有真的做到該有的水準？或是跟投稿者各取所需？如果高中生能夠把自己學科的部分學得很透徹，那就有機會有更深入的機緣與大學教授對接獲得輔導，但是不是要投那貴參參的付費刊出期刊？是值得討論的。許多大學的教評會已經對某些種類的付費刊出期刊或是掠奪性期刊特別關注，特別是在升等審查的時候；只有某些心急搞不清楚的家長有機會受到掮客的欺騙付出數萬元莫名的刊登費；切記！不是自己做的千萬別亂掛名。 國際發明展更是需要慎重考慮的，發明展是一個交易平台，有專利的、有好的作品到這邊交錢（攤位的費用）擺設，等待前來的識貨買家成交這個好作品；發明展的作品可以同一件作品連續十年在不同國家展出（只要你有錢繳交好貴的擺設攤位費用），但是絕不會出現一稿多投的學倫問題，因為那就是個商業行為，那金牌銀牌哪裡來？這只要去看看一個國際發明展到底發出幾面金牌就可以知道金牌的價值，如果是五面以內那還有價值，如果是五十面那就自行判斷吧！商展中得到的獎有沒有真的peer-review？如果展出的團夠大，繳的錢夠多，講話就夠大聲，你能期待有真的peer-review？講這麼多其實是希望說，年輕人做學問要踏實，深耕才能生根，不然總是淺淺的表層，一扯就掉；心急的家長不要再害小孩子了，讓他從小就認為「造假是理所當然的」會造成未來社會極大的混亂。 本期專題的主題是SDGs中的地球科學，共有四篇文章。 〈SDGs目標13氣候變遷融入十二年國教課綱中的自然領域課程與教學〉SDG緣起於哪些時空環境？跟2015的教案有什麼關係？本文透過2015許多教案的設計分享來思考氣候變遷融入十二年國教的規劃以及其相關成效。 〈從氣候觀點看颱風影響臺灣的頻率變化〉全球暖化造成極端氣候，如何在災難來臨時可以科學的方法及科技工具應用趨吉避凶是現在面對災難的生存之道。全球暖化是否影響颱風路徑？颱風在高緯度出現的機率會提高嗎？你知道西北太平洋與南海海域的颱風氣候特徵嗎？影響臺灣的颱風個數有改變嗎？颱風是否影響臺灣和大尺度環流有什麼關係？颱風移動路徑的長期變化趨勢如何？臺灣對颱風又愛又恨，且地處不確定性高的地方，需要更多的關注。 〈SDGs11與地質敏感區〉何為地質敏感區？是地質條件比較脆弱的區域嗎？跟SDGs11「建構具包容、安全、韌性及永續特質的城市與鄉村」的對應又是何種關係？您的住家是落在地質敏感區嗎？如何知道地質敏感區的內容與分佈範圍？看到這邊應該可以猜出本篇文章的重點了，直接閱讀欣賞吧。 〈氣候變遷及開發下生物礁當前的環境問題與保育〉藻礁議題曾有一陣子沸沸揚揚，為何環保人士特別重視？現在又是何種狀態呢？珊瑚礁和藻礁都屬於生物礁，是環境的指標，也是為海岸抵抗波浪侵蝕最佳的鐵甲武士。抗侵蝕的保護作用從何而來？天然消波塊的稱呼又是如何得之？本文為您解密？ 教學現場有兩篇文章。〈數位科技融入「相對濕度」的探究與實作課程〉透過乾濕球溫度計、電子溼度計、Arduino、觀測資料查詢CODiS，取得實驗數據，融入數位科技數據處理等等，教學現場的探究實做課程從相對溼度的定義談起到後續的資料蒐集完整呈現。還有一個尚未開發的探究部分：去探究及解構乾濕球溫度計、電子溼度計是如何基於基本定義，透過哪些基礎原理以及數位科技，讓你看到讀數？ 〈古今山海。化石傳奇～結合地球科學與自然文化保存的環境教育〉如果把地球三十五億年的歷史換算成24小時，人類只不過是在晚上11點58分才出現而已！前面那23小時58分鐘留下哪些特別的訊息？嘗試變身柯南，走入左鎮區的考古遺址、化石、特殊地質地形景觀，化石如何被發現的？地質地形的特點如何被看見？化石告訴你哪些故事？期待你透過「古今山海.化石傳奇」教案，親自踏上左鎮，去探究及欣賞這些行動遺跡中歷史的、美學的、民族或人類學價值之認知與感動。 科學新知的兩篇文章：〈雷達觀測與區域防災降雨雷達〉我們聽過很多的雷達，氣象預報聽過、倒車時也用過、這些雷達的基本原理相同，應用場合各自不同也各有創意。雷達回波圖是如何得到的？區域防災降雨雷達有什麼特色？有什麼功能值得用一篇文章來報導？來欣賞本文的雷達價值吧。 〈史前巨石與它們的產地──從地質角度看卑南遺址石柱來源〉英國英格蘭威爾特郡的巨石陣遺址廣為人知，但其實在臺灣也有類似的史前巨石遺跡與文化！文中分享了臺灣東部的巨石文化，以及「可能的產地」。究竟過去的人類是如何將巨石搬移至現在的位置，這些充滿神祕面紗的史前謎題，等著你一起揭開探索。 特約專輯〈穿越信息的海洋，開啟對世界的探索——簡介RobertF.SibertInformationalBookAward〉信息浩瀚如大海，兒童或是青少年如何在茫茫大海中讀到不錯的書，伴隨著他探索及想像世界；「羅伯特．F．西伯特信息圖書獎」認可了作家或插畫家對兒童文學的貢獻及其作品的質量，也推薦了茫茫信息大海中值得閱讀的書籍；雯子老師在專輯文章為您介紹獎項的由來、主題類型、評選標準以及獲獎的好書，介紹知識大海中的燈塔及寶石。 〈「我有沒有搞錯？」的科學探究態度—以平流層臭氧議題為例〉吳育雅老師透過諾貝爾獎化學得主的研究過程來說明：跨域研究的必然、先知的孤獨、受到的壓力、對抗財團、建模的假說、觀測的資料比對、後續的修正、對真理追求的堅持…。為什麼在一般人口密集的地方使用CFCs會對南極上空的臭氧層造成大破洞？那北極會嗎？研究發現的真實性與重要性被充分理解時是研究者真正興奮的時刻。先是看著種種研究問題發生、懷疑、假說、驗證…說故事能力很強的吳育雅老師，也在最後讓我們在回顧整個故事對應到的科學研究歷程及反思，非常值得一讀。 〈森棚教官的數學題：蜿蜒曲折〉3*4個點的一筆畫最少需要多少個彎折？最多需要多少彎折？有哪些會發生的彎折數字？趕緊提筆畫畫……。 科普活動報導〈在科學的基地裡，科學家到底做了什麼呢？〉「科學家的秘密基地」由國家實驗研究院、國家太空中心與國立臺灣科學教育館合作，透過參觀民眾與展示儀器及遊戲的互動，讓大家認識國家級研究單位的日常，也能從中學習基本的科學知識。這個特別的展會定期更新，要常常來看，會有很棒的收穫。 總召編輯委員 - 李旺龍 關於本刊 出版單位：國立臺灣科學教育館 發行人：劉火欽 總召集人：李旺龍 編輯委員： 物理科吳仲卿/余進忠/戴明鳳/朱慶琪 | 化學科古建國/王伯昌/林如章/周金城/黃琴扉 | 生物科王美芬/蕭世輝/張育傑/辛懷梓/郭淑妙 | 地球科學許民陽/王郁軒/謝隆欽/盧孟明 科技科張玉山/汪殿杰/林育沖/徐新逸 | 數學科李源順/游森棚/嚴志弘/高欣欣 | 跨領域學科李名揚/劉淑雯/吳 嫻/李芝瑜/王淑音 | 特約專欄 游森棚/黃琴扉/陳正改/劉淑雯 策劃：李耕雲 主編：吳中益 本月專題特約主編：許民陽 編輯：佟冠誼/林博雅 網頁設計編輯：施曉恬 投稿規範請來信詢問：article@mail.ntsec.gov.tw

山粉圓種子表面有許多小凹陷結構，泡水時，纖維狀物從種子表面慢慢長出。能吸自身重量23倍的水量，保濕性長達26小時以上，在高或低溫乾燥後，仍具復水率70%以上。可附著在多種材質上，對土壤顆顆及細小貝殼有固著作用。種子外膜在一般酸鹼溶液中保持穩定，遇強鹼會被溶解，和酸、醇溶液作用不明顯。可被果膠酶分解，和木瓜酵素有相互作用。主要由高分子多醣類組成，具許多分支，也含胺基酸、蛋白質、脂質及植物激素的先驅物。正常環境下，去膜有助發芽，有膜延緩發芽，此與其對抗不適發芽的環境是否有關，尚待研究。種子外膜吸附性佳，會和多種色素及懸浮顆子作用，未來有潛力應用於吸附汙染物、毒物，或利用其保濕性，發展面膜或藥布等醫藥產品。

Based on Ampere，s Law, the magnetic field intensity of the solenoids is B=μ0μr?n?I, where μ0 is the magnetic permeability of free space, μr is the relative magnetic permeability, n is the number of coils per unit length and I is the solenoidal current. The end magnetic field of the solenoid must multiply by one half. According to the above result, it can be greatly strengthened by the addition of a ferromagnetic core. First, we observe three different inserted materials of coils (wood, iron and magnetite), whose magnetic induction in different solenoidial current. By experiment, when the iron and magnetite materials were inserted into the coil, it would produce larger magnetic induction. The calculated relative magnetic permeabilities of wood, iron and magnetite materials are 0.57, 18.37 and 18.32, which are close to the reported paper (1). When the driving field is removed, the fraction of the saturation magnetization of the magnetite is retained, which is called hysteresis and is related to the existence of magnetic domains in the material. In the second part, we change the frequency of circuit switch, which induced different current. Compared with the result of the first part, it would fit the result, which is the induced magnetic field is proportion to the solenoidal current. 根據安培定律，螺線管的磁場為B=μ0μr?n?I。其中μ0為真空中的導磁率，μr為相對的導磁率，n為單位長度的線圈匝數，I則為通入螺旋管的電流。至於螺旋管的端點磁場須再乘上1/2。所以根據上述的結果，當螺旋管插入鐵磁性物質，會增強螺旋管的磁場。首先，觀察三種不同的芯物質；非鐵磁性材料，軟磁材料，硬磁材料（木棒，低碳鋼棒，磁鐵棒）在不同的外加磁場下的感應磁場，得到芯物質的磁化曲線，而計算出來的相對導磁率分別為0.57, 18.37 和18.32與參考文獻(1)接近。而當外加磁場移走時，硬磁性物質的磁性仍然存在，稱為殘磁現象。在第二部分，我們改變線路開關的頻率。發現不同的開關頻率，會得到不同的螺旋管電流，而造成不同的感應磁場。再度驗證了感應磁場大小是正比於螺旋管電流的大小。

在這篇報告中，特別針對了凝膠的機制去做探討，以許多的實驗數據，再輔以凝膠的基本定義，去臆測各種有關於凝膠的老化機制，並藉由其過程中推斷出一些有趣的性質： 1. 當膠體內水分含量不同，與凝結後的醇類膠體有相當的影響。 2. 凝膠老化後形成的結晶形狀，因凝膠溶質、溶液內互溶性的不同，形成了不同凝聚程度的絮聚現象。 3. 同種陰陽離子在不同碳數的醇類凝膠中，因為與水溶液的互溶性也有所不同，間接影響了凝膠的形成速度，這對於安定來說，包含了很大的意義存在。 4. 對於其老化的速度，會因其安定程度而有所影響。 5. 老化後的溶液內的陰陽離子濃度，會直接影響其再次安定與老化的情形。 In this report, we especially do the discussion to the mechanism of the gel. With a lot of experimental data and the basic definition of gel, we conjecture various kinds of aging mechanism about the gel, and infer some interesting problems from its course: 1. Moisture content in the gel effect the gel’s quality after alcohol condensed greatly. 2. Because of dissolving difference between the alcohol and the other substances, crystallization forms after the gel aged have formed different degrees phenomenon of gathered. 3. The same kind of negative and positive ion among the alcohol gel that have different carbon atoms. Because of dissolving difference between the ions and the solution, the ions influence forming speed of gel indirectly. To being stable of the gel, this phenomenon includes very great meaning. 4. Stable degree of the gel can influence its speed of aging. 5. The consistency of negative and positive ion in the aging solution of the gel can influence its stable and aging situation again directly.

液體及氣體的分子可以自由運動，液體及氣體能從一處擴散到他處。國中理化實驗 6 - 3 液體的擴散及實驗 6 - 4 氣體的擴散，教導我們以簡單的實驗方法證實液體和氣體中的擴散現象。但物質有三態，除了氣體和液體外，還有一種形態為固體，在固體中是否一樣會有擴散現象，引起我們的興趣。在日常生活中，因運動而產生的腫傷，我們在皮膚上塗抹藥物，讓藥物進入到皮膚內而產生藥效，應該也是一種擴散。固體的染料和布同時放入水中，染料溶解後，進入布的纖維內，使纖維產生著色的染色現象，應該也是一種固體中的擴散現象。但國中課本只談到液體和氣體中的擴散，並沒有提到固體中的擴散。本校在去年科展中，曾探討膠體中的擴散現象，並獲獎。本年度延續去年的研究，探討固體中的擴散現象。

無意間發現立體眼鏡重疊時若膠帶貼在上面會造成變色效果，於是查詢資料瞭解偏光板的原理，並展開對偏光板的研究。我們以各種貼法及不同材質的膠膜作比較，結果發現要貼在兩片偏光板之間且膠帶和偏光軸成45度角時變色效果最佳，而且以貼OPP塑膠材質看到的色彩最漂亮。為了探究變色原因我們貼上不同層數的膠帶，以數位相機拍下各種旋轉角度時的顏色，並利用PotoCap 4.3軟體將拍下的數位相片轉成RGB數值，比較兩片偏光板不同旋轉角度下光的穿透比例，結果發現在不同角度時穿透膠帶和偏光板的紅、綠、藍光的比例因膠帶的層數不同改變的幅度也不同，我們也發現這種變化和某些膠膜具有旋光性有關。最後我們應用研究發現創作出多采多姿的『七彩紙杯變色萬花筒』。

我們把雙手來摩擦，慢慢的手就暖和起來；如果拿鋸子鋸木板或用鑽子在物體上鑽洞，也會產生很高的熱。因此我們便知道摩擦會生熱。可是各種摩擦所產生的熱，到底有多少？我們怎麼樣來測定呢？這種疑問引起了我們研究的興趣，便著手進行。

(一)上自然科學第九冊第五單元「滾動的快慢」這課，經過全班分組實驗後，在找出「那些變因最能影響滾動的快慢」時，除能確定「實心的圓柱比空心的快」以外，對於「長短、質料、粗細」等變因的資料，沒有辦法比較出來。 (二)究竟「圓柱的長短、質料、粗細」變因會不會影響滾動的快慢，由於我們上課時問有限，不能重複實驗探討，所以利用課餘時間繼續研究。

水平感應發電機是一個結構簡單的發電方式，如何使水平發感應電機產生最大電力，並\r 將發電的電力應用於生活上，本研究主要的內容，磁鐵排列方式能產生電力，線圈圈數與發\r 電力大小、線圈的大小與發電，線圈的形狀與發電，漆包線的粗細與發電，磁鐵與漆包線距\r 離與發電大小，磁鐵數量轉換次數與電量大小，線圈的串並聯的應用以增加電力的大小，磁\r 鐵磁力大小與發電量，線圈中加入鐵塊所產生的電力大小，水平感應發電機應用在腳踏車的\r 照明。

如下圖所示，在一邊有6個圓圈的正三角形棋盤，將某個圓圈擺上皇后，此為皇后的根據地，箭號所指的三個與邊平行的方向，是皇后所能管轄的範圍，且兩個皇后不能互相管轄到對方的根據地，不是根據地的圓圈可以兩個皇后共管。我們的研究在討論一邊有n個圓圈的正三角形棋盤中使每個圓圈都被管轄到時，最少需要幾個皇后以及最多可放幾個皇后。為了解最少需要的皇后數，我們採用算術推理以及從三個方向(↘、↙、←)的考慮、由外而內的一整排來作邏輯上的推理得到了一邊有1~12個圓圈的正三角形棋盤的最少皇后數，並嘗試透過電腦程式的執行求出更大邊圓圈數棋盤的最少皇后數。最多皇后數部分，我們透過數學歸納法得到了所有邊數情況的最多皇后數。