在四年級上學期牛頓版的「自然與生活科技」領域第二單元「水中的生物」其中有一個學習活動是要同學們養殖水生動植物，以便觀察與認識水中生物的種類、繁殖與生態環境等等。本研究是為了因應本單元的學習需要，對此一學習活動做更深入、更廣泛的探討。關於認識「水生植物」的部分，我們探討了四個主題：一、比較「水生植物」對於各種水體生長適應的情形。二、探討「水生植物」對於洗潔劑稀釋液生長適應的影響。三、比較「綠藻植物」對於各種水體生長繁殖的情形。四、探討「水生植物」的養植對於各種水體PH?的影響等問題。從本研究的各項實驗結果，我們有以下的幾點重要發現，簡述如下：一、沒有任何一種水體是完全適合所有類型水生植物的生長適應。二、濃度0.05﹪的家庭用「洗潔劑稀釋液」，會使得大部分的水生植物在3-7天內死亡。三、「洗潔劑稀釋液」的毒性，會隨著時間的延長逐漸的被水體中微生物的分解而消失。四、各類型的「水生植物」對於各種洗潔劑對水體的污染，具有淨化的功能。五、水生植物在養分和光照量不足的情況下，為因應不同環境的變化，會呈現出枝葉縮水的狀態。六、洗潔劑的毒性消失後，洗潔液所提供的養料，會使水生植物長得更好，這可能是造成受污染水源「優養化」的重要因素。七、「綠藻植物」的生長繁衍與水體的種類並沒有必然的關係，而是受限於光照與養分量的多寡。八、「水棉」和「大聚藻」這兩種水生植物，對於各種水體pH值的變化，有非常顯著的作用。希望透過本研究的結果，使得同學們對水生植物有更深刻的認識，以便對水生植物養植有更正確的觀念與作為。

使用便宜的塑膠針筒及一些簡易的實驗器材，便能創造出接近真空的實驗空間，重做格銳目的氣體逸散實驗，驗証擴散定律。此舉除了減少抽真空的設備，也能改善現行版本比較複雜的裝置，提高實驗的可行性及準確性。由實驗結果得知，待測氣體透過愈細的針頭逸散，其實驗結果愈符合格銳目的擴散定律；待測氣體逸散至愈大的真空容器中，其實驗結果愈理想。將不同的待測氣體各 5mL，分別透過細針頭逸散至 50mL的真空容器中，記錄其逸散所需的時間，並將逸散速率對分子量平方根的倒數做圖，其線性迴歸的R2值能達到0.95以上。另外，經由實驗驗證單一氣體或混合氣體的逸散速率均合乎銳目的擴散定律。因此未知氣體的分子量亦可經由本實?求出逸散速率，再將其值在迴歸直線上做內插法以求出分子量。利用實驗結果設計一示範實驗，能用眼睛直接比較分子量較大的氣體逸散速率較慢。

當一個掛有鏈條的單齒輪轉動時，鏈條會有複雜的運動現象。本研究以調整直流馬達電壓來控制齒輪轉速，並將此現象簡化為兩個方向進行探究：固定角速度ω下短鏈條的運動行為與長鏈條上波動傳遞。經研究分析後，發現在短鏈條實驗中，鏈條下端曲率半徑r與齒輪角速度ω呈線性正相關，而鏈條的質心座標x_cm與鏈條的關係如下式： x ⃗cm×Mg ⃗=-Cω ⃗m 由實驗發現C值的數量級為10-7(kg∙m2⁄(s))，與馬達特性相關。 另外在鏈條的視波速v ⃗s、鏈速v ⃗ch、波動行進位置y的關係為： |v ⃗ |2=(v ⃗s-v ⃗ch )2=-gy+|v ⃗0 |2 且發現長鏈實驗中鏈條張力T與鏈條位置y關係為：T(y)=-μgy+T0 而T0則與齒輪角速度ω成次方正相關。

種植小白菜時，偶然看到其在鳳凰木汁液下會有根部上翹的現象，我們深入探討與進行一連串實驗後發現：根部上翹可能為一生存機制，讓其逃離相剋化合物逆境。在驗證根上翹不是滲透壓造成後，我們發現莖也參與此機制。其中，根的根系減少、且可能藉由提高澱粉酶活性降低根尖澱粉體含量，失去向地性而翹起 ; 莖則變粗、變重及彎曲，使植株質心偏移，根部上翹。我們驗證了根部上翹的訊息傳遞因子為ROS與鈣離子：鈣離子會刺激Rboh酵素產生ROS累積，兩分子可能是透過正回饋來累積濃度後，再進而影響根莖的生理變化造成上翹，使小白菜能藉此逃離逆境。未來將深入探討ROS與鈣離子在此機制中的交互作用，並深入了解IAA對根尖上翹的調節。

我們採用不同架設並結合力度計記錄握把及手腕處的受力變化，找出網球拍甜區內的重要三點：節點(NODE)、碰撞中心(COP)及強力中心(COR)，協助初學者快速找到甜區並了解適當落點對手腕的重要。首先，由回復係數得知強力中心位於拍面的喉區中央；再來，以懸吊(鬆握)及連結手臂(緊握)兩種方式，分別搭配慢動作錄影及力度計找到三種握位下對應的碰撞中心位置，並模擬單擺運動，得到碰撞中心距離與週期平方的線性關係式，作為鬆握與緊握的甜區範圍參考。在節點實驗中，由能量守恆找出節點位置，與手測結果相符。最後，發現三點中又以碰撞中心最能降低手腕受力。因此，建議初學者採鬆握短拍方式，不僅甜區上移、放大，擊球強度獲得提升，也有效增加手腕舒適度。

本次的活動，堪稱為一個典型的「行動研究」，期望能藉由探究的活動，嫻熟科學探討的方法，並經由實作過程獲得科學知識和技能。其活動過程是在瞭解氣墊船的行進原理後，經由尋找手邊可利用的各項材料與資源，進行各項實驗活動，成功的自製一艘能行駛於陸面和水面的氣墊船。

我每次聽到汽車、摩托車的聲音，迎面疾駛而來時，聲音高亢驚人。走過之後，卻突然間變得非常低沉，我覺得非常奇怪，就將這種情形向老師請教，老師聽了，說：「這種現象叫"都卜勒"效應。」又說了一些有關頻率改變的道理。可是我總覺得似懂非懂的，既然聲波和水波的性質相近，那麼就談試用水波代替聲波來觀察了解"都卜勒"效應吧！因為聲波、水波等，都是一種波動，水波容易觀測，所以我們用水波和觀察者的運動來了解另一個"都卜勒"效應。

本研究從探討右圖中一種益智火柴遊戲開始，我們在反覆的尋找解答與討論中，發現其解答的個數與圖形之間有某種規律。因此，第一章，我們從一些相類似的題目，歸納出一套解題的方法與技巧。第二章，我們定義「拆解後火柴棒數與原有火柴棒數的差」為「重複」，「重複」是圖形的其中一項要素，且在下一章探討中扮演重要的角色。在第三章中，我們針對有關益智題型的「移除」做探討，瞭解「移除s根火柴棒使其變成n個正方形」之題型，尋其規律。

平面上有一個有趣的幾何性質：在平面上給一定圓，L1,L2,L3為通過圓心之三相異直線，若圓上有一動點P，過P分別作對L1,L2,L3之投影點A,B,C，此我們稱為P對L1,L2,L3之正射影三角形，則為一剛體三角形(RigidTriangle)，即隨著動點P在圓上移動，ΔABC之形狀、大小不變。本篇研究主要是針對L1,L2,L3之相對位置，分別探討P點在圓上移動時，其正射影三角形之性質及其五心之軌跡。更進一步將P點在圓上移動之情形推廣至P點在其他圓錐曲線上移動之情形。這次的研究，我們利用了GeoGebra的軟體協助觀察各種情形之軌跡圖形，並引入了三線坐標系之觀念協助我們推導公式，研究中善用了三角形的五心中三線坐標系與直角座標系相互轉換之性質，搭配高二學習到的圓錐曲線內容，得到許多令人驚喜的結論。

本研究著重在觀察水滴的碰撞，以微量滴管控制水滴質量由0.01g~0.05g漸增，以高速相機拍攝，紀錄極短時間內的碰撞過程，而後將照片分析，求出碰撞前、碰撞後動能變化，計算出動能損耗率，最後以圖表呈現數據，找出其中特別的發展趨勢。實驗結果發現：(1)水滴碰撞後融合或分開的機率受質量影響；(2)在碰撞後動能損耗率方面，主要受水滴質量、入射速度、碰撞參數對水滴粒徑比例、碰撞後融合或分開等，皆有影響，並集中在50%~80%之間；(3)水滴在碰撞後動能竟然增加了！深入研究發現可能與表面位能的釋放有關，並推導出相關公式驗證。

我們藉由高速射影機觀察水在彈力球內受撞擊的運動情況，探討不同的情況下對彈跳高度比的影響。在不同落下高度方面，我們發現彈跳高度比不受初始落下高度影響。而在不同體積填充比方面，我們發現第二次彈跳高度比，與體積填充比成二次函數的關係，且極值發生在體積填充比為50%時。我們進一步從能量的觀點探討實驗結果，發現第一次彈跳後的能量損失正比於總質量承上初始落下高度，第二次彈跳所產生的能量損失，視為液體量與剩餘空間的競爭。比較往後的彈跳與液體體積填充比的關係，並再次從能量觀點探討之。我們發現，可以就由研究二、三的遞迴關係式推導出往後彈跳能量損失的關係。我們再次從能量觀點，解釋水運動情形如何與研究所得的關係式呼應。