台灣的地理環境位處歐亞板塊上，且是一個四面環海的海島型國家，在這塊優美的土地上擁有多樣性的地形面貌，也孕育出許多不同的土壤類型。為了更了解我們生活於這塊土地上的土壤類型，藉由探討各地區的土壤，讓我們對於『土壤』的外觀、質量差異性、含空氣量、保滲水性、溶液酸鹼度等，有更明確地瞭解；更想藉由實驗來發現土壤對植物的生長情形有何影響，體會到土壤不只是腳下的土地，更在生活中扮演很重要的角色。

因為數學課中了解數學有許多規律，又加上玩了許多移位遊戲，因此試著「改變遊戲條件」，我們自創「河內塔」，其規則為：1.每次只移動一個圓盤；2.小圓盤必須在大圓盤之上；3.移動次數愈少愈好；4.移動方式有鄰位移位及隔位移位兩種方式。經過多次試驗，分出兩種策略「前B後D」和「前D後B」，另發現步數變化與「盤子數」、「分堆方式」、「移位策略」有關聯性。盤數越多，步數越多；且將圓盤分成3堆，但奇偶數盤有不同的分法；「前B後D」使用於4到9盤，而「前D後B」運用在10~15盤；大小圓盤抵達終點的步數會劇增。

本研究為期約兩年。研究以室內飼養觀察杜鵑三節葉蜂為主，野外觀察為輔，研究牠的生活史四個階段：幼蟲、繭（蛹）、成蟲、卵的有趣現象、行為，並建立生活史的基本資料，供往後生物教學及杜鵑蟲害防治使用。所得重要成果如下：1.老熟的幼蟲會在變黃結繭前有體長縮短的現象。2.老熟的幼蟲具趨暗性，在溼度高的環境所結的繭偏咖啡色。3.根據各月分蛹期變化資料，顯示有世代重疊的現象。4.確定會行產雄孤雌生殖。5.成蟲偏愛在嫩葉且邊緣不捲曲的葉片上產卵。6.成蟲喝蜜水利於存活及產卵。7.卵會隨時間變大，使得卵所在位置的杜鵑葉表皮日益明顯凸起。8.在春夏季生長期較短，在冬季的生長期最長。9.北台灣一年約有5個世代（5化）。

本實驗發現有效的水質淨化劑：薑黃素。過去薑黃素常被中醫用來治療牛皮癬等細菌引起的皮膚疾病，並且照光時效果越好，根據本實驗我們發現了薑黃素的光降解現象。 薑黃素的光降解作用在酸性環境下效果有限，在鹼性環境下光降解效果顯著。在高溫沸水中薑黃素不易分解，但在充足氧氣與光源下有較佳的光降解效果，並且也發現日光燈有比紫外燈(短波：254nm)更好的分解效果，供應越多氧氣光降解越顯著。薑黃素也有良好金屬螯合作用，可與金屬形成穩定錯合物，達到水質淨化的目的。 本實驗找到具有可以殺菌、吸附金屬與對環境無害的水質淨化劑，並且我們也將其製作成有用的產品，希望可以提供人們在金屬光觸媒選擇外，另一種較安全、無害的方式。

著名的法拉第定律給我們一個值得研究的現象，即感應電動勢來自於磁通量的切割速率，也就是這個理論，才有今日發電機的基本理論架構。但在日常生活中卻不容易發現這個現象，更別說要親眼看到感應電動勢，有鑑於此，也基於我們對馬達和直流發電機的興趣，想要對感應電動勢好好研究一番，於是和我的同學著手進行這一次的研究。

在課本上收集氣體，均會利用排水集氣法來收集，但薊頭漏斗易漏失大量的氣體，使得效率不佳，於是我們研發出兩種不同的反應器，來製造及收集氣體，但收集到的氣體只能馬上使用，無法儲存起來利用。因此，我們又製作了收集氣體的球，及單向針筒，但要擠出來使用時又覺得不太便利，於是，我們以點滴筒來自動注射，接上我們設計的反應器，再將氣體導入收集球中，最後將氣體灌入密閉灌中(需置入冷劑中，否則不易灌入)。本實驗克服氣體收集效率不佳及無法儲存的缺點，成功的設計出，從氣體的製造到收集一貫作業的〝自動反應及收集器〞，不僅製造二氧化碳適用，還可應用在製造氧氣及氫氣等其他各種氣體，達到實驗自動化，和普遍化及環保化的目的。

阻擋正多邊形曾在第 44 屆全國科展高小組數學科第二名－阻擋正多邊形出現，其主題是「正方形棋盤儘可能打最少『×』，使其找不到四個空格，以空格當頂點，可連成一個正方形」，本研究改變其規則－討論正方形棋盤儘可能刪除最少的邊，使棋盤中找不到四個邊組成一個正方形。選定這個主題，因為我們數學課本，剛好也學到垂直平行與四邊形及怎樣解題（觀察、察覺數列的規律性）。我們從阻擋正方形研究起，推展正三角形及正六邊形，加上變換棋盤形狀，最後再到阻擋長方形，透過實際操作、表列觀察，從過程中找到阻擋正多邊形的共通策略－兩個方格共用一個「×」及方格放大後呈現回字型一層層增加固定的「×」數，而且特定圖形會像數列排列一樣的有規律性。

第一次的野外採集去獅龍溪是為了要幫化學組的同學取樣並且測量獅龍溪的水質，看到那汙黑的溪水以及惡臭，儘管是帶了口罩，臭味卻絲毫不減半分，在這種環境之下除了紅蟲之外，還有其它生物嗎？\r 想不到經過顯微鏡的觀察，卻發現了好多好多會游動的小生物，其中最引人注意的是那活潑好動，又佔多數的草履蟲，每一滴都有十幾隻，甚至三四十隻，就好像是獅龍溪的小主人，所以我們就立刻決定以草履蟲當做我們研究實驗的目標，以下就是我們研究草履蟲的整個實驗報告。

目前有許多較先進的公車及公車站，裝置了GPS定位通訊系統，對乘客提供公車到達的預估時間，但未有其他更進一步的功能。本公車招停系統，讓乘客選擇所欲搭乘公車班次，在公車即將到達前以語音、字幕通知乘客，並自動發射訊號招停公車，不需隨時緊盯馬路，隨時擔心班車是否到達；另外，可通知司機下站有人搭車，要提早變換車道進行靠站，以免公車未妥善靠站，乘客須進入馬路上車，造成意外。 我們結合無線電通訊、觸控螢幕人機介面、悠遊卡讀卡機、語音、LED字幕及數位電路構成本系統。本系統分站牌端與公車端兩大子系統，站牌端系統透過語音、LED字幕通知乘客某部公車將進站的訊息，並提供兩種操作模式： (1)預約招停： 乘客可在公車未到達前，透過觸控螢幕及悠遊卡，預先選擇欲搭班車線路，待公車到達時即自動發射訊號招停。 (2)即時招停： 公車進入無線電收訊範圍時(約300公尺)，使用按鈕(不須悠遊卡)招停公車。 當公車端系統接收到招停訊號，系統會發出語音及簡單的燈號通知司機，進而提前變換車道靠站。 捷運雖然是大都會地區最方便的大眾運輸工具，但在中密度的都市中，公車依然非常普遍地被利用，尤其在目前追求環保，鼓勵使用大眾運輸工具的時代，能夠提供更便利、安全的交通方式，也視為一個國家進步的象徵。

網絡儀( Spirograph )(如相片)的構造是使一小圓在一大圓內部，靠著齒輪囓合，沿著圓周滾動（如圖二）在小圓上（（非僅圓周）一點開個小洞，用筆揮入，就可隨著小圓的滾動而描繪出許多美麗的曲線，把玩之際，我們發現這曲線有某些特有的規則性，更有其特殊的數學意義。但一般市面上所見多僅只有一個大圓配合若干個小圓，供人畫圓玩耍而已。事實上，在爾後的討論中，我們將發現，若有足夠的大小不同的大圓與小圓（即不同齒數）供我們選擇時，則網絡儀可發揮極大的作圖功用，在數學上實具有其不可忽視的價值。

本研究以市售料理用薑黃粉分別製備水溶液及酒精溶液，測量薑黃素溶解度的差異。再以薑黃素酒精溶液分別與硫酸銅、硝酸鐵溶液充分反應後離心，利用Cu2+和鐵氰化鉀、Fe3+和硫氰化鉀的變色反應，以確認螯合後濾液是否仍有金屬離子或薑黃素殘留。接著，測量不同濃度薑黃素水溶液、硫酸銅溶液與硝酸鐵溶液的吸收光譜，並以不同濃度、不同pH值下的Cu2＋、Fe3＋水溶液與足量薑黃粉反應後測量其濾液的吸收光譜，分別建立其特徵吸收峰檢量線，並比較螯合前後的差異。結果發現，薑黃素在一般環境(不改變pH值)對Cu2+和Fe3+的螯合能力優於在酸性環境(pH＝2)下。未來可將本研究所建立的操作步驟應用於廢水中Cu2＋、Fe3＋檢測。

由工業4.0智慧生產的啟發，建構機械手臂進行人工智慧黑白棋之對弈系統，透過視訊分析棋面資料，輸入人工智慧黑白棋遊戲判斷。依據結果指揮機械手臂進行落子、取子的動作，人機對奕過程亦會判斷有無不合理的地方，以維持棋奕的規則公平。擷取雲端攝影機的盤面影像，使用霍夫找圓演算法取得棋目位置，透過彩度與明度分析黑子、白子或無子，黑白棋AI程式再透過遊戲樹演算決定落子、取子位置。透過畢氏定理及餘弦定理將棋子位置的立體座標轉成工具座標，再傳送至主控伺服器以指揮機械手臂進行正確的動作。透過減輕重量及使用彈力平衡力矩改善，機械手臂可改善硬體準確度，重現率測試達85%以上。黑白棋AI程式棋力可以與黑白棋app的3級力敵。視訊判斷棋局在調整適當彩度明度後可達100%正確率。透過演算法指揮機器手臂下棋，棋局中完成正確動作可達80%以上的成功率。