從自然與生活科技領域課程中，我們學到了很多知識理論，其實它所包含的知識並不是遙不可及的；如果能用心觀察，我們將會發現它都應用在我們生活中。在「巧妙的用力工具」單元中，我們除了課堂上所學的基本知識外，更以小組合作學習方式，深入探究，將輪軸、齒輪等簡單機械的作用原理，應用於生活中，解決生活中所面臨的相關問題，我們以科學的方法，觀察、假設、討論、實驗、計畫、設計、資料蒐集分析、並運用電腦科技資訊等方式，不斷的嘗試錯誤，一次又一次的修正錯誤，克服困難，以科學精神完成了我們所研發的作品~獨一無二的電動擦地機。設計創作的歷程中，我們體會到團隊合作，腦力激盪的快樂，更感受到自然領域知識的奧妙。期許未來，我們將善用研發的電動擦地機，並不斷地致力於實驗改進，應用於生活中。

本文動機來自新聞報導美伊戰爭的消息，美軍從航空母艦發射巡弋飛彈轟炸情報地點；由於飛彈昂貴，情報地點範圍遼闊，若將飛彈落點視為圓心，爆炸範圍為單位圓，轟炸範圍欲覆蓋面積，最少應發射幾顆飛彈才能完全轟炸？引起我們極大的好奇心去探討『最少需要幾個單位圓才能完全覆蓋半徑為ｎ單位的圓？』 研究中利用學過的幾何概念，分成有邊界及無邊界限制兩方向討論。經探討後，發現：在正三、四、五邊形時，有邊界限制的覆蓋方式所需的單位圓數較少，且其數量公式分為、n2、還有(n為偶數)及(n為奇數)。 另外，無邊界限制的情形下(利用正六邊形切割平面再覆蓋)，覆蓋大圓所需單位圓的數量不但有規律且為最少。應用此規律性設計電腦程式輔助，不但能快速且正確計算覆蓋圓所需數量及最大覆蓋半徑，並能將此結果應用在「6邊以上正多邊形的覆蓋」，還有日常生活中的園藝灑水、山中救難和尋找黑盒子..等。本文在全市科展獲獎後，曾與當時搜救華航空難的相關學術單位討論，我們的研究結果是否真的有所助益?答案是肯定的(相關存證文件詳見附錄)。

將自然與生活科技的「聲音的探討」單元中所學的知識，應用在日常生活中，使用回收物品與教具的再利用當器材的來源，利用鼓風爐教具當壓吹空氣源（氣壓源），連接不同長短的膠管笛以發出聲音，藉由電腦測音軟體錄製所吹出的聲音，進行頻譜分析量測其音頻，探討不同長短的塑膠管所發出的音高，進而求出想要的音高的管長，使其發出所需的和弦與樂音，以製作能當伴奏或彈奏的膠管樂器，達到自製樂器的樂趣。

排水的快慢與那些因素有關？如何才能加快排水的速度？我們設計製作一套排水實驗裝置，以Arduino超音波測距模組搭配電腦進行測量與自動記錄，並用3D列機設計製作不同的落水頭形式，同時考慮可能影響排水的因素，進行相關的研究實驗，結果發現排水速度較快的條件如下：一、圓形孔的排水口。二、直徑較大的排水口。三、排水口下方的排水管較短。四、落水頭的傾斜角較大。五、排水口下方的排水管無積水最快，其次積水高度較低者。最後為了避免漩渦加快排水速度，我們設計製作排水口上方加蓋與側邊加圓柱間隔欄柵的落水頭，經實驗結果證明，的確能達到排好排滿的滿管排水，加速20%的排水效果，並實際應用於學校的露台，為學校的排水系統增加一道加速裝置。

上一屆（第23屆）科展我所做的研究，使我知通，要設計一個風車， 必須考慮轉速與力矩。因為輸出功率是轉速與力距的乘積 ， 要使功率愈大則力矩與轉速須增加．而上一屆，我探討了葉片直徑與轉速及所生力矩的關係。但由於許多資料都沒提到葉片平面與風向的夾角對轉速的關係。因此 · 我希望進一步瞭解。葉片平面與風向間的夾角若改變，是否對轉速有影。想像中，這個角度應該是四十五度時空氣分子撞撃葉片所生推力最大，轉速也應最大。事實是不是如此呢？同時在這一年內我學會用電腦做很多事如畫星象分佈圖、計算數學等等，因此我也想設計程式來處理實驗所得的資料。

美國「精神號」及「機會號」降落火星表面的電視轉播過程、電視頻道所播出的降落傘小故事，都讓我們對降落傘產生了很大的興趣，再加上我們在三年級學過空氣的對流，我們就在想：降落傘上的那一個小孔是不是也跟空氣的對流有關呢？開了孔的降落傘是不是比沒有開孔的降落傘可以飛得更久、更穩定呢？於是我們以之前所學到的科學知識一步步探求影響降落傘降落的因素，也以電腦課所學到的圖表製作，將實驗數據以圖表方式呈現並進行分析。此外，我們也依據降落傘原理與實驗結果進一步進行實驗，希望能找到適合運用於緊急逃生的降落傘。

在浩瀚星河裹，存在著無數的星斗。在知識日新月異的今天，天文方面的知識實不可或缺。我們有鑒於目前國內有關天文教育方面的輔助激材非常欠缺，高中地球科學課本也多觀念及理論的闡述，未講求實際的觀測。使得學生對天文的興趣及知識無法提升。並且在本校天文社的活動中，發覺現階段的中學生對於天文的認識極為缺乏，所以大家在學習當中均感無從著手，因此我們天文社決定製作一教學用天文社電腦程式。以供日後活動使用。

自從看了電影 〝 駭客任務（ MATRIX ） 〞 後，就深深為其動人的劇情所吸引，震撼之深非筆墨所能言喻。故事內容大約如下：二十二世紀的地球已被電腦進化成有生命的電腦人(agent)所控制主宰，人類大部分都活在agent設計的虛擬夢幻世界中，而實際上是熟睡在保育箱中，成為agent所飼養的 〝 動物 〞 ，只有一小部份人類是清醒並躲入地下伺機而動，在女主角崔妮蒂的帶領下，男主角尼歐結識了一群抵抗agent電腦王國的自由鬥士，那時活在地底下的人類生活行動是依賴一部 〝 錫安 〞 電腦主機來掌控， 〝 錫安 〞 電腦主機是由人類所操控，藉著其強大的密碼系統抵抗保衛agent 的入侵，最後終因密碼系統的強固以及密碼（ password ）沒有外洩的情形下，爭取到時間使得尼歐領悟電腦電子世界的奧秘，進而消滅了電腦人。 這部令人想一看再看的電影深深吸引著我，因而有個念頭也想設計出強大而無法被人破解的密碼系統，可以抵抗未來agent的入侵。

垃圾分類是環保重要的議題，本研究提出一個自動辨識垃圾分類的裝置，透過深度學習卷積神經網路來進行分類辨識演算，特別是直接透過影像辨識垃圾物件外觀，均有良好的效果。經測試，本系統已能有效分辨垃圾物件，在神經網路模型的評價中，平均mAP 為 0.973，而針對實際垃圾物件進行辨識，在固定外型的垃圾物件中辨識率達98% ; 而在包括形變的垃圾物件中辨識率仍具95%；本研究證明利用卷積神經網路直接辨識垃圾物件具備一定的辨識率，若進一步發展有機會優化網路效能及辨識程式運作效率，可大幅度降低硬體的成本，擴大提升垃圾桶具備垃圾辨識的能力並進一步普及化並結合物聯網、雲端技術及智動技術擴大垃圾分類自動化的可行性，為地球環保盡一份貢獻。

在所有的益智遊戲裡，有許多都隱含著一些數學上的關係，只要加以推導，便可找到一套必勝的方法，使我們在每次遊戲中，都能百戰百勝，我們也想以一種「拈」遊戲，作為探討的對象。

崔頓為海王星的一顆衛星，他不尋常的軌道使它成為受人注目的焦點，而崔頓的形成原因也成為具有爭議性的問題。根據太陽系中行星及衛星資料的比較發現，崔頓在大小方面與其他大型衛星相比並沒有什麼特別的地方，但是由於崔頓的逆行軌道及它與海王星之間密度的差異，我們推論崔頓目前繞行海王星的狀態並不是和整個太陽系一起形成的。於是我們以電腦程式模擬一些路過海王星的星體，以觀察星體被海王星所捕獲的可能性，結果顯示若將崔頓模擬成太陽系中的彗星，則被捕獲的機率可以說是沒有，但如果模擬成一顆小行星，且行進的方向與海王星相同時，愈靠近海王星愈容易被捕獲；再加上崔頓的質量與體積遠遠大過於彗星及其他逆行的衛星(常被認為是來自柯伊伯雲帶的彗星)，因此我們推論崔頓可能原本是一顆繞著太陽公轉之小行星，行經海王星時，被海王星所捕獲。當然，崔頓還有許多其他可能的成因，期待未來能有機會，能再做更進一步的探討。

「安全警衛系統」我相信大家都了解它的意思，簡單的說，就是綜合了防盜、防火等具有警示作用的系統，在發生狀況後能夠警告主人迅速避開或對情況採取對策以減少損失或維護生命安全，這不但是一般系統所共有的功能，亦是最基本而有效的功能，但是在一個現代化的社會中似乎已不符使用，因為大家多半都忙於工作等等，家裹時常都沒有人在，因此光是發出警報也沒有什麼用，所以便設計製作了這套安全警衛系統。