我們所進行的研究，是利用最近相當盛行的紅外線攝影，來探索自然界中紅外線世界的科學原理和現象；透過特殊的紅外線濾鏡，搭配攝影機的CCD特殊功能，揭露有機世界、無機世界之間的紅外線特質，做為後續研究發展的基礎。 發現紅外線世界和我們熟悉的可見光多采多姿，最大的不同點就在於單純的量化，紅外線表現出來的只有能量的多寡－利用電腦圖像軟體Photoshop解析其中的色階強度，雖然在研究過程中感受到的是如圖片的黑白灰階，但呈現出來的科學現象卻遠比可見光世界來得精采；讓我們能以紅外線的量化數據，來嘗試解讀各種自然現象。 這整個實驗設計約可分為三大類，一是包含日月雲天體的探索，二是有機世界的表象，三則是人造與無機世界的紅外線特質。

以製作適合高中生的英文篇章難易度自動分級為初衷，本研究採高中英文課文為語料，針對「如何分級」，意即從文章萃取哪些特徵、利用何工具或語料協助萃取特徵、以何工具分級等因素，進行研究與實驗，並建立一套新方法。首先進行前處理，再嘗試以單字、句型的數量或比例、句長、音節長、整合以上分析等各式特徵，支持向量機(Support Vector Machines)、隨機森林分類器(Random Forest Classifier)、決策樹分類器(Decision Tree Classifier)、卷積神經網路句分類器(Convolutional Neural Networks for Sentence Classification)等工具，進行將篇章分為高中一、二、三年級等三個難易度等級的測試，建立自動分級模型。最後製作成可供大眾使用的自動分級網頁。各項測試之中，最佳分類效能為整合各項特徵時得到的分類正確率65.04%，經模擬得知，此效能較過去研究，已有所提升。

一、本研究的主要目的在於(一)從課本中發現有關「月亮」單元內容的問題。(二)學習以雙筒望遠鏡進行天文觀測，並使用資訊科技來協助處理、分析科學資料。(三)熟悉月亮運動的各項特性。二、本研究主要所得的結果(一)望(滿月)以農曆 16 出現的次數最多，而朔(新月)的出現則固定在農曆初一。(二)因為我們位在北半球，所以月亮東升後會有偏南運行的現象，然後再西落。但並不是所有的時間都要“面南”觀測月亮。(三)書籍課本與電腦網路的資料，或是以往我們所認為理所當然的事情，並不必然一定是正確的，凡事應隨時抱持著懷疑的態度，並以科學的精神小心求證。(四)天文觀測並不一定都需要複雜的儀器，其實雙筒望遠鏡也能發揮很大的功用！三、對於未來研究的建議關於月亮方面的探討，應該可以進一步研究：四季變化（春、夏、秋、冬）與月亮升落角度及路徑的變化；估測月亮大小的各種方法；還有月亮是不是也可以像太陽一樣，藉由影子的變化來測量時間（製作“月晷”）的可能性…等月亮相關的延伸主題，以更清楚掌握月球運動的相關知識。

外觀呈紫紅色的甜菜紅素，富含於紅龍果肉內，以冷凍、過濾與離心的步驟取得。同時由鎢絲燈泡、科學maker的分光器、手機與電腦軟體Image J、Excel 2016組成簡易光譜儀。簡易光譜儀可測量甜菜紅素最大吸收峰波長λmax=538nm與繪出吸收光譜圖。吸收光譜圖的吸光度A值，可得知甜菜紅素在紅龍果肉的含量。甜菜紅素在pH值3~9最穩定、在氫氧化鈉溶液pH值>10環境、乙醇為溶劑、芬頓試劑與硝酸鐵溶液時，會降解成黃色的甜菜醛胺酸λmax=420~450nm和無色的環多巴。甜菜紅素可與Cu2+、Fe2+、Pb2+、Co2+、Ni2+、Zn2+螯合配位成錯合物，外觀呈現紫色、紫紅色、粉紅色、橘紅色、黃色、橘色，λmax會往短波長移動。再加入EDTA後，又恢復成甜菜紅素。發現Cu2+與甜菜紅素的螯合配位最好，可以偵測Cu2+至1ppm。

每次到了圖書館，一定會看到有很多人佔著位子久久都沒有回來，為了改善這個情況我們結合智慧型手機製作一個多功能的智慧管理系統，透過藍芽與智慧型手機Android軟體App程式的結合，在有人離開座位的同時，系統主機會顯示不同顏色，以區別不同狀況，若離開座位超過30分鐘，系統主機會在該座位顯示紅色，並且發出簡訊通知管理者，若時間超過50分鐘，系統主機又會再次發簡訊通知管理者，每一個動作都會儲存至本地與雲端網路資料庫中，可供管理者隨時監控與查詢狀況。

市售光譜儀已搭配整合電腦分析軟體以及較小型之實驗觀測槽，確實可應用在高中課程上，例如定量未知濃度之溶液濃度以及充當秒錶反應之反應終止判斷依據，而如要測定難溶性鹽類之沉澱速率發現沉澱太快且難定義沉澱速率，但是此裝置仍可以測量沉降速率。而自製幾種光譜儀確實亦都可以拍出各光源之光譜圖，但自製目鏡光譜儀模組更可輕易拍出光譜圖，此實驗測量模組實際應用上只要搭配相機、固定光源以及電腦軟體如Tracker、Excel等，即可成功定量在不同環境下可見光光譜各波長之相對強度，進而應用於環境光譜之監測，讓我們可以盡量避免空氣中細懸浮微粒之危害。

一、參展作品多從日常生活中尋找題材，探討有關物理現象的問題，設計可行的實驗，尤其國小、國中組參展數不少，甚為難得。 二、今年作品中有探討環保問題，顯示同學對於今日社會上重大問題亦能與以重視及關心。 三、今年最品中有噸鄉土間所發現的疑問傳奇作有系統的探討，以實驗及模型証明，對傳說錯誤的臆測與已修正，甚有意義 四、大多國中、高中同學具有良好應用電腦能力，其中有些設計軟體可合乎教學使用，可推廣使用。 五、已有學校十分重視學生科學研究，平時安排研討營或增加對學生從事科學研究之輔導，有計劃的培養學生科學研究興趣及精神，值得鼓勵。

本研究利用鑽石刀刻畫與加熱膨脹裂截玻璃杯的方法，製作出實驗所需規格之圓筒狀玻璃杯，以免費的個人電腦聲頻分析軟體，偵測玻璃杯振動所發出聲音的頻率，探討玻璃杯深度、口徑、厚度、水位高度等變因對頻率之影響。研究的結果發現，當玻璃杯深度愈短、口徑愈小、杯壁愈薄、水位高度愈低，敲擊後所產生的聲音頻率愈高，並成功地歸納出玻璃杯振動頻率與各項變因之間的定量關係式。對於不易觀測到之內容液體的容器而言，若能利用本研究的方法與結果，建立起各種內含液體容器或管路振動時所產生聲音頻率關係的資料庫，未來只需偵測其振動聲響之頻率，就可以推斷其結構或內容物的變化，可以作為一種非破壞性的檢測方法。

龍捲風是快速熱對流的現象，局部區域的地表溫度過高，導致這個區域的氣流快速上升。氣流快速上升的結果，根據流體力學中白努力定律，這將使得中心地帶成了低壓中心。所以四周的空氣就會往中心集中最後形成渦流，並造成災害性破壞稱為「龍捲風」。金門夏季在空曠平地(如：操場) 會出現一種迷你型的龍捲風，這種熱氣流所引起的地表附近的氣象其實是一種稱為「塵卷」的現象。本研究即是利用簡易的裝置在水中產生了類似龍捲風的現象，創造了「水中龍捲風」，來模擬金門下季會出現的塵卷現象。「水中龍捲風」的形成是利用攪動水產生漩渦，並且讓漩渦將底部的細沙捲起。從燒杯的側邊觀察，被捲起的細沙就像電影中利用電腦所模擬的龍捲風特效一樣。接著，我們探討了影響龍捲風規模的參數，發現不同粗細的攪拌棒、攪拌的位置不同以及攪拌棒的轉速不同都會影響水中龍捲風形成的規模、出現時間和達到穩定的時間。其主要是因為攪拌棒越粗，攪拌棒形成的低壓中心壓力越低並且和四周的壓差更大，所以塵卷的規模也越大。同樣的，轉速越快低壓中心的壓力也越低，結果當然塵卷的規模也較大。而攪拌棒越接近底部細沙的位置，形成壓力差的梯度不同造成塵卷形成即達到穩定的時間不同，但是塵卷的規模卻相同的結果。從製造「水中龍捲風」來模擬塵卷現象的實驗中，我們學習到低壓中心如何產生並且造成劇烈的氣流現象。如果我們持續加熱地球而不能正視人類過度發展的結果，未來面對極端氣候的挑戰時，將會付出更大的代價！

目前市面上最夯的產品莫過於蘋果公司的iPad或iPhone了，使用者用手指去觸控著螢幕，而這動作似乎漸漸成為一種風潮，成為一種流行又時尚的肢體動作。然而，如何在螢幕上書寫或繪圖呢？只能用手指？好看嗎？蘋果公司公司並沒有隨附觸控筆。所以，我們特別用了一些家中常見的材料去自製價廉且實用的觸控筆，而且，由於材料的取得方便，一般人也可製作，如此就可大大提升iPad等這類平板電腦的功能了。另外，iPad螢幕為電容式觸控螢幕，其原理就是表面電流的流出(流入)，所以我們也利用有類似原理的電漿球來模擬iPad螢幕，從中找到共同點，並從其中電子軌跡的變化看見了觸控，甚至以電漿球代替iPad進行實驗，延伸了此實驗的廣度，也為實驗增添一些意料之外的趣味性。

除了平常的數學課之外，老師也鼓勵我們多方閱讀一些不同的書籍。我們幾位同學在『數學世界中的萬花筒』一書中發現一題很有趣的問題：「用小正方體拼構成n行n列n層的大正方體，然後在對角線上去掉2個小正方體。要把這樣得到的形體，全部切成2個小正方體相連在一起的長方體可不可能？可能的話，請找出切割的方法；如果不可能，請加以證明。」引起我們對它探討的興趣。 在不斷討論的過程中，我們利用電腦計算出一些數據，發現去掉3個小正方體後的形體所得到的數據，似乎更有規律性，於是便朝著〝去掉3個小正方體〞這個方向努力去研究。 \r 研究的主題定為“巧解切割問題”─「用小正方體拼構成n行n列n層的大正方體，然後去掉3個小正方體，分別是位於對角線的2個小正方體及其相鄰的1個小正方體。要把這樣得到的形體，全部切成2個小正方體相連在一起的長方體可不可能？可能的話，請找出切割的方法；如果不可能，請加以證明。」 \r

本研究源自建中「通訊解題」90期，原題規則如下：「電腦在正 邊形的每個頂點上隨機放一個介於0～10的數字，然後玩家可任意用滑鼠點擊正 邊形的邊，當他每點擊正n邊形的邊一次時，點擊的邊其兩端點數字都增加1，直到每個頂點的數字均相等就可過關。」 我們將題目單純化為放一個介於1～n的數字，但又變化題型至直線型、角錐型與角柱型的研究，發現成功以最少的點擊次數使正n邊形頂點全等的「頂點全等最小值」與「頂點數」維持一個均衡的關係nP=ai+2K 。 由這個關係式我們發現遊戲中「奇數」比「偶數」單純，「變化型」的遊戲也都與「原型」息息相關，也由這個關係式，我們導出本遊戲各類型遊戲P值的範圍及偶數邊在各種題型的限制。