第53屆--民國102年

本研究主要探討農曆閏年規則是否會造成19歳生日時公曆與農曆重合，並進一步探討是否有其它歳數生日時會重合，另一方面則探討閏年的周期及閏月的規侓，並比較各種曆法，如陰曆、陽曆、陰陽合曆閏年方法。

市售貢丸幾乎都免不了食品添加物（結著劑、抗氧化劑、防腐劑等）的陰影；另一方面，網路上充斥的貢丸食譜，表面上好像避開了上述食品添加物，卻又加入了不知名的「食材」（例如標榜不含磷酸鹽類，卻加了含有磷酸鹽的泡打粉），但真有必要加入這些可能對健康產生負面影響的添加物嗎？因此，本研究以貢丸為研究材料，首先以自製儀器，探究貢丸的彈性口感該如何以科學方法予以客觀衡量，再依文獻中得知的低鹽低脂建議標準，探究如何以低鹽的製造配方與程序，控制豬肉蛋白質乳化作用，期望做出更勝電影食神中的手藝（即市售貢丸）之彈Q口感的健康貢丸。根據實驗結果顯示，以食鹽比例為1.33%的自製健康貢丸（不含磷酸鹽類等任何添加物），其彈性不僅優於著名市售貢丸，且能確保食品安全無虞。

為了瞭解釀酒過程中影響發酵的因素，我除了在自然科學課本中學習，再閱讀了相關書籍後，藉由在釀酒的時候加入糖和酒麴，來瞭解糖跟麴的作用；在裝瓶發酵的過程中將發酵環境分為室內、防潮箱、冰箱及長時間燈照等四種不同方式，來觀察濕度和溫度對發酵的影響。我每天做溫濕度的測試及記錄，並用肉眼觀察氣泡變化，評估改變哪一種因素可以得到最好的釀製效果，且以蒸餾的方式測量出酒精濃度進行驗證。除此之外，我也觀察到冰箱和長時間燈照這組實驗不只有改變了溫度這個條件，也同時改變了發酵過程中的亮度，所以亮度是否會影響發酵的結果？我又查了書本和問了專家學者，才知道應該是溫度的影響比較大。自然科學真的有太多的奧秘，這個實驗引發了我對大自然更多的好奇心，也希望未來能對影響發酵的原因能做更多的研究。

本研究找出3×3×3立體空間中一筆畫路徑的可能部件共38個，並以符號命名排序。又將立體骨架圖中的一筆畫路徑，用「省略」部分路徑的方法，從路徑取出部件，並把路徑用起點和終點的關係及部件排列的符號表示。採用「固定」部分路徑的方法，探討找尋3×3×3立體空間內一筆畫路徑的流程，並找出下列空間中的一筆畫路徑： 2×2×2、2×3×2、3×3×2立體空間中一筆畫路徑數分別有3、41、1076條；也找出3×3×3立體空間中逐層走完的一筆畫路徑數是166條。最後將立體空間的一筆畫路徑走法分類，再利用3×3×2立體空間中隨機穿越走完上下二層的一筆畫路徑數1044條，分類推算出3×3×3立體空間中隨機穿越走完前二層，再走完第三層的一筆畫路徑數共有9832條。

小仰蝽(Anisops)是一種特別的水棲昆蟲，以擺動後足之方式前行。我們針對他的外觀細微構造進行觀察，並分析其擺動流程。從中，我們確定了後足腿節擺幅與其運動方向、運動路徑長之關係；後足脛節與跗節對於調整接觸面，以及平衡與穩定之功能；還有蟲身降低摩擦力之策略。並期盼能將結果推廣至更多水棲昆蟲運動方式的解釋及其模型之建構上。

本研究透過自製簡易雨量筒的方式來監測區域性或局部的雨量。本研究嘗試使用不同材質來製作簡易雨量筒，其中輕黏土在多次雨水的侵蝕後會變得軟爛、不平整；而石膏在製作上因水與石膏粉的比例難掌握而失敗率較高；最後，彩色黏土不易變形、防水性佳，是最成功的雨量筒。此外，本研究也測量了學校後山的排水孔出水量，從實驗結果來看，排水孔的出水量和山坡地的坡度有密切關係；研究發現滲透率最佳的是以草本植物所覆蓋的土壤層，第二是泥濘的土壤和碎石地。最後，臺北市近年來推廣「家家戶戶設置一個雨量筒」方案，本研究發現因雨量是區域性且較難預測，設置雨量筒可增加民眾對雨量的了解，並隨時對天然災提升警覺心，務必將災害的殺傷力減到最低。

從三年級開始就加入了阿美族「旮亙」樂隊，表演用的樂器主要有三種：排笛、竹鼓和竹鐘。我們一直對這些阿美族傳統樂器的發聲原理很好奇，特別是外觀看起來大小、高度一樣竹鐘(Kakeng)，為什麼可以打出不同的聲音（音調）呢？在進行科學實驗之前，我們先訪談旮亙指導老師，了解竹鐘的由來和演變歷史，再從訪談裡，還有練習竹鐘的經驗中想出要研究的問題。因此，我們決定探討竹鐘本身的特性（如高度、管口大小、深度）、演奏方式的差別（拍打力量大小、正拍或旁敲）是否會影響它打出的音調，以及探討竹鐘的聲音能傳播的距離有多遠。結果發現竹鐘的音調與竹管內部深度最有關係，拍打力量大小應該不會影響音調，側拍的方式無法拍出穩定且不同的音調。最後，我們還使用玻璃製品組成一組竹鐘。

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。

本實驗先從蝦殼中萃取幾丁質，對Cu2+、Cr3+進行吸附，發現效果和實驗室的藥品級幾丁質並無明顯差異，接下來的實驗都以蝦殼中所萃取的幾丁質進行，由於表面帶電的影響，在pH值接近中性時對Cu2+及Cr3+有最好的吸附效果，溫度越高，吸附的速率越差，因此在常溫的吸附效果最佳，因為電荷密度的影響，對 Cr3＋較Cu2＋好，幾丁質經過去乙醯化反應後的幾丁聚醣可溶於弱酸中，再由鍵結反應和包覆過鐵粉的二氧化矽產生共價鍵結，形成幾丁聚醣顆粒，在pH=值6至7時，幾丁聚醣顆粒對Cu2+及Cr3+有最好的吸附效果，溫度越高，吸附的速率越差，在特定的情況下，幾乎可以將溶液中Cr3＋完全移除，因為幾丁聚醣顆粒表面具有胺基(-NH2)，且附著於奈米大小的鐵粉上，顆粒變小反應面積增加，故吸附的效果及速率較幾丁質明顯提升。

自然課教到落地生根有驚人繁殖力，我們感到不可思議！決定設計實驗來研究。我們以落地生根的葉子為實驗材料，做不同型態和不同程度的切割處理，模擬葉片受傷的情況，觀察它的發芽率是否受影響。實驗結果顯示：葉緣凹陷處的小圓點就是它主要的生長點，若切除，則無法發芽；同時該處除非全割傷，才稍微降低發芽率，若割傷幾處，則沒有影響。而整片葉子小圓點都切除時，卻有意想不到的結果，會激發次生長點處發芽，即在葉緣平整處也會長出小苗來。若葉片因受損造成面積變小，則剩下之部分葉片發芽率，反而變高。另外我們發現受傷葉片發芽率與切割型態（橫切或縱切）無關，但與葉面積大小有關，若切割面積小於一定程度，會降低發芽率並且芽體較小。