第54屆--民國103年

本研究是為了解決我們寫字時所遇到的問題，從一張大家在課堂上討論發想的心智圖為開端，轉化成具體行動，運用所學將問題與困難以觀察與實驗加以驗證，並利用圖表分析、統整資料。經由深入研究，利用教育部（2001）所頒布正確執筆方法及寫字姿勢要點，觀察發現大多數的同學寫字時有姿勢不良、握筆方式不對、筆尖離簿面太近等不正確書寫習慣，除了字寫得不好外，更會造成視力與儀態不良的問題。實驗介入後，班上大多數同學不但字體改善，姿勢也變好，此外，我們還以「種子」自許，號召全校同學一起來「字立字強」，參與我們的寫字練功房。

本作品研究一種梯形，梯形裡含有許多個菱形，菱形四個角均有數字a、b、c、d，滿足axc=bxd=1 。 這些菱形排列成，上下底都是1，列數7層梯形如下圖。由正整數矩陣在平面上拼貼，屬於Frieze Patterns的一種形式。 不同於Henry使用遞迴方式尋找Frieze Patterns的週期。我們使用國中教材所提到多項式四則運算進行結構分析。 本研究證明相鄰正整數的互質與倍數關係、梯形存在性、兩種研究策略、轉換、結構設計準則、 層結構週期為 及第2列任意連續 個自然數總和的不變量，並討論1層與2層結構的退化。 我們討論生成數列最大值、是否同構判斷準則、降階關係及非同構組數上下界，得到一個和非同構組數有關的不等式。 本研究可應用於「檢查碼」；同時透過顏色與結構週期的對應，得到美麗圖案。

本實驗以食品工廠的廢棄活性污泥飼養蚯蚓（大平二號），並分析經蚯蚓處理過後的土壤觀察其變化趨勢並討論蚯蚓對土壤的影響。 實驗結果顯示，四週後pH值由弱酸性漸趨中性；總氮含量下降；總磷含量則上升；污泥內的有機碳含量下降。蚯蚓活動的孔道及蚓糞堆疊形成的非毛細管孔隙，增加土壤的通氣及透水力，以同樣條件測試，原污泥較處理過的污泥吸水時間高；小白菜種子發芽率的試驗中，處理過後污泥發芽率遠高於沒有處理過的污泥。由以上可知，蚯蚓及其所產生的蚓糞，再加上微生物的作用，能夠轉化廢棄污泥，增加其通氣及透水性，並促進碳、氮、磷等元素的循環，適合種植作物。讓蚯蚓轉化無直接利用價值的污泥為確實是個簡單又環保的選擇。

本研究主要探討茶花萃取液及茶花花露水之抗氧化能力，我們使用在學校近郊茶花農場，現採之新鮮茶花花瓣，以95%乙醇萃取的茶花萃取液及用水蒸氣蒸餾法萃取之茶花花露水，進行本次的實驗研究。 在檢測茶花抗氧化能力方面，我們主要以DPPH、螯合亞鐵離子所配製之試劑，經分光光度計測量吸光度下降量，來了解茶花之抗氧化能力；另以總酚、總花青素、碘滴定和過錳酸鉀滴定等方法來檢測茶花之抗氧化能力。 經研究初步得知，茶花萃取液具有良好的抗氧化能力，茶花花露水亦具抗氧化能力，唯較茶花萃取液之抗氧化能力弱；茶花萃取液及其花露水，可應用於製造手工皂、乾洗手液等諸多用途，值得多多推廣利用。

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。

為何葉片顏色會有深有淺呢？為瞭解光照與葉片葉綠素含量的關係，利用自製比色計，分析葉綠素萃取液。本研究開發酒精冷萃取法，藉此取代課本的酒精熱萃取法可能造成葉綠素成分破壞進而影響分析結果。酒精冷萃取法還能處理大量樣本，並解決因榕樹葉片角質層較厚而不易萃取的問題。 結果顯示，光照強度會影響榕樹成熟葉之葉綠素含量，光照充足而弱光時葉綠素含量會較高。光照不足時，葉綠素含量則會先增再減；此變化係因海綿組織光照不足所致。無光時，葉綠素含量也會先增再減，甚至到35天時葉片黃化、落葉，落葉前測得葉綠素含量低至遮光前的22.59%。 另外經酒精冷萃取法萃取後的葉錠亦可進行光合作用產物─澱粉測試，實驗結果與酒精熱萃取法的結果相符。

研究開發的「雲端智慧滴灌系統」，結合Arduino、環境感測元件、雲端氣象資料及滴灌系統，探討土壤水分蒸發模式及植物生長的用水需求。研究顯示，土壤濕度電阻值與土壤含水量，呈現非線性的正相關對應關係。而透過三種滴灌策略：單次飽和田間容水(A組)、定時定量(B組)、雲端智慧(C組)，得知維持小苗用水需求的萎凋點電阻值：青椒(450～500)、玉米(250～300)、A菜(350～400)、小黃瓜(400～450)。耗水程度：小黃瓜＞玉米＞A菜＞青椒；耐旱能力：玉米＞A菜=小黃瓜＞青椒。定時定量的給水策略易使植物面臨缺水萎凋的風險、或存在浪費水資源的疑慮，而採取雲端智慧滴灌模式，考量到未來天氣因素，機動調整給水量，能發揮水資源最大效益，並符合植物實際的用水需求。

相較正則連分數，本文探討較少人研究的負則連分數，研究結果有：(1)負則漸近分數與正則漸近分數性質相似，具收斂性（單側收斂）；(2)利用矩陣列運算可同步求出正、負則連分數及其漸近分數，本文運用此方法作出「Excel連分數漸近分數計算器」；(3)相較正則連分數，負則連分數及其倒數表示型態截然不同，本文加入負則連分數及其倒數後，可求得所有「最佳有理數逼近」；(4)關於連分數的天文曆法應用：在「閏月週期」，負則漸近分數比正則精準，本文提出實用¬的「27年10閏」規則；著名東西方20個「日食週期」中，有19個可用正、負則連分數估算，其中5個僅能以負則漸近分數估算；「金星凌日週期」亦可用正、負則漸近分數估算。

本研究希望找出發糕膨發之關鍵因素，首先，我們針對加工條件(滴水問題、火力大小)及原料配方(發粉含量、麵粉含量、水分含量)進行探討，由實驗結果顯示，滴水問題對發糕膨發之影響並不明顯，火力大小以大火的膨發效果為較佳；麵粉含量越高、水分含量越低，則膨發情形越好，推測可能與糊液黏度有關。我們進一步進行一系列的驗證實驗，由實驗結果顯示，黏度確實是影響發糕膨發之關鍵因素，因為，糊液黏度越高，則較易保留發粉產生之氣體。此外，我們藉由實驗證實，預糊化是提高黏度最佳的方法，就算是使用100％的純米漿製作發糕，雖然初始黏度偏低，但只要經過預糊化處理，適度提高糊液的黏度，也可以製作出膨發程度很好的純米漿發糕。

我們藉由喝水鳥的擺動，造成線圈與磁場相對運動，依據法拉第及冷次定律，產生感應電流。 由於喝水鳥是透過溶液揮發進行能量轉換，因此推測濕度對其有影響，經實驗證明乾燥時喝水鳥的效率較潮溼時高。 我們以酒精燈加熱喝水鳥周圍環境溫度，探討溫度對它的影響。經實驗後證實環境溫度也是影響喝水次數的因素。環境溫度過低，喝水鳥的喝水次數會降低。 我們將“讓喝水鳥多喝水”設為目標，因推測溶液會對其喝水次數產生影響，所以我們調配了多組不同的溶液進行實驗。發現95%的乙醇效果最好。 結合以上實驗，發現喝水鳥裝置在溫度高、乾燥的地方，喝95%的乙醇，效果會最好，因此希望能發展成”利用室溫環境熱能來發電”的綠能產品。