第57屆--民國106年

隨著電腦及網路科技的快速發展，資訊科技在教育上的應用愈發受到重視，本研究以學習互動裝置(Makey Makey)，讓孩子在創思科學方面進行發想，主要結合四年級電路概念及電腦課程中所學的積木(Scratch)程式設計，探究生活中的物質導電性，以此做為互動裝置的設計。將實驗過程中可導電的物質，當成是介質，透過Makey Makey電路控制面板，利用Scratch程式設計進行電腦的操控，設計出可以發出不同音階及不同節奏的 ”水”鋼琴互動裝置，只要輕輕一踫就可以彈奏出美妙的音樂，更可以替換不同的介質，在不需更改任何程式狀況下，進行互動增加樂趣，研究中也成功挑戰程式在平板電腦的應用，增加程式的可攜性，只要連接上網路就可以隨時隨地帶著走。

自然課學到弦的鬆緊和長短會影響聲音的高低，老師用吉他弦說明改變弦長後，音高就會跟著變化，我們對吉他能發出各種樂音充滿好奇，改變一個振動弦的音高除了用吉他上的旋鈕改變弦的鬆緊度，也可利用縮短弦長的方式提高振動頻率，弦振動的頻率代表聲音的高低。當我們拿儀器測量吉他弦的振動頻率，發現每條弦振動時都不只有單一個頻率，還會伴隨一些頻率的產生，查詢網路上關於弦振動的一些知識，知道弦振動的模式相當複雜，於是我們特製一個三弦琴，專門研究這些頻率和樂音的關係，依測得的頻率數據，發現弦振動時所產生的各種頻率和樂器使用的樂音有奇妙的關聯。

本次研究探討圓筒經扭轉自發產生摺痕的物理，發現摺痕數和偏斜角在圓筒長度小於直徑時是規律的，並研究它們與其他參數之關係。同時解釋為何對於長圓筒此規律會消失，並發出多個聲音。 從幾何和能量推導之理論能解釋實驗結果，並藉拉力秤測量，釐清扭轉過程的動態行為，歸納出力矩和扭角滿足虎克定律。 我們主張並提供初步的研究成果支持這些性質可應用在(1)環保：有效回收鐵鋁罐；(2)居家：節省收納空間；(3)工業：機械零件伸縮。並在學術上推廣到（1）地球科學：解釋盤古大陸如何分裂；（2）生物物理：比對β筒狀蛋白特性；（3）醫學物理：骨骼受扭力的形變和斷裂；（4）軟凝體物理：幾何挫折如何影響擰紙和其它新穎材料，如負折射率超材料。

隨著國人養生的觀念提升，越來越多人注意到攝取蔬果均衡營養的重要性，肉圓是日常生活常見的台灣小吃，本研究希望能結合畜產加工課程中所學到的理論依據及實際操作的技術，運用五行健康蔬果的天然色素將原本透明無色的肉圓添加色彩及營養價值。研究結果發現只要掌握好五行蔬果的特性，添加適當比例蔬果，除保有肉圓原本的特質外，並提升肉圓的接受度及營養價值。

現代人對隨身電子產品的需求與依賴性是愈來愈大，”沒有電可用”這件事是不容許發生的。因此在緊急狀況下由人類的力量自行發電，是勢在必行，值得研究發展的。 我們利用廢棄光碟機改裝的發電機透過USB輸出，可以用於如手電筒、電風扇，甚至對手機充電。我們能透過合作發電，來補足效率不足的問題。 我們從廢棄的光碟機改裝成的發電裝置具有以下特色： 1.簡單裝置就可發電。 2.利用廢棄材料，回收再利用，較環保。 3.隨時隨地都能用，不受環境限制。利用自己的力量發電，有成就感。 4.USB規格，適用範圍廣。 5.體積小，攜帶、收納方便，不佔空間。 6.以自己的力量發電，減少火力發電的碳排放，為環境保護盡一份綿薄之力。

實驗中我們發現，光柵板的校準線對於整個實驗有很重要的影響因素，包含校準的底圖線寬、校正距離，底圖太寬或太細都會影響圖形的大小以及可視角，校正距離我們認為比較像焦距，校正距離決定了這張底圖最適合觀賞的距離，另外光柵板的厚薄更影響著這張光柵板適合製作變圖還是3D效果、連續動畫等因素，厚板變圖快、圖數多適合連續動畫與3D；也可以增加底圖的數量，把底圖由雙圖改成五圖，則可以增加圖形的出現數量，更適合製作動畫，我們還發現不同的合圖法可以控制圖形出現的順序。

本實驗以角解析光電子能譜觀察氯鋁化酞菁分子[1]蒸鍍於銀薄膜[2]、銀單晶及金單晶上其氯原子以向上或向下形式排列的變化，再以真空能階[3]進行比較。銀單晶與金單晶同為塊材，卻是不同金屬；銀薄膜與銀單晶為相同金屬，卻有薄膜與塊材的差異，故將實驗分成主要兩個部分進行比較，一是銀薄膜與銀單晶的比較，二則為銀單晶及金單晶的比較。 第一部分中由於銀單晶較為光滑、銀薄膜較為粗糙，故蒸鍍於銀薄膜時，較為穩定不易受光照影響；而第二部分的比較中，蒸鍍於銀單晶時，不論是以慢速率蒸鍍或是快速率蒸鍍皆易受光照影響氯原子的排列。雖然蒸鍍於銀單晶及金單晶上都會受光照影響，但因為不同物質的功函數不相同，所以造成蒸鍍於金單晶較銀單晶穩定。

本研究在探討影響葉子掉落樣態的因素，以不同條件的紙片模擬自然界的各種葉子，並以不同的擺放方式模擬葉子掉落瞬間可能的角度，將每次實驗過程錄影後，格放錄影畫面進行分析與量測。研究結果發現紙片的長寬比、質量以及擺放方式都會影響紙片掉落的樣態，並能從本研究的結果，推論至真實葉子掉落樣態的預測。

水下偵測機在偵測時需要動力補給，若可以使用無動力無聲無息地偵測又不消耗能源，那麼此偵測機就相當值得研究及探討，在搜尋資料過程中，無意間找到無動力水下滑翔機相關資訊，僅靠重力和浮力就能在水中前進。那麼如何增加它在水中移動的距離呢？這問題引起了我們研究及探討。 所以我們嘗試改變拋重和配重的位置、十元硬幣數量、機翼長寬、機身長短、水深、入水角度等等因素，發現拋重和配重的位置變化影響下潛距離最為明顯，加長機翼長度也能大幅增加無動力水下滑翔機下潛距離。另外我們又設計當水槽深度變成兩倍時，可讓無動力水下滑翔機的下潛距離會增加近三倍之多。

本研究是在瞭解微波爐的加熱原理後，再探討微波爐加熱不均勻的現象，希望透過加熱杯水與食物，以便了解微波爐空間中能量與食物溫度的分布情形，以提供微波爐廠商和使用者幾點建議，讓微波爐的功效更加提高，也讓我們的生活更加便利。