第58屆--民國107年

一年級上學期第二次段考時有一考題：「喝了一杯無糖豆漿，請問最早分解豆漿養分的是哪個消化器官? 」當下我覺得植物的種子中都會儲存澱粉作為養分來提供種子發芽的需要，所以我選了人體最早分解澱粉的器官是「口腔」。但是考試的正確解答卻是「胃」，這讓我們覺得非常奇怪，因此上網搜尋豆漿的成分，發現大多的網站都說豆漿幾乎沒有澱粉。實在太奇怪了!因此，我們非常很好奇豆漿內到底有沒有澱粉?如果有，到底還是甚麼原因，造成大家的認知普遍錯誤?如果沒有，難道黃豆有其他儲存醣類的形式?我們為了解決這個問題，開始研究有什麼方法可以檢測澱粉的有無，我們又該如何對澱粉定量?希望可以從一連串的實驗中找到這些疑問的解答?

本研究進行虎紋三角渦蟲黏液功能分析。利用銀染染色SDS-PAGE，並以ImageJ分析，發現渦蟲捕食蚊幼蟲後黏液中總蛋白質量有增加。以酵素檢測盤測試渦蟲於捕食蚊幼蟲時會分泌不同於平時爬行時酵素Lipase、β-galactosidase及N-acetyl-β- glucosaminidase，幫助行體外化學消化。以PAS染色SDS- PAGE推測渦蟲黏液中醣蛋白分子量小於10 kDa。未來將持續進行渦蟲黏液分析，以Western blot找出渦蟲黏液中酵素分子量位置。未來也將進行渦蟲黏液應用價值評估，尋找出具有黏性的醣蛋白種類，並探討是否可製成防水黏著劑。

圓周上相異n個點，將圓周分割成n段弧，每次每個點沿逆時針方向變換成與下一點所成弧之中點，若某點經m次變換後回到初始點，則m的最小值以及m的所有可能值為何？我們發現，m的最小值為n+2。更進一步發現，m的充要條件為m≧n+2且m≠kn-1, kn, kn+1，其中k為正奇數。接著，我們將問題一般化，圓周上相異n個點，沿逆時針方向變換成與下一點所成弧之p:q處，若某點經m次變換後回到初始點，則m的最小值以及m的所有可能值為何？同時，我們也針對n個點具特殊初始位置座標來研究其回歸性質。

適當的照明可以讓我們閱讀更加舒適，可是太暗和太亮的光線會傷害眼睛，教育部訂定有教室適合閱讀照明標準，然而教室光線是動態的，不同時間照度不同，如果能在教室裡裝設照度偵測器，教室裡的老師和學生才能隨時掌握光線變化。我們先以光敏電阻連接arduino測試是否能準確偵測照度，由實驗結果顯示，光敏電阻的偵測值和照度呈線性關係。進一步，在我們的模組增加紅、綠、黃LED燈，當照射超過750LUX光線時，模組會顯示黃燈，光線低於350LUX時，會亮出紅光，在350～750之間，則顯示綠光，這樣的裝置可作為教室照度偵測顯示器，當不同燈號顯示，可有不同的因應方式。我們的模組也可以進一步主動控制教室燈源，以教室模型和110V燈泡實驗都很成功。

香蕉球是在空中飛行且路徑為弧線形狀的球，因路線似香蕉形狀而得名。本實驗由三位國小四年級熱愛足球的學生共同研究，找出踢出香蕉球的方法： 1. 踢出香蕉球的秘訣主要在於球的旋轉。香蕉球受馬格努斯效應影響，球旋轉越快，飛行 弧線會越明顯。 2. 擊球點離球心越近，轉速越小，球速越大；離球心越遠，轉速越大，球速越小。 3. 球速、轉速會影響球飛行軌跡。轉速越大，水平偏移距離越大。球速越小，偏移越厲害。 4. 擊球點與旋轉方向影響飛行的偏移方向。想讓球向左偏，就踢球心偏右下的位置；想讓球向右偏，就踢球心偏左下的位置。 5. 擊球點選擇球心偏右下，讓腳踝成L型、用腳內側摩擦球的邊緣，加強逆時針的旋轉力道，並適當揮動手臂，加強射門力量。

因為好奇潮蟲的樣子像三葉蟲，因而展開調查二個不同區域的二種型態大小不同的潮蟲，分別是喜陰蟲和鼠婦。牠們棲息於陰濕且透氣的土壤，以氣管肺換氣，雌雄異體的潮蟲雖為卵生，交配後將受精卵抱於卵囊中，待胚胎孵化且有足夠的水份才產出，因此需生長在潮溼的土壤，乾燥和低溫對二種潮蟲的生存不利。喜陰蟲對溫度的耐受度比鼠婦來得佳，食量和溫度有關，高溫環境食量和排便量大。食喜枯葉的潮蟲能適應綿布飼養的人工環境，因此是作為控制實驗的好材料，實驗結果顯示潮蟲有明顯的趨濕性，沒有明顯的負趨光性，白化個體有較明顯的日夜週期和負光趨性，白化個體第二代仍為白化症。潮蟲不分日夜均會在土壤表層活動取食因此會降低植物發芽率。

消波塊擁有削弱海浪力量的功能，但海浪有時會將消波塊沖離原本位置或捲入海中，造成消波功能喪失。 老師在課堂介紹「沙灘的貝殼會因為海浪將殼底朝向海浪來源方向（斜坡低處）」（命名為「轉動定向」）。我們聯想到消波塊是否也能自動轉向呢？我們自製起波裝置與模擬沙灘箱、測試3D列印模型翻模石膏方法、量化沙灘沙子流失量，研究轉動定向的變因與原理。發現圓錐是轉動定向最適合的形狀，但海浪會繼續讓圓錐晃動！而六角錐可以做到轉動定向後，固定在停止位置（命名為「轉動定位」）。 我們將研究結果自製消波塊（六角錐、六爪），經過沙灘模擬檢測，自製消波塊擁有比市售消波塊更好的消波能力，且擁有「不易移動位置、會自動調整方向」優點。

一、降溫率好壞受屋頂形狀和窗口位置有關。山形和斜頂式頂高較矮、角度大的屋頂，降溫率較好。風場分析得知對開迎風面和背風面窗口，風速較大。因屋頂角度平緩，可能有伯努力效應形成，使它降溫好。 二、圓拱型屋頂並非弧型越圓越好，頂高16cm頂開上下層的降溫效果好，增高或降低都會影響降溫率。 三、以小風車圈數測量屋頂上方風場變化，推測溫室氣流走向。圓拱型頂高16cm頂開的窗口正上方3cm的轉速最快，即該處有個低壓中心，容易帶走熱空氣。山形150度對開平均降溫率比其更好，但是下層的降溫效果不如圓拱型頂高16cm頂開。 四、(一)平均降溫率最佳的三名：山形9cm對開＞圓拱型16cm頂開＞圓拱型9cm對開。 (二)上下層降溫率最一致的是圓拱型16cm頂開。

「上完美勞課，桌上這麼多小碎紙！要是有個吸塵器該有多好！」我們開始查詢資料，雖然在四年級時學過安裝馬達和扇葉，卻沒有做過吸塵器。引發我們的好奇心，真的可以產生吸力吸取同學的小碎紙片嗎？歷經試做修正，最後做出可用鋰電池充電的吸塵器！也讓我們更明白吸塵器的原理。獲得以下結論： 一、 12V馬達比3V玩具馬達好，吸力較強。 二、 扇葉較厚空氣擾動較佳，折角朝下會產生吸力。 三、 排氣孔要多，空氣較易排出。 四、 瓶身高度與產生氣旋半徑有關，但愈低吸力愈強。 五、 電流正負極連接都會使馬達旋轉，旋轉時扇葉折角在後才會產生吸力。 六、 加濾網和吸塵器長管是吸塵器的阻力來源。

本作品旨在探究擋土牆的形式以及排水管兩部分對護坡效益的影響。所謂的「護坡效益」在研究中的操作者定義是「排水量最多；同時排沙量最少」。研究結果如下： 1. 自行設計的新式double L雙層懸臂式擋土牆，比現行之單面L型懸臂式擋土牆防護邊坡效果更佳。 2. 擋土牆必須加裝排水設施，但並非排水管越多越好，在單次降雨中，過多的排水管對排水量的增加沒有顯著差異，反而增加施工成本並減少擋土牆的剛性建材，減弱結構強度。 3. 排水管的排列形式，下層多；上層少，有利排水，防護邊坡效益佳。 4. 單一排水管上的排水孔密集，，有利排水，防護邊坡效益佳。 5. 擋土牆的材料若以既能吸水，又能排水的材質施作牆鋪面，更能有效防護邊坡。