第58屆--民國107年

本研究提出新型動態的垃圾子母車清運模式， 此模式將超音波感測器裝在垃圾子車上，感測垃圾子車內的垃圾量，並將感測資料主動傳回伺服端，伺服端經由傳回的資料，即可得知子車內堆積的垃圾量是滿的、半滿的或是空的，並分析哪些子車的垃圾必須及時清運、或可順路清運，哪些可以下次再回收，據此資訊規劃垃圾母車清運垃圾的最佳策略，不但可節省人們等垃圾車的時間，同時縮短垃圾車清運路徑因而減少垃圾車的耗油量與碳排放量，並且解決因垃圾車沿街收垃圾造成的交通阻塞問題，又可避免因垃圾堆積造成環境的清潔衛生問題，有效增加垃圾清運的效益。

由於影印紙過多而無法有效的再利用，探討以溶劑分離紙張纖維和碳粉色素，找出丁酮為最佳溶解碳粉之溶劑，但後來發現丁酮將色素析出後，無法把色素與紙漿分離。使我們轉向使用光觸媒將碳粉中的色素加以分解，並以吸光度作為濃度變化的指標。改變光觸媒的劑量以及紫外光的波長，觀察吸光度的變化，並求出分解色素的反應速率級數。 結果顯示，二氧化鈦在UVA的照射下吸光度呈線性下降(零級反應)，而氧化鋅降解速率就差很多。我們把實驗對象推行至紙張上的碳粉，但紙漿含有二氧化鈦會導致無法做成再生紙，為了使觸媒再次利用，所以我們蝕刻燒杯，並鍍上二氧化鈦降解碳粉色素，結果確實可以兼具降解效果與排除溶液中多餘的二氧化鈦。

觀察置於軸上的圓環經由傾斜會有顯著的橫向移動，本研究探討此現象並提出相關解釋。經由實驗發現圓盤傾斜角度對橫向移動速度有顯著的影響，且此傾斜角度也表現出了相關於進動的週期現象。透過觀察此圓盤的運動模式，更發現現象和圓環參數有密切相關，藉由攝影並分析圓環各項物理數據，進而推導出理論模型並驗證所假設的想法，解釋軸上圓環運動橫向運動的現象。

本研究可說是『學以致用』和『知難行易』的代表作。又因所用材料全是廢棄物再利用而得名「0」元施力工具。 開學了，每天同學開啟教室裡高窗上的月牙鎖，既費時又危險鏡頭又出現了！ 這學期自然課第一單元巧妙的施力工具(槓桿)：它告訴我們槓桿有可以改變方向、加大移位的功能，正好可以運用它來研發可以解決控制高窗月牙鎖的難題，終於研發出簡單巧妙的施力工具。 ◎本研究採二階段方式進行： 第一階段：直接面對、邊做、邊學、邊修正的務實作法。 第二階段：根據第一階段的成果，去追求它的基本學理、實際操作，以及本施力工具功能的分析，有條不紊的整理與檢討。學生也因此領略『知難行易』的道理。

打掃學校蝴蝶園時意外發現雲絹蝶刻絨繭蜂從紫蛇目蝶幼蟲體內鑽出，為了進一步瞭解紫蛇目蝶與絨繭蜂的寄生關係，我們調查附近辭修公園內絨繭蜂與紫蛇目蝶的族群分布、棲息環境與存活率，透過室內飼養觀察了解紫蛇目蝶與絨繭蜂寄生紫蛇目蝶的生長過程，結果發現絨繭蜂在氣溫低於20℃下與紫蛇目蝶族群棲息環境相似，且在野外紫蛇目蝶幼蟲有28.1%會被絨繭蜂寄生而死亡，寄生後的絨繭蜂會在紫蛇目蝶幼蟲腹部內吸食養分約18天左右，會咬破紫蛇目蝶蟲體作繭而出，繭經過9天後就會羽化成絨繭蜂，在尋找下一個寄主。

本研究以通風、遮蔽陽光、煙囪效應、狹風效應等變項作為實驗主題，藉由Arduino和電子溫度模組測量及記錄溫度，嘗試找出適用在學校教室能降低室內溫度的方式，解決夏日炎熱之苦。 實驗結果發現，室內通風良好能夠帶來的降溫效益最大，封閉的教室和開窗的教室在平均溫度能有3度的差距！其次是遮蔽陽光的照射，雖然平均溫度差距不如通風明顯（溫度差距小於1度），但是仍算有效；最後，我們參考了網路上熱門的（DIY窮人冷氣機），製作前後端孔徑不同的「狹風板」對降溫同樣有幫助，在最炎熱的13:00到14:00間甚至可以有2度的溫差。

探討這一年的農作物明星─紅藜麥的抗氧化力，採用碘滴定法來測量，進行不同加熱時間、不同加熱溫度以及不同添加物的實驗比較。實驗結果發現在無加熱或有加熱的情況下，紅藜麥的抗氧化力比白芝麻、黑芝麻、黑米或燕麥好。紅藜麥在加熱10分鐘後，抗氧化力有顯著下降的趨勢。加熱溫度在攝氏26度以下時，紅藜麥汁的抗氧化力佳，加熱溫度超過攝氏60度，抗氧化力明顯下降。多數的添加物都會使紅藜麥的抗氧化力下降，尤其是醋、檸檬汁、米酒、牛奶等添加物。鋼棉浸泡水，在24小時後的生鏽面積大約是浸泡紅藜麥汁的2倍，顯見紅藜麥汁具有防止氧化的能力。

由於近年來,氣候的變化變非常不穩定且極端化，為了能研究出兼具節能與環保的降溫設備，此研究整合了冷凍空調原理、電子學實習、3D列印機與網路上的相關資訊，利用蒸發冷卻特性當作水冷式風扇的基礎，僅須消耗風扇的功率(約5~6瓦)即可達到降低溫度的效果。

本研究源於參加Power Tech科技創作競賽，要製造一隻兼顧「接力賽」及「拔河賽」的蟲蟲機械獸。結果發現： 一、連桿越長蟲蟲移動速率越慢。 二、有軌蟲蟲較無軌蟲蟲走得快。 三、防滑貼條位於身體後段，速率最快。 四、蟲蟲後段身體過輕，導致行走翻覆；而蟲蟲後段身體過重，蟲蟲會拉不動配重。 五、重心位於後身前端或中間，行走速率最快。 六、曲柄越長，行走速率越快。 七、配重為4個螺帽、6個螺帽時，以連桿12cm蟲蟲速率最快。 八、後身高度為5公分，角度為20度的負重量最大。 九、防滑貼條貼在前段時，負重力較佳。 十、當重心位於前段，且角度介於10度到20度時，負重量增加。 十ㄧ、防滑貼條摩擦力適中，負重量最大。

本研究探討在n×n的方格表中，如何進行鋸木塊遊戲才能獲勝的方法。我們透過觀察、尋找關係與樣式、猜測、檢驗與論證的探究過程，發現在鋸木塊遊戲進行過程中，由鏈碼的樣式可提供定向的作用，使玩家快速找到角落封閉點、邊封閉點、內封閉點及必勝路徑。此外，我們也發現在3×3、4×4、5×5、6×6…n×n的鋸木塊遊戲中最多可切的單位數公式為(n-1) × (n-1)，並找到在3×3、4×4、5×5、6×6… n×n的鋸木塊遊戲中最多可切的單位數的遊戲路徑及必勝切法。最後，我們也提出在3×3、4×4、5×5、6×6…n×n的鋸木塊遊戲中可快速結束遊戲的必勝策略。