第58屆--民國107年

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。

本研究利用無人機可自主起降並執行任務，高度機動性的特點，自行發展一套即時監測系統，選擇市面上便宜且成熟的飛行載具，搭配各種感測器如溫溼度，MQ3酒精感測器、PM2.5空氣懸浮粒子偵測…等，先經重量評估後測試運行，再經重心計算，自製零件基座固定，PID測試、最後撰寫程式，將感測器資料即時透過無線訊號傳輸到控制端螢幕，除了能遠端即時監測數據外，並能降低零件成本，提高模組操作上的彈性。 實驗顯示本研究自製的無人機的自動化監測系統，能精準且迅速的取得各種監測數據，對於高空、災害現場或人員難以抵達等狀況將有助益。此外，運用無人機做為機動式監測站，將能有效補足現行定點監測站及人員稽核的不足，在未來應用更是無可限量。

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。

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。

對於一個多邊形，若給定三角形的三內角，且三頂點分別落在此多邊形之三個相異邊上，則稱此三角形為該多邊形之「內接指定內角三角形」。本篇作品主要在探討正多邊形內接指定內角三角形之定點存在性與面積極值。其中我們發現，給定三內角，則所有內接指定內角三角形均具有某個固定點K，而此定點K事實上就是密克定理中的「密克點」。透過定點K的各種漂亮性質，我們自創出一種內接指定內角三角形的作圖法，並推導出定點K之三線性座標。此外，我們以「極限三角形」之觀點來探討內接三角形的存在性，並推導出任意三角形內接指定內角三角形之面積極值公式，最後將結論推廣至正多邊形內接指定內角三角形之情形。

背景：政府以ICP-MS檢驗海關抽樣中藥材的砷汙染，耗資費時，民眾沒有工具可以預防砷中毒。目的：開發解決砷汙染的快篩和過濾工具。方法: 利用合成生物學技術，將E. coli開發為: (1)產生螢光蛋白的GFP砷汙染感測器、(2)產生肉眼可見藍色沉澱的LacZ’砷汙染感測器、(3)產生金屬硫蛋白(fMT metallothionein)的fMT砷螯合器。對E. coli進行功能測試實驗和系統生物等量性分析，並設計具生物安全性的快篩裝置。結果: GFP和LacZ’砷汙染感測器能在5和15小時內偵測As(V)，前者能偵測岩精含砷，兩種感測器對鉛與銅離子沒有反應，具專一性。ICP-MS測量出fMT砷螯合器在As(V)溶液五小時後的砷螯合量。快篩裝置用的洛神花有抑菌功能。結論：生物感測器可作為砷汙染的快篩器，生物螯合器可發展成過濾器。

水龍頭讓人們方便、快速、有效率的使用水資源，無處不有，隨著環保意識抬頭，水資源的運用出現了許多的議題。雖無法開源，但能節流。以下是本作品功能: ●運用紅外線感測器偵測距離進行開關水龍頭，自動出水 ●將網頁寫入晶片，無須額外架站就能觀看、統計流量 ●利用流量計進行統計及控制水量，達到精準的水量控制 ●採分散式架構，各個水龍頭都是獨立的系統，不因其中一座故障而影響其它運作 ●將水龍頭分成不同模式，根據不同情境，以達到彈性用水 ●無須更改管線的採包覆式架構，比起常見的感應式水龍頭瑣碎的安裝過程，可直接裝置在傳統水龍頭上，節省安裝過程 ●運用課堂所學物聯網、3D建模、程式設計，發揮學以致用的精神

為了探討三角蟹蛛雌蛛體色的變異，本實驗分別進行野外調查、實驗室內飼養觀察體色變化、破壞蜘蛛眼睛觀察對體色變化的影響及利用蜜蜂誘引箱，觀察不同體色雌蛛棲息於與體色相近顏色花上，對其獵物是否真的具有隱蔽性。 實驗結果顯示，(1) 三角蟹蛛雌蛛在野外主要體色為白色及黃色；且白色比例較高，(2) 三角蟹蛛雌蛛體色僅能在白色及黃色間轉換；而且黃色轉換成白色所花時間較白色轉換成黃色所花時間來的短，(3) 三角蟹蛛雌蛛主要是靠視覺感應週遭環境背景色來轉換體色，(4) 不同體色三角蟹蛛雌蛛棲息於與體色相近花上對獵物 (蜜蜂) 的確具有隱蔽性，較不容易被其獵物發現，而增加三角蟹蛛雌蛛成功捕食到蜜蜂的機率。

本研究以家庭污水做為研究對象，根據專家說明，污水處理效果要好，需精確掌握好氧菌的數量及停留於污水槽內的時間，藉助科技輔助，設計一套智慧型家庭污水處理槽系統，藉此遠端監控家中排放的污水處理狀況。 研究結果顯示： 1、能建置一套有效能的智慧型家庭污水處理槽系統。 2、能提供使用者利用手機來遠端監控家中戶外之家庭污水處理槽系統。 3、能讓使用者利用手機來了解家庭污水排放水質數據是否符合排放標準。 4、能提供家庭污水二次再利用之系統建立。 5、能建立一套節約能源的智慧型家庭污水處理槽系統。 期望藉著家家有【智慧型家庭污水處理槽系統】的理念推廣，並傳逹守護河川的環保概念，呼籲更多人關心水的關係變化並珍惜水資源。