團隊合作獎

我們製備了兩種再生材料，用於去除水中汙染物：一、將鐵鏽轉化成Fe3O4磁性粒子，此粒子可以有效率地吸附水溶液中的磷酸鹽(10分鐘可達85.5%的去除率)，且在酸性條件下(pH = 4)有最佳的效果。吸附後粒子取至鹼性的水溶液(pH = 13)中，磷酸鹽即可脫附分離。二、由蝦殼中提煉幾丁聚醣並將其包覆在Fe3O4磁性粒子表面上，形成Fe3O4/幾丁聚醣磁性粒子，此種粒子則是可以針對水溶液中銅離子進行有效率的吸附(5分鐘可達80%的去除率)。Fe3O4/幾丁聚醣磁性粒子在水溶液(pH = 4.7 )中吸附銅離子後，將吸附後的粒子轉移至6 M氫氧化鈉水溶液或濃氨水中，銅離子可脫附分離。

身為適用108課綱的第一屆，我們常聽到同儕討論學習歷程的相關事宜。這讓我們想研究新課綱對於學生的影響並探討108課綱之核心素養與教育改革最終欲達成的目的。我們先研讀完課綱資料，使用網路問卷調查，並分析511個高雄地區普通高中的同學對於108課綱新加入的內容（學習地圖、學習歷程、校訂必修、彈性時間、自然探究等......）提出的想法。 我們發現（一）學習地圖對學生沒有產生很大的幫助、（二）新課綱中的新設計中，同學對學習歷程檔案的滿意度較低、（三）自然科學探究與實作需加強論證與建模的能力養成、（四）高分群組的學生對新課綱的滿意度較低分組同學高。 我們建議應多重視學習弱勢學生的學習感受，才能讓課綱變成是照顧到所有學生的好課綱。

本篇研究以Arduino連結感測器組裝「微型溫室」，可即時偵測溫室中的溫度與二氧化碳濃度，對於實驗觀測十分快速與便利。我們以自製水泥片模擬建築物材質，探討不同油漆塗料與不同植被對室內外降溫的效果。實驗發現，以水泥地而言，白漆中添加30g碳酸鈣對水泥地面的降溫效果最好；以建築物屋頂來說，白漆加60g碳酸鈣的室內降溫效果較好。進一步比較四種油漆添加物：碳酸鈣、碳酸鋇、硫酸鈣、硫酸鋇，又以碳酸鈣的室內降溫成效最佳。綠建築方面，相較於水泥對照組和蘚苔，藻類的減碳降溫效果顯著，是三者之中最適合的植被種類。另外，我們以WEKA軟體做出根據二氧化碳濃度預測溫度的模型，經測試驗證後，以Additive Regression得到的預測值最接近實際值，為較佳的預測方法。

本研究的目的是探討常見天然食材及廢棄果皮對紫外線（UV）的吸收效果，以Arduino組裝UV檢測儀檢測UVA、UVB的吸收值，並與市售UV強度計確認可信度。以水及酒精萃取食材發現常用食材都有吸收UV效果，其中柑橘類果皮和綠茶比過往科展的火龍果皮、蘆薈皮和咖啡渣效果更好。植物油中UV吸收效果最佳的是麻油，食材經油萃取後可提升吸收UV效果。防曬乳製作以水萃取綠茶3天及綠茶和水重量比1：3，搭配9種植物油萃取綠茶3天及綠茶和油重量比1：3，用油相/乳化劑/硬脂酸/水相重量比60：4：1：35，製出9種天然防曬乳，經自製UV檢測裝置評估後，發現防曬效果與市售防曬乳相近，也透過解剖顯微鏡觀察到油包水的圓球形微胞，證實此配方可成功製成防曬乳。

本研究將農業廢棄物咖啡果皮為原料，用乾果機以60℃與70℃將其烘乾只要200分鐘，比傳統日曬法(兩天)更快；抗氧化力測試上，乾果機烘乾法顯著優於傳統日曬法；咖啡果皮以乾果機烘乾後的第1~9天都維持穩定抗氧化力；咖啡果實在較高海拔其抗氧化力比較低海拔要好，成長期在均溫較低的咖啡果實其抗氧化力比均溫高還要好；若是在相同海拔、沒有施肥咖啡果皮則抗氧化力較低。與六種果乾進行抗氧化力比較，咖啡果皮茶都比這些水果乾要高。而與茶葉的抗氧化力的測試中，咖啡果皮茶在所有茶類比較中僅次於綠茶，與阿里山高山茶相近。官能品評實驗中，受試者對乾果機烘乾的果皮茶之喜好程度均優於傳統日曬法且具高的購買意願。

實驗課，使用攪拌器的攪拌子都是磁鐵，鐵磁性及非鐵磁性物質不能使用嗎？本組自製攪拌子，比較前兩者與磁鐵當攪拌子之優劣。研究過程中，非鐵磁性攪拌子由於磁吸力太小，無法運轉，故排除。唯有鐵磁性物質可行，在長度、直徑、重量與磁鐵攪拌子都相近下，觀察兩者在各條件的攪拌效果，顯示：攪拌時液面無漩渦則失速轉速與攪拌子到轉盤的間距呈線性關係。在相同條件下，磁鐵攪拌子的失速轉速永遠大於鐵磁性物質。磁性攪拌子的優點是可作業75%濃度之甘油，符合實驗室大部分所需條件且失速時不會懸浮、彈跳，相對安全，更具優勢的是內芯成本1顆不到0.4元，非常便宜。磁鐵攪拌子的優點是高濃度甘油(100%)作業無可取代，使用功能佳，不易失速。

在本研究中，採用煅燒後牡蠣殼（氧化鈣）作為新循環材料用以取代傳統高碳排水泥材料達到減碳的效果，同時利用生物炭具高穩定性且不易分解的特性添加至牡蠣殼水泥中達到固碳之目的；而牡蠣殼水泥與菱殼炭之間存在無機物-有機物的材料鍵結問題，透過日常生活中常見的食品添加劑作為黏著劑的實驗研究。實驗結果顯示，攪拌時間50分鐘、氧化鈣與水為1 比2 是最佳製備參數；3wt%玉米澱粉作為黏著劑具有最佳的成品耐受壓力（5.33 公斤）與透水性（1.05秒）。 本研究實驗成功找出牡蠣殼水泥製備參數與透過無毒性食品添加劑作為材料黏著劑來達到以「分子料理」的概念結合食品科學走向「友善環境」的生產兼具減碳及固碳的效果，實現全球「2050淨零碳排」之目標！

近年台灣漏水問題頻繁，每滴水都格外珍貴。我們無法解決水管破裂造成的漏水，但是我們可以改善校園中常有人忘記關水龍頭或漏水未維修的情況，減少水資源嚴重的浪費。 本實驗使用Web:Bit開發板連接電腦偵測到的數據，發現漏水偵測電極的材質與結構都會影響偵測漏水的敏銳度，透過塑膠片磨砂處理與選擇黏貼間距適中的銀箔導電膠帶效果最為良好，以此條件進行實際水龍頭漏水實驗，Web:Bit會將漏水感測之結果傳送至LINE，可即時警示回報，進而得以改善或維修。 本研究已達成有效偵測漏水，利用Web:Bit將漏水感測之結果傳送至Google試算表，可以長期記錄學校各點之用水狀況，透過大數據分析學生用水習性，希望未來此裝置能廣泛應用於各場所，為節能減碳永續環境盡一份心力。

高中生就學常面臨跨區的通勤問題，學校專車接送幾乎成為各校必備的交通服務之一，但大部分的學校仍採用人工方式規劃專車路線，不符經濟效益，本研究利用高中所學的地理資訊系統，以南部某公立高中109學年度上學期11條專車路線為研究對象，針對該校一、二年級學生回收有效紙本問卷1,003份，調查搭乘專車需求的人數及建議的停站點，運用環域、疊圖等空間分析，評估既有路線調整及新闢路線規劃的可行性。研究結果顯示，重新規劃4條既有路線及新闢1條新路線，預估平均搭載率可從87.5%提升至93%。本研究希望能提供給無專業交通設計背景的學校行政人員，輔以地理資訊系統為工具，以更有效率的方式來規劃專車路線。

水蟲呼吸主要透過氣管系統，新近發現透過血紅蛋白的機制可在缺氧環境中提高獲氧。戶外調查記錄8種孑孓和1類搖蚊幼蟲，室內錄影觀察發現孑孓和搖蚊幼蟲活動有明顯分層。量測呼吸管、氣管長度和氣泡大小，顯示其與孑孓在水中分布位置沒有顯著差異，但閉氣與氣管長度高度相關。竹生翠蚊、白腹叢蚊幼蟲和搖蚊幼蟲長時間停留水體底層；反觀家蚊、斑蚊則反覆上下移動至水表面呼吸。本研究假設底層活動的孑孓與搖蚊幼蟲具備類似的血紅蛋白呼吸機制以獲得氧氣，顯微鏡下觀察發現白腹叢蚊幼蟲幾丁質外殼內側充滿紅色素點狀物，且隨著調控富氧與缺氧而有色澤變化。現階段已成功增幅6種蚊幼蟲的血紅蛋白基因，未來將釐清血紅蛋白在孑孓呼吸所扮演的角色。