(鄉土)教材獎

近年來全球大力推廣太陽能發電，台灣太陽能板數量急遽上升，然而也逐漸衍生出「與農爭地」問題。我們以太陽視運動軌跡來探討如何架設太陽能板才能使太陽能發電和農業生產能夠共存共榮。 我們發現農地種電時所架設太陽能板應採用斑馬線方式排列，且應朝向正南方。太陽能板寬度與架設間隔距離之和越小，其所需架設高度可越低。若以市面常見太陽能板尺寸而言，在太陽能板遮蔽率30%、40%與50%情況下，可得出最低架設高度均低於3公尺，確實可適用於棚架與溫室，極具可行性。同時我們也發展出一太陽能板架設高度儀，使農民能夠輕易計算出太陽能板應架設的高度，能夠確實改善「與農爭地」這一現象，促使太陽能發電與農業更有可能共存

研究發現農塘會變成泥塘，主要是北、東和西邊的地層都非常不穩定，地形陡峭，高度往湖裡遞減，泥岩邊坡的紋溝和泥裂發達，還有小斷層，特別容易發生泥流。農塘西邊山頂的厚層砂岩就有許多蜘蛛網狀的構造，是小斷層的證據。 西邊山頂的厚層砂岩在風化後，由小溪流流到牛埔農塘和埤底溝，因泥砂顆粒稍大，是屬於砂質泥岩，造成的個別泥裂面積也比較大，但泥裂最大深度並不超過1公尺，泥裂下為沒乾的泥漿，計算後發現飽和的泥漿含水量約有17座游泳池。另外，鹽度並不影響泥裂，但影響含水量。泥塘雖沒有土壤液化的潛能，但表層比較粉砂質的泥岩震動後會發生液化。很少見的泥裂崩塌，因受重力的影響，下面的泥漿也出現爆漿的奇妙現象。

目前，三棘鱟已被列為瀕危物種。在美國，藥廠為了保育野外的稚鱟族群，會以商業化模式進行人工飼養和放流復育，以利生物資源的永續。本研究先以DMSO進行稚鱟鱟殼成分的萃取，再進一步探究能否將其應用於抗氧化和抑菌之可能。此外，由於鱟殼能吸附水分，且當中的螢光物質能與銅離子結合，因此，實驗也利用了鱟殼碎片做為吸附汙水中銅離子的濾材。結果顯示，稚鱟鱟殼萃取液具有良好的抗氧化特性、同時也具有抑制大腸桿菌生長的效果。此外，鱟殼也能有效地吸附硫酸銅溶液中的銅離子，並且利用金屬螯合劑（EDTA）溶液清洗後，讓鱟殼可重覆使用淨化水中銅離子。總結，應用稚鱟鱟殼做為生物材料，以人工飼養除能延續物種永續外，還能兼顧商業應用達到雙贏。

在校訂課程清洗「遛海菜(礁膜)」時，耆老說沾染到露水的礁膜會變白，因這句話展開這次的研究。 我們探討不同來源水、日照、紫外線燈照、溫度、脫水時間等變因，再利用手機光譜儀與ImageJ軟體分析，得到以下結論： 一、浸泡過海水的葉綠素萃取液優於其它來源的水，其餘各來源水的差距不大，所有淡水接觸皆易造成礁膜褪白，並非僅有露水。 二、日照會影響礁膜褪白，紫外線對褪白的影響勝於日照；此外，以碘液檢測澱粉反應亦可是檢測指標。 三、氣溫對於礁膜褪白並無影響。 四、以海水清洗，脫水時間對於礁膜褪白無明顯影響；但以自來水清洗，脫水能明顯改善礁膜褪白。 五、澎湖日常清洗礁膜的方法，以海水清洗時，礁膜較不易褪白，優於自來水。

本研究主要著重於台灣西南海域的沙勞越頭鯊（Cephaloscyllium sarawakensis），又稱為沙勞越絨毛鯊）。透過在高雄梓官區的蚵仔寮下雜魚場將近二年的觀察和採集，記錄沙勞越頭鯊的數量、大小、性別等重要資料，再透過數據分析，推算出牠的繁殖週期。近期學界發現沙勞越頭鯊特殊的生殖方式-持續單一卵生(sustained single oviparity)，我根據這個理論分析採集紀錄的數據推測沙勞越頭鯊的產地及繁殖季節，而且我在將近兩年的調查記錄沙勞越頭鯊發現了牠們有不少特點。文中可以完整地把我這近兩年來調查記錄的所有發現一一陳述。

經媒體得知有人利用蘑菇菌絲體製作出防撞包裝材料，在台灣，菇類的產量大品種多，每年都產生大量的太空包農業廢棄物。因此，我們想透過研究協助解決問題，達到循環經濟的目的。研究結果顯示：不論是使用過的或是未使用過的秀珍菇和藍寶石菇太空包，所製作出的材料都有很好的防撞效果，若摻入30%的咖啡渣，耐撞力更好。拿我們製作的材料和市面上的保麗龍、瓦楞紙板與泡泡紙包裝材料相比，在耐撞性、防火性及熱絕緣性都有很好的效果，在潮濕的環境下容易發霉，代表易被微生物分解對環境友善。我們以燒杯作為實際物品測試，當燒杯以我們製作的材料包覆時，可耐50次以上銅球的撞擊，且從180公分高度落下也毫髮無傷，證明是很好的防撞包裝材料。

本研究希望透過測試安全帽結構提升其吸收撞擊力能量能力，以期增加日常生活經常使用的安全帽之安全性。而根據過往經驗，我們選擇具彈性的橡膠墊、刮泥板及受力時可變硬且吸收衝擊力的非牛頓流體，以及作為改變安全帽結構的實驗材料，並在文獻研究後自行設計出縮小尺寸的安全帽結構模型（後文稱測試模型），與模擬安全帽遭受撞擊的裝置來進行實驗。從實驗結果與影像軟體分析及動、位能相關公式分析可知，橡膠墊、刮泥板及非牛頓流體對測試模型吸收衝擊力能量有幫助。我們也以此為依據討論將橡膠墊、非牛頓流體加入真實安全帽的可行性，期望以此研究對生活有實質性幫助。

虹吸鐘裝置常被運用於魚菜共生系統中，本研究將它結合發電模組，發展新型態小型水力發電的雛形，以下是本研究主要的發現：(1)虹吸鐘裝置之循環可概分為注水、排氣、虹吸及注氣四個階段。(2)適當的注水速度、略大的虹吸鐘與虹吸管的間隙以及方向垂直的2公分內徑虹吸管較易產生穩定的虹吸現象。(3)加裝注氣管能有效解決注氣階段無法停止的問題。(4)空氣室高度愈高、虹吸裝置高度愈低、虹吸管愈長可增強虹吸階現象排水沖力。(5)使用5片扇葉以及適度彎曲的水輪有利提升發電效益。(6)使用虹吸鐘產生虹吸現象，可推動較大發電設備，提升發電成效，最後我們建議可以運用虹吸鐘發電於如下圖之降雨或小溝渠等小水源之情境中，增加能源取得方式的多樣性。

三四五月是金門的霧季，濃霧經常伴隨西南風產生，過去曾有研究者嘗試分析濃霧產生的規律性，但似乎未能有實質結果。過去研究顯示，聖嬰(特別是東太平洋聖嬰)可能會促發秋季時西太平洋-南中國海鄰近區域產生順時針風場的高壓環流，其影響會持續至隔年春季。我們推測這個環流導引的西南風與海溫變化，很可能會影響金門地區濃霧的產生，然而，就我們所知，過去並沒有研究針對金門地區濃霧現象與聖嬰現象、海溫、風向間的相關性進行探討。本研究證實上述變項間是具有顯著性的相關性，亦發現，當東赤道太平洋海水的水溫在秋季時有明顯的上升(聖嬰年)時，半年之後(隔年春季)，金門的起霧天數會變得比往常還要多10到20天。

本研究是由一個棋盤遊戲推廣延伸而來的，研究內容為紅棋先走或後走，若紅棋壓在藍棋上面，則紅棋獲勝；若藍棋壓在紅棋上面，則藍棋獲勝。(也就是說紅、藍棋在同一方格時，遊戲就分出勝負了。)而本研究分成兩種遊戲：遊戲1：紅、藍棋只能上下左右移動、遊戲2：紅、藍棋除了可上下左右移動外，增加可向斜的移動方式；若紅棋每一次走 步、藍棋每一次走 步，且雙方的起點分別在任意位置的方格中，分別去推導雙方剛好走完或少走k步就分出勝負的最短步數、最短路徑數、雙方分出勝負時的所有位置個數、所有位置(坐標)以及分出勝負的判斷準則，最後由上述遊戲1及遊戲2推導出來的公式，透過演算法並利用程式軟體-R語言寫成程式碼作驗證。