第60屆--民國109年

本研究以葉錠浮沉實驗來測定植物的光合作用速率。由文獻探討發現，影響植物行光合作用的因素很多，但如何以葉錠浮沉實驗來了解這些因素的影響卻鮮少被討論。在這次研究中，我們找出進行葉錠浮沉實驗所需的最佳方法及條件，再以此比較不同光源、不同的植物特性以及不同葉齡等變因下的光合作用與呼吸作用速率的差異。 由實驗結果可知，0.24%的碳酸氫鈉溶液具有最佳的時間穩定性。此外，陽性植物的光合作用速率較快，陰性植物的光合作用速率較慢，耐陰性植物的變異較多，這些結果與植物生理特性一致。為了追根究柢，我們進一步做了葉片的組織切片，發現不同的葉片組織結構與光合作用速率快慢有關。

以環保觀念為出發點，探討果皮防曬的效果，結果發現: 1. 純果皮原液減少輻射量最好的是 酪梨，高達72.04%，為其他果皮汁的2到3倍。葡萄、火龍果、茄子降低紫外線指數效果亦佳。 2. 防曬以色素為主:酪梨、火龍果、葡萄；以色素以外的物質為主:香蕉；茄子的防曬除了色素還有其他物質參與；火龍果豐富的膠質是防曬效果佳的重要因素。 3.以護膚乳或護膚油作基底的三種自製果皮汁防曬乳的防曬效果約在90~120分鐘達最高，因此建議出門前1小時先塗，之後每小時補充一次。 4. 以絲瓜水作基底的三種自製果皮汁防曬乳的防曬效果都很好，雖然比不上市售的防曬乳，但是防曬效果都接近七成以上，尤其是葡萄皮汁，我們相信這是值得研發的新產品。

眾所周知，「如何使用三種不同邊長的正三角形，去拼出邊長最小的正三角形？」這個問題是困難的。本文限縮在分層或拼接的拼法下，探討此問題，並得到了答案。解決過程中牽涉到正整數解的存在性問題──如何找最小的正整數z，使得方程式ax+by=cz 有正整數解，其中a、b、c為三種正三角形的邊長。

使用尼羅紅螢光染劑對已知的1至7類塑膠染色，我們測試條件下，98無鉛汽油為溶劑、波長365nmUV光照射、(22微米)500目不鏽鋼網當濾材，可以得到最佳辨識率。若濾材微濕就進行尼羅紅染色，會降低螢光偵測塑膠微粒的靈敏度，塑膠樣品染色後靜置的時間愈短辨識率愈高。來自環境的塑膠微粒和非塑膠有機物，即使不染色，當受UV光照射時也會發出較微弱的螢光，但是顏色有差異，可使用簡單的濾光片分辨出過濾環境樣品中的塑膠與非塑膠，解決尼羅紅染色對自然界中有機生物欠缺分辨能力的困境。解析海砂中的塑膠殘留量發現：距離海水愈近殘留量愈高，此趨勢和海砂的顆粒大小較無關聯。表層海水中的塑膠微粒數量驚人，3185/1000ml，大約是溪水和雨水中塑膠密度的3〜10倍。

水熊蟲0.25~1.5 mm不易收集與觀察，為了提高收集效率，因此比較文獻收集方法與自製濕離法，實驗發現自製濕離法可有效收集大量水熊蟲，且最適合採集水熊蟲的環境與時間點：面向東方與東南方、春季和降雨後潮濕的苔類植物。進行水熊蟲與其棲息的蘚苔植物種類鑑定，得知校園水熊蟲為趾生熊蟲屬與端爪熊蟲屬，並棲息於錦苔屬、溼地苔屬捲葉濕地苔、真苔屬、鱗葉苔屬、捲薄苔屬與澤苔屬的蘚苔植物。文獻指出空氣中二氧化硫濃度會影響水熊蟲分佈 (Steiner, 1995)，因此未來將先嘗試飼養水熊蟲，使實驗動物穩定後，探討水熊蟲因空氣汙染後的隱生、死亡或其他生理機制的表現，評估其是否有潛能成為空氣污染的指標生物。

市售涼感巾涼感原理是靠聚酯纖維表層的塗布或是改良不同織法來增加涼感效果。 但是聚酯纖維本身不吸水不透氣，所以在材質的選擇上與人體能感受到涼感的原理不同。 本研究拋開改良紡織品的想法，直接從涼感原理著手，透過海藻酸鈉與氯化鈣交聯反應產生的高分子聚合物製成涼感巾，我們稱它為親水反應膜涼感巾。透過實驗測試，我們找出了最佳的濃度配方為海藻酸鈉2%與氯化鈣1%交聯反應5分鐘，以這配方製作的親水反應膜在瞬間涼感、持續涼感、水分滲透速度與可扭轉圈數各項參數裡表現皆優。 親水反應膜是高分子聚合物有優良的吸水效果，它可以把水分鎖在高分子網格內，因此也具有良好的保水性。既能吸水又能保水，所以涼感效果遠優於市售的涼感巾。

我們在校園作螞蟻種類調查，發現了六種螞蟻。接著我們探討螞蟻喜愛的食物，發現長角黃山蟻最喜歡的食物是肉鬆，而黑頭荒蟻最喜歡的食物是棒棒糖。對於長角黃山蟻而言，肉鬆味道濃且輕巧，可以很快搬食，而且數量不同的長角黃山蟻都有特定搬食的方式。如果數量越多的長角黃山蟻加入搬食行列之中，前進時會讓整體速度加快20%以上。最後我們作了人工蟻穴，模擬長角黃山蟻搬食通過不同形狀的洞口，發現皆有其不同的因應策略。

彈珠撞擊釘子的運動方向與四年級力與運動的課程相關結合五年級的資訊課Scratch的程式，將實體的運動方式，以虛擬的程式呈現。我們發展多元釘板的彈珠檯，以便於觀察與討論彈珠在受力後運動的情形。實驗中藉由牛頓運動定律改變檔板弧度、彈珠彈射力道等變因來操控彈珠的方向，設計五種不同弧形檔板；利用彈力公式，彈簧在不同伸長量會產生不同的力，找出最佳的中間型鐘形分配圖。 以我們現今最方便的手機彈珠檯遊戲切入，再進行實體的探究。我們先以文獻的討論，了解彈珠的落孔情形，進而分析、比較彈珠的進洞機率，以研究中間型鐘形分配為主，改變釘子排列與檔板的弧度配合不同的力量找出作符合實驗期望模式，再以Scrath依探究結果設計出彈珠檯遊戲。

一次性口罩的材質都是不織布，原料是聚丙烯或是聚乙烯，是一種半結晶的熱塑性塑膠，使用完就丟，並不環保。希望可以藉由這次實驗做出環保又能預防PM2.5的口罩。

我們在河內塔研究是改變柱數M與盤數N的關係，討論最小步數Q合理範圍。其中，對於任意N盤，改變M柱會使Q在最小值2×N-1到最大值2N-1範圍內變化。 透過研究分析將最佳操作技巧分為讓位法、換位法、原始降柱法與複合降柱法共4類。讓位法：2×N-1與換位法：2N-1，而降柱法則透過分盤降柱概念，將題目簡化拆解，並反覆運用前2者概念完成調節柱暫存的降柱移動，配對出最少步數Q。 將N盤如何切分進行降柱有最佳選擇，且題數間差距與相同差距使用次數也有規律，因此，可建立差距表並累加差距使用重複次數破解任意M柱N盤河內塔的最少步數Q。