第60屆--民國109年

本研究由布拉美古塔定理(Brahmagupta theory)的圓內接四邊形的布拉美古塔線，找出二種具有內切圓性質的新衍生四邊形，此特定條件下的圓內接四邊形，會呈現是等腰梯形結構。將特定條件下的圓內接四邊形推廣至特定圓內接五、六、七、八、……、等n邊形中，可發現在多組正交對角線條件下，這些特定圓內接n邊形間具有遞迴關係數量的內切圓，其半徑之間、各自的圓面積與原外接圓面積都有特殊的比例關係。上述衍生多邊形的頂點、內切圓圓心、原圓內接多邊形的對角線與其交點，這些元素間也具有多點共圓的性質。

能夠成為一個適合拿去擺攤的遊戲器材，是這個實驗的最大目標。本次研究主要探討水瓶翻轉之後能順利直立落下所需的力道（重物放置高度）及水瓶中不同水量之間的關係，為了確保每次的施力不要落差太大，我們利用六下所教的簡單機械自製出一台蹺蹺板，作為擊打水瓶的工具，為了使這個蹺蹺板成為一個制式的工具，我們將抗力臂及施力臂的長度固定不變，並進行多次實驗。結果發現，以550毫升的寶特瓶（御茶園寶特瓶）為容器，瓶中水量高度為8cm的時候，1.5kg的重物從14cm的高度落下，打翻水瓶後成功直立落下的機率最高，最大可以到30%。

為探討阿基米德螺旋汲水器汲取淤泥的效果，我們設計出四組長為50 公分的螺旋，分別以螺旋內外半徑比、葉片數、裝置傾角、泥水比例和轉速為操縱變因，進行實驗。 實驗結果顯示，螺旋內外半徑比以 1/2 的汲泥效果最佳；葉片數以三葉片螺旋的效能較高；汲水裝置傾角則是傾角愈大汲取量愈少；泥水比例以泥水比為 2：1 的汲取量高於泥水比 1：1 的；轉速以120 rpm的汲取量優於60 rpm，且能突破傾角 40° 無法汲起淤泥的限制。 實驗中亦發現，只要水位高過螺旋前端的第一個腔室，即可順利汲取泥水；以汲泥效果最佳的數據估算，每24小時可汲起8公噸左右的淤泥。若利用本實驗成果進一步研發，有望成為在水庫積淤區域進行抽淤的利器。

實驗發現檸檬酵母液的pH值變化量最大，木瓜酵母液甜度變化量最大，而由比例四1(18g): 4(72g): 1/2(10g)的pH值及甜度最低。以蘋果酵母製成的麵糰體積最大，香蕉延展性最佳。不同比例的水果酵母所製成的麵糰依不同水果延展性與體積不固定，其中大多數以比例(3) 水果：水：糖=2：2：1/2體積最大，比例(2) 水果:水:糖=1：2：1/2延展性最佳。橘子酵母麵包幾乎都沒有發霉，而其餘水果酵母大多以比例(4) 水果：水：糖=1(18g)：4(72g)：1/2(10g)發霉面積最小。依品評結果可發現，檸檬酵母麵包為整體性最佳的麵包。

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。

本次研究將使用相同的圓盤垂直疊放，放置於一平面，形成一個獨立的塔。當塔最底部的圓盤通過施加一個瞬間的水平力移除，塔身其餘的部分會掉落至平面上，且有機會保持直立狀態。因此透過本次科展，我們將分析底塊移除後至塔身落至地面的運動過程，設計相關實驗，並試著建立相符的理論模型，探討能使塔身保持靜止直立的條件。 經過初步的現象觀察與背景資料查詢，我們認為會影響塔身直立與否的相關參數有底塊移除速率快慢、底塊厚度、塔身高度、圓盤的摩擦係數。本作品將針對以上參數進行較為深入的研究。

我們的學校兩旁是農田且附近有大型化學肥料工廠，有時空氣品質不佳，可是空氣品質的旗幟卻是插著綠色良好的標誌，不禁讓我們懷疑它的準確性及即時性。在市售的空氣盒子中，都是小型而且數據無法即時觀看，也沒有明顯燈號顯示，不適合學校單位使用，因此我們想做出既美觀又可以隨時知道空氣品質的測定器。 作品利用3D繪圖軟體自行設計，繪製亮麗吸睛的外型再加上每分鐘測定一次，準確性遠超過空氣品質旗幟，再加入溫溼度感測器並將數據上傳至物聯網，並可以顯示「符合行政院環保署空氣品質指標(AQI)與健康影響之狀態色塊」(表1)的LED燈示及語音廣播，讓大家都能了解當時的空氣品質及時提醒及防護，以維護師生和民眾的健康。

本研究探討發芽米在不同的低氧處理方式與條件下，對米內GABA(γ-aminobutyrate acid)含量變化的影響。從茶葉GABA研究的報告中發現，經低氧處理再回氧重複多次能夠提升GABA含量。因此本研究透過帶殼、糙米、去胚糙米的材料，並以低氧與回氧交互處理，找出合適的處理方式與條件。首先，觀察不同發芽米經低氧處理後之GABA含量的變化，發現帶殼米的中GABA含量最高。接著我們以帶殼米為材料，調整低氧與回氧處理之時間點，發現帶殼米經12小時浸水加上回氧2小時再加上12小時浸水為最佳處理方式。最後，我們比較不同材料在真空和浸水處理後GABA含量的變化，並測定GAD酵素的活性變化。結果發現在真空環境下帶殼米GABA的含量最高，且GABA含量隨GAD酵素提升而增加，而隨後去殼會減少20%的GABA。

光觸媒在生活中相當熱門。本研究旨在自製二氧化鈦光觸媒用於淨水並著手製作其薄膜使易於回收，或具磁性吸取再利用。 過去科展沒有自行合成光觸媒的作品，這是因為製作上需要毒性較高的藥品。實驗中我們找到「檸檬酸鈦」來源可以在「水」中利用簡單的沉澱反應製作TiO2，但得到的TiO2粒徑小，淨水後的過濾十分耗時，所以試著將其製為通透性薄膜，實驗發現：市售的「保利龍膠」有利於組裝薄膜，其中調和膠比例(醇/膠)為1:1~2:1，膠材比例(調和膠/粉體)為4.5:1~9:1之間，能固定粉體卻保有通透性，能促進薄膜於日照下使亞甲藍模擬廢水迅速脫色。 實驗也嘗試利用檸檬酸鈦結合Fe3O4製成具磁性的TiO2，嘗試了不同作法，終於製作出兼具良好脫色效果及良好磁性的磁力光觸媒。

學校附近有煉油廠的大煙囪，隨風飄來的PM2.5是健康隱憂，所以我們自製主動抽氣式綠牆，以了解室內栽種綠色植物是否有助於改善教室空氣品質。研究後得到的重點有： 一、利用滯塵力佳的五種室內植物及廢棄課桌，自製主動抽氣式綠牆，既環保又能美化教室。 二、相較於密閉空間的PM2.5自然沉降，在主動抽氣式綠牆中放置非洲菫、嫣紅蔓、波士頓腎蕨時，能更快降低教室中的PM2.5濃度。 三、加快風速能讓主動抽氣式綠牆中的波士頓腎蕨有較好的吸附PM2.5效果，提高光照和使用霧化器加溼葉面的影響則不顯著。 四、在主動抽氣式綠牆中放置波士頓腎蕨，在4小時，風速2.8m/s，光照1840Lux，並使用霧化器適時加溼葉面的條件下，跟緊閉門窗後讓PM2.5自然沉降相比，PM2.5下降率可增加32%。