第62屆--民國111年

因為市面上測溫工具都不具24小時連續自動偵測體溫及聯網功能，所以我們想用Arduino自製測溫裝置，且能遠端監控體溫情形、將發燒訊息傳送到相關人員的群組上。經過準確度、測溫速度兩個實驗，我們找到符合我們需要的兩種感測器，分別是接觸式的DS18B20和非接觸式的MLX90614，接著分別製作兩種感測器的架設裝置，接觸式的使用髮箍固定，非接觸式使用樂高來固定。並透過不同距離、溫度等實驗，最後得到最適擺放位置函數為D=2.85×R（D=感測器到水面的高度，R=容器半徑），利用motoblocky寫程式，Arduino esp32的聯網功能以及MQTT通訊協議等低成本甚至免費的資源，做出可在嬰兒發燒時，將訊息透過可亮燈響鈴的室內主機、以及line訊息通知兩種管道有效傳達給家長的裝置。

透明木材是什麼?透明木材是一種嶄新的未來性材料，兼具木材和玻璃的優點，材質輕盈、機械性佳、耐熱且不易被破壞，具有高透光、能阻隔紫外線及高光學霧性等。透明木材的製作可用1 mm飛機木放入去木質素液加熱6小時再經過水洗、漂白、以95%酒精清除木質素、填充環氧樹脂，在真空環境中靜置成形。實驗中發現以1M氫氧化鈉加0.8M亞硫酸鈉組成的去木質素鹼液製成的透明木材透光度最好，可達65%。在應用上，將透明木材放在太陽能光電板前，僅比玻璃減少5%的電壓，顯示透明木材可阻止光線卻不會減低太陽能光電板的發電能力。實驗也發現，透明木材的導熱能力和木片、玻璃相當。以透明木材製作光霧百葉窗，能濾除44%光線，提升23%室內均勻度，值得更深入研究。

水蘊草是很重要的實驗材料，我們之前發現溫度約15-20℃、光照約1000 lux時的葉綠體流動機率最高也最快，且葉綠體流動特性會因細胞形態及外在條件而有差異。本次我們利用縮時攝影檢視水蘊草的細胞質流，發現隨著一天日照強度變化，上午細胞質流會隨時間變快、過中午後會變慢；且中午時葉綠體會聚集成團、流動比例降低。進一步觀察光照強度對水蘊草細胞的影響，發現光線不足時葉綠體靜止不動且均勻分散，讓受光的表面積最大化；隨著光照增加，葉綠體重新排列，移動到細胞邊緣後開始進行細胞質流。細胞質流模式有速度慢、方向不定的紊流及速度快、順逆時針的層流，而強光下葉綠體會出現聚集成堆、流動停滯的現象。不同細胞質流模式會因光照條件而轉換。

「渣男／女」是感情關係中常見的詞彙，但一直沒有相關研究進一步探討其內涵，因此本研究希望建構對「渣男／女」概念的具體理解。透過廣泛調查及因素分析，本研究凝聚出「渣男／女」概念指涉的三個主要因素：自我中心、對待伴侶的不當行為、與伴侶以外他人的不當接觸。並以「大五人格」作為分類架構，探討不同人格特質對「渣男／女」概念主要因素在意程度的不同，發現：外向性和神經質特質較高者，特別在意自我中心的態度；外向性、親和性和神經質特質較高者，特別在意對待伴侶的不當行為；外向性和神經質特質較高者，特別在意與伴侶以外他人的不當接觸。本研究期能以此作為開端，為未來相關研究開啟新方向。

一般國小的自然課堂上都是使用市售的吸管製作排笛的笛管，但如果封口的填充物不對，要吹出有音階的聲音很難，實驗可操控的因素也有侷限性。本專題的構想是利用3D列印機來製作排笛的笛管，找出管長、管壁厚度、管徑、管形對聲音輸出的影響，並和傳統的國小自然課常使用的市售吸管製作的排笛做比較，再依據實驗的結果利用Scratch寫出一支程式，只要輸入想要製作的音頻，就能計算出3D列印笛管需要的長度及可行的管壁厚度、管徑和管形，最後再利用3D列印出一支有音階規律的排笛，透過它能演奏一首簡單的歌曲。

本研究關注酵母菌與食糖的發酵作用，並設計簡易測量產氣量的裝置。實驗結果發現： 1. 多醣(果寡糖)、雙醣(黑糖、蔗糖、冰糖)發酵速度比單醣(葡萄糖、果醣)快。 2. 冰糖、黑糖、葡萄糖產氣量中顆粒＞細顆粒，蔗糖無明顯差異。 3. 無封口產氣量多，有封口前20分鐘不穩定。產氣量穩定度為：G型發酵管＞U型發酵管＞市售發酵管。 4. 自製U型發酵管左右數值平均，總產量比發酵管少3mL。 5. 自製G型發酵管左側產氣量多，兩側產氣量接近市售發酵管。 6. 自製排水集氣發酵瓶產氣量，總產量比發酵瓶多1mL。 7. 食糖濃度低，產氣量多、時間快；濃度高，產氣量少、時間慢。 8. 麵粉濃度高，產氣量多、時間快。 9. 食糖和麵粉濃度高，30分鐘後有二次發酵的情形。

本作品研究星狀網路和完全網路，兩種不同結構的連結網路，使用點擴展運算結合成一個網路結構，並且在一定的容錯範圍內，保證存在漢米爾頓迴圈性質。漢米爾頓迴圈在連結網路的研究中相當重要，若存在此性質，則可以保證發送訊號時，能將訊號發送給連結網路上的每一個元件並接收，且不會重覆接收到訊號。我們使用圖形理論的方式，將星狀網路和完全網路，這兩種連結網路結構，分別抽象化成星狀圖和完全圖，網路中的元件抽象化為點，元件之間的連線，抽象化成邊。如果元件之間的連線故障，無法使用，則稱為壞邊。我們證明 n+1 維度星狀圖和 n 維度完全圖使用點擴展運算後，壞邊數量最多是 n-4 時，保證存在漢米爾頓迴圈。

本研究主要目的是利用國小四年級自然【水的移動】單元中【連通管原理】製作不需要電力的噴泉。藉由四個不同的實驗設計，讓我們更瞭解課程所要傳達的觀念；透過實際操作的過程，了解噴水高度、水位高低與噴嘴大小的關係，重現古希臘數學家希羅（Hero或Heron）所發明的噴泉 (Hero’s fountain)。 實驗(一): 水位高低與噴嘴大小對連通管噴泉的噴水高度影響。 實驗(二): 水位高低與噴嘴大小對希羅噴泉的噴水高度影響。 實驗(三): 藉由簡易的寶特瓶結構，實現希羅噴泉現象。 實驗(四): 藉由不同管路設計，設計可循環噴水的希羅噴泉。 本研究的驗證結果：實驗發現，水位高低、噴嘴大小，對噴水高度有直接的影響。同時也成功地藉由管路的設計，實現可持續噴水的希羅噴泉。

本實驗探討黏菌飼養底材及不同條件對黏菌爬行方向選擇之影響。一、飼養底材：使用濾紙養殖，易控制水分含量，養殖效益較佳。二、葡萄糖濃度：在0.5M/1M/2M葡萄糖濃度中，黏菌較偏好往2M濃度的方向移動。三、食物偏好：麥片能吸引黏菌，蛋白塊和奶油則無吸引力。四、角度：隨著角度增加，黏菌爬行速度會下降，但在垂直面爬行速度仍有約水平面爬行速度之四成。五、磁力：當磁性（N上S下）：不論磁鐵在盒內/外，黏菌皆有正趨性，磁性（N下S上）：則無此現象。六、金屬：一元硬幣、十元硬幣和鐵粉：這3種物質皆會使黏菌有正趨性的移動，尤其是鐵粉組。據本實驗結果及參考許多文獻後，我們推測黏菌或許也存在類似磁鐵礦顆粒或磁小體等物質。

中華粗仰椿(Enithares sinica (Stål, 1854))屬於漸進變態的水棲昆蟲，從卵到成蟲約2個月，需蛻皮5次。雄蟲的後足腿節基部各有一突刺，雌蟲則無此構造，雄、雌體長相當。屬於肉食性，偏好在水中上層活動，在50隻孑孓裡，華椿成蟲一天平均吃食孑孓46隻，且雌蟲食量大於雄蟲，建議可當生物防治孑孓的物種。可藉由視覺(光影變化)、振動(腹部尾端有4根明顯的感覺毛)來偵測獵物存在的位置，但嗅覺相對不明顯。滑動一次後足前進的距離約為體長的21.68倍。攻擊獵物模式為:偵測→趨向→鎖定→攻擊，華椿處理一隻孑孓的時間約8分30秒。華椿偵測到獵物的距離為7.79cm; 有效把握攻擊距離為3.10cm。攻擊獵物的時間約0.084秒，在同樣有蛹及孑孓的環境下，捕食蚊子蛹的機率比起孑孓還要高。