第62屆--民國111年

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。

三年級在校種菜時，假日無法到校澆水，導致植栽枯萎，所以我們想要製作自動供水器，提供植栽適當的水分。本研究改良市售品並依植栽的環境和土壤的濕度設計出第一代的自動供水器，再根據其構造研究供水的影響變因，得知(1)氣孔位置決定供水至水盤的水位高度、(2)出水管的口徑越細供水時間越長、(3)進氣管的口徑要比出水管口徑小才能順暢供水。因此自製第二代自動供水器以改善供水的穩定問題，將內部構造改為微型浮球閥，透過微型浮球閥的浮力和大氣壓力讓供水穩定。進而透過3D列印自製適當尺寸的微型浮球閥，節省空間並讓自動供水器能維持最低的固定水位，製作出第三代自動供水器，如此一來可同時提供多個植栽合適的水量，真是環保、省錢又省水。

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。

我們先開發有風罩的風力發電機，已証明風罩能提升或降低發電電壓，讓我們對其中的物理原理更有學習興趣。風力發電機要迎風才能有最大的發電效率，由牛頓定律和白努利定律解釋尾翼如何讓風力發電機迎風。白努利定律解釋了為什麼風罩截面積愈大發電效率更高，而康達效應告訴我們發電機的位置也是重要關鍵。

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。

消費者面對同類性質之高低價兩商品，當低價商品從原價降至零元，而高價商品同時等量降價時，消費者對低價商品之偏好將顯著增加，此現象稱為「零元效應」，因確定性效應、損失規避及稟賦效應造成。故本研究目的驗證零元效應的強度與成因，並實驗零元效應在不同消費領域、族群是否皆成立；設計不同族群受試者、實驗情況及品項分類，進行零元效應的極限測試。實驗具兩階段，形式分實際購買實驗及選擇實驗進行，其中皆設計各種變項之實驗組，對照其差異。實驗結果使用Wilcoxon 等級和檢定，並與 Dan Ariely (2007) 實驗結果進行比較，發現其差異不大；而在零元效應的極限方面發現除「必需品」外，其他品項皆存在零元效應，且受試者性別、年齡、地區不影響零元效應之強度。

日本公司因為沒有找到藍色的蔬菜與水果，於是公司命名為mizuiro(藍色)。本研究希望可以找到與市售藍色蠟筆最相近的青黛自製粉蠟筆。研究中發現： 一、藍色調整 (一)、符合△RGB介於0-277之間與藍色系列的B/R值達1.2倍以上，B/G值應達1倍以上且B>G>R的配方有： 1.吸色介質：無添加、硬脂酸、滑石粉。 2.溶質：去光水、糖。 3.染色次數：3~15次。 (二)、增加染色次數可降低△RGB，若重覆曝氧6次以上染色後的蠟筆，成品的△RGB與市售品相當。 二、蠟、油、與吸色介質配方 (一)、油5ml，15公克蜜蠟，5公克大豆蠟，滑石粉3公克，青黛粉3公克為自製蠟筆配方，其硬度與出蠟量與市售品相當。

本實驗探討luminol(又稱魯米諾、發光胺)- H2O2- K3[Fe(CN)6]化學冷光系統在不同氧化劑(H2O2)濃度、催化劑(K3[Fe(CN)6])濃度、pH值和溫度下，對luminol發光現象的影響，並加入奈米金屬(奈米銀、奈米銅、奈米氧化鐵)探討其在反應中扮演何種角色。我們以自製螢光偵測裝置蒐集數據，發現奈米金屬可作為此發光系統的催化助劑(catalytic promoter)，並進一步探討最佳濃度和溫度條件，其中奈米銀展現最佳的增強效果，同時討論奈米金屬增強發光的機制。

塑膠垃圾汙染日益嚴重，為了替環境盡一份心力，我們決定研究生質塑膠膜。使用玉米澱粉和明膠為基底製做生質膜，調整各項材料比例，再進行拉力、吸水能力等物理特性及燃燒、土壤掩埋分解測試。發現自製生質塑膠膜的張力能夠高於市售塑膠；燃燒後質量縮減率也可達100%；經土壤掩埋一週後即可完全分解。 我們依據自製生質塑膠膜各種特性考量，選出最佳比例：[0.5%甘油水溶液100mL+2g明膠+2g玉米澱粉+1.5mL醋]生質膜，將其製成餐具外包裝、塑膠背心袋、鉛筆袋、物品外包裝等日常盛裝非水性物品之塑膠袋，證實自製生質塑膠膜可以達到和市售塑膠一樣的包裝及承重效果，丟棄燃燒後可大幅減少灰燼剩餘質量；經土壤掩埋後亦可在自然環境下完全分解，達環保目的。

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。