第37屆--民國86年

在 85 年 3 月下旬上完三下自然課的第二單元「蠶」，覺得蠶一生非常微妙。雖然蠶寶寶的生命非常短暫，只有 35 天至 50 天左右，卻經過了三種變態和四個時期。從養蠶的過程我們發現一些疑問的地方：蠢寶寶喜歡吃怎樣的桑葉？餵食桑葉的次數和蠢寶寶的生命力有什麼關係呢？一個繭能抽出多長的絲？ … … 為解決這一連串的疑問，於是和同學們在老師的指導下，在校園種植桑樹，還有開闢一間養蠶室，作為我們研究探討的地方。

理化課本 6 - 3 , 6 - 4 提供了簡易的實驗來說明擴散運動。但我們也從觀察中發現了下列疑惑：(一)紫紅色的KMnO4溶液加入水中，究竟是由於重力（密度大）下沈擾動而擴散，還是由於分子的「布朗運動」而自由擴散？我曾把KMnO4置於下層，再緩緩加入水，結果隔了一天仍無法擴散完全。這和以課本作法所得時間相去太遠。(二)有很多果汁使用前必須搖一搖，足見溶液梯度可存在甚久，不易擴散(三)當KMnO4變淡是否代表擴散之終點？擴散速率如何去定量和比較？(四)當鹽溶液為無色時，有無簡易的方法可觀察並定量擴散現象？(五)液體的擴散機制和氣體擴散有何異同？為何跌打膏藥溶劑的選擇非常重要？ \r 我決定利用本校學長所發展出一系列的分析方法，設計適合的實驗器材，以解答心中的疑惑。

我在使用分度器時，發現分度器可以畫不同角度的角，也可以測量物體的一些角度，但有些小的物體內角卻無法量出來，我們想尋找一種可以測量各種角度的器具，使它不會受到物體形狀限制，在和老師討論下，我們展開了研究。

台灣地處亞洲大陸東側的新摺區上，為一海島，本島地形狹長，河流短促，降水不易收集，而大部分之雨水直接排放海洋，又由於台灣森林源區的濫墾濫伐，造成水土保持不良，而人們對於水資源不珍惜等原因，使得台灣地區水資源缺乏，水源得之不易的情況日益嚴重，目前的解決途徑有：(一)開發新的水資源。(二)有效的應用水資源。但因台灣地區地形及氣候之影響，使得各界即使投入了大量的人力，經費卻無法有效的開發新水源，致事倍功半之效果，故朝積極有效的應用水資源之方面發展。 經比較後，我們發現目前坊間運用之設備不符經濟效應。例如：迪化污水處理廠的一期工程，又例如養豬廠的污水處理系統；雖符合高效率低花費的原則，但卻有：(一)不能有效地分離污染物。(二)不能大量處理。(三)處理速率過慢等缺點。有鑑於，我們將養豬場的系統加以重新改良，而研發出斜板廢水處理器，以補足此套系有此統的缺失，進而提供更有效的污水處理方式。

老師說植物的光合作用需要二氧化碳、陽光、水和葉綠素，並且能夠產生氧氣和澱粉。育倫好奇的問，是不是每一種綠色植物在相同的時間內消耗的二氧化碳都一樣多呢？這一次，我們要來找出那一種綠色植物所消耗的二氧化碳最多，產生的氧氣也最多，如此一來，這種綠色植物就可以種植在校園裡和馬路上，產生更多新鮮的空氣。

當環保團體倡導到高雄澄清湖參加 〝 火金姑 〞 相會活動時；不禁引發我們探討這種不靠燃燒，不需電線，不產生多餘的熱，能量效率高之光化學反應所產生的化學之光；深入探討在這短暫的反應過程裡，濃度、溫度、 pH 、溶劑所扮演的角色，並進而探討其反應機制。

1.本校園遊會時，我們參加喝汽水比賽，賽後不斷地打嗝。對此狀況很好奇，因此引發想探討的動機。 2.由食鹽加入沙士中會使氣體逸出，因而想了解溶質與氣體溶解度之關係。 3.對於課本所介紹亨利定律的內容不是相當詳盡，想要更進一步的了解壓力與溶解之關係，並探討亨利定律常數 k ，及其變因。 4.屏東地區河水污染嚴重，時有所聞，因而想建立簡易，迅速的方法測量水質污染程度，進而使大眾能有憂患意識，提高環保概念。

本次參加科展生物科、初小組 14 件、高小組 20 件、國中組 18 件、高中組 19 件，共計 71 件。另有來自泛太平洋地區國家有 5 件。研究的主題包羅萬象，可以說是吻合「生物多樣性」的意義。 初小組的研究計象，較多偏重於生活周遭的小動物一昆蟲，如蟋蟀、蠶寶寶和螟蛾等等。得獎的作品都表現出相當細心，點點滴滴的生活史資料也都評細的記載，也都會去思考生物生活史特徵與環境生態因子之關係。高小組的作品，除了對生物生活史特橄也有更廣泛的探討外，有些作品還深入去比較生理適應的表現。 國中組之作品不乏用較精密的儀認來記錄，雖然有些操作是透過老師或相關大專院校的幫忙，但作品呈現的結果都非常整齊，圖表也相當精美，對研究目的的討論也能切入說明。高中組之研究針象，不但可深入自DNA小分子起，也包括整個地區的蟲相生態，由得獎作品中能看出他們在科學研究方法與態度的正確性與認真解答的能力。惟高中組的研究，仍較多採用傳統式的觀察─分析─結論的歸納法，缺乏以問題─假說─求證的思辦法，這對高中生在踏入研究領城前的基礎科學訓練上，稍嫌不足之處。

在理化第一冊中曾經探討大氣壓力，我們開始對這環繞在地球外圍的大氣感到好奇，而在托里切利的實驗中 76㎝ 水銀柱，相當於 10㎝ 水柱高，對我們而言極為抽象，加上汞蒸氣有毒，所以我們從未做過此實驗，所以想利用這次科學展覽的機會，看看是否能避開汞蒸氣的毒性，又能安全操作之實驗方法來測量大氣壓力的大小。

高一上地球科學課時，有一章是有關化石的介紹，老師告訴我們台灣大多屬於新生代的地層，可找到許多貝類化石，甚玉連至山都可見到，但因此處年代久遠，在地質作用之下，化石的保存情況並不佳。不過在台灣各地仍有不少地方（如台南關廟、苗栗白沙屯及恆春四溝等），有保存情況不錯的貝類化石，而且種類、數目都不少，於是我們產生了對研究化石及其與環境間關係的興趣，而展開了這次貝類化石的研究。