第39屆--民國88年

外出時，常常看到盲人因為眼睛看不見，吃力的導盲磚步道上摸索前進，覺得好可憐。因此，我們想研究並改良更好的導盲磚，使盲人走得更安全，更方便。

繼去年我們以長、寬分別為 a 、 b 的平面撞球檯，在新竹市參加展覽之後。今年我們想更進一步的將其推廣成長、寬、高分別為 a、 b 、 c 的立體撞球檯，並嘗試用新的方法推導研究平面（二維）及立體（三維）撞球移動情況及相關的數學結果。

在一次數學課時老師提到從直角三角形的頂點開始，連續往三邊作垂線，垂足點會逼近同一點如圖(1)，P1，P2，P3，P4……Pn，我們將此趨近點P與三頂點A，B，C 連接後發現將 P 點的周角分成三對與原三角形內角相等的角，如圖(2)，∠1=∠A，∠2=∠B，∠3=∠C，這很神奇，我們從老師口中約略的知道，此點叫布落卡點，但對一般三角形卻不知要怎麼去作出該點，這引起我們想要深入的去探村其中道理的興趣，老師也鼓勵我們去研究。 \r

近幾世紀以來，由於工業革命的成功，金屬材枓在我們的生活中造成了舉足輕重的影響，在我們周遭一定不難教現金屬的蹤跡。大多數的金屬在大氣中或腐蝕介質中，因它們的熱力學性質是不穩定的，有自發腐蝕破壞的傾向。而台灣位於亞熱帶地區，氣候潮濕且高溫，又近年來由於工商業發達，工業及汽機車廢氣造成了普降酸雨，使建材和機具皆暴露在惡劣的環境中，影響建築及公共安全問題甚巨。因此研究腐蝕及防護腐蝕，不單是科學技術問題，更是關係到保護資源、節約能源、保護環境、保證安全生產的重大社會問題相經濟問題。

在操場遊戲時，常常發現校園中成群的白頭翁、麻雀、綠繡眼、蜻蜓 … … 等聚集在菩提樹上覓食。仔細一看，哇！菩提樹上結滿了紫紅色的果實，但是我們卻從未看過菩提樹開的花，於是，我們非常好奇的跑去 請教老師，一起探究其中的奧秘。

炎熱的暑假過後，想到又要進入悶熱的教室，不自覺的已汗流夾背。 開學後、一樣炎熱異常，教室像似熱烘的火爐，老師說今年的最高溫度 38 . 9 度，是台灣有氣象記錄以來最高的一年。想到這高溫、我們在這不通風的平頂教室，頭上的電扇吹著熱風，可讓我們悶得快睡著。我們心想如果能在節約能源之下、建築一棟能防熱對流的教室以降低室內溫度，提昇學習的環境品質，那將是我們學生的最大福氣。我們要如何來做呢？於是我們產生研究動機，在老師指導下，分析熱效應的影響變因，應用科學原理，來做科學建築防熱的研究。

家裡魚缸理所養的魚是很活耀的台灣溪魚，每當發生停電時，幫浦停止打氣，溪魚就會集體浮到水面，而旦動作變得遲緩，張嘴咬水，好像很痛苦的樣子，苔是趕怏用電池式幫浦打氣，幾分鐘後，所有的魚兒又活潑的急速游動，像是吃了菠菜一樣，我對這種現象很好奇，於是去請教老師，得知是水中溶氧量不同的綠故， 但是我更想知道魚兒要多少氧氣量才夠呢？而旦哪些因素影響含氧量的變化呢？含氧量能增高、降低到多少呢？我找了要好的同學，在老師的指導下一起研究。

在二、三年級中，分別上到機械工作法及機械製造，尤其在鉗工工作法及銑床工作法中，老師授課有提到如何使用各種不同的虎鉗來夾持各種不同之工件來進行機械加工，遇到特殊形狀工件時，如圓球、斜度或不規則之工件就無去夾持，就必須使用特殊虎鉗或夾具才能夾持加工，感覺到非常麻煩又浪費時間且必須準備各種虎鉗，所以引發同學想研究設計一台多功能虎鉗可省時又方便且能夾持各種不同之工件。 另一種研究動機因素就是在加工過程中如果有加工程序錯誤時，有些加工部位就無法加工（如一件工件有直槽又有斜度，旦斜度把工件切成三角形，如果先將斜度完成，這樣直槽就無法加工），所以整個工件就可能報廢，學生練習是無所謂，但如果是外面工廠，加工一批大量之工件，因為員工的疏忽而加工程序錯誤導致工件必須報廢或需製作模具來加工，這對工廠而言是一種隕失，如果這時有一台操作簡單方便的多功能虎鉗，就能減少慢失及節省成本。 種種的因素，因而讓我們產生了興趣，著手研究設計改善對工件夾持的問題，達到我們所頂期的功能，對教學或工廠有所幫助的多功能虎鉗。

由於實驗課本的鋅銅電池裝置，輸出功率不及一毫瓦特，以致不具實用性。在歷屆中小學科展中，已有不少改良鋅銅電池的作品，但仍不具有實用性。而且仍有許多可能影響電池電流的變因未經探討，因此引發我們進一步研究的動機。由於市售乾電池已具有鋅極，所以我們希望能回收廢電池，將其改裝為功率與市售乾電池相當的鋅銅電池。

教室後面的圖書箱最近圖書媽媽又添購了一些新書，其中「阿草的葫蘆」這本書內容很豐富，但大部份我們都看不懂，畢竟我們年紀還小。裡面偶而有一些數學推理遊戲，倒是能吸引住我們，其中「障礙賽跑」充滿了「障礙」(原文摘錄「阿草的葫蘆」 P . 347 、 P 348 ) : 一個炎熱的下午，阿拓和阿霧兩人在冰店輝聊天納涼。 「該想些遊戲來玩，輸的人付錢。」阿霧提議著。 「你可有什麼新鮮的？」阿拓問道。 「我想起一種遊戲，和百合接力賽跑差不多，暫且叫做障礙賽跑吧！」阿霧一面說著一面拿出撲克牌，把 1 到 6 的 24 張牌找了出來。 「規則和接力賽跑差不多，每個人輪流拿一張牌，把拿出的牌的點數全部累加起來，誰能使加起來的點數成為 31 點誰就贏，但是超過 31點要算輸。」 「嗯，這和最多六步，最少一步的接力賽跑又有什麼不同？」阿拓問道。 「當然不同，要不然怎麼叫做障礙賽跑？只是你一時還看不到障礙罷了！要不要試一試？」阿霧說道。 阿拓接受了挑戰，但滿腹狐疑，猜不透其中的機關： 「由我開始好了，31除以 7 餘 3 ，照接力寶跑的原則，我先拿 3 。」阿拓說。 阿霧不聲不響拿了一張4，接著阿拓又照接力賽跑的原則再拿一張 3 。然後兩個人輪流又拿了兩張 4 和兩張 3 ，此時點數已經累積到 24。阿霧嘴角泛著微笑，拿掉最後的一張 4，望著阿拓。 「障礙賽跑？！我看到障礙了！原來每個數字最多只有四張，這次我輸了，再來一次！」阿拓總算在數字遊戲上首嚐敗績。 一遍一遍玩下去，越鑽研越覺得這種遊戲變化之大。有時候要搶接力賽跑中的特殊點(即累積點數為 3 、 10 、 17 、 24 、31者 ) ，有時候又要盡力避開這些特殊點。經過長時間的分析，最後才得到致勝的原則。(非常複雜)。 這項遊戲和賽跑一點關係也沒有，而是在有限的字牌中取得勝利的關鍵牌。經過一陣子的摸索後發現變化實在很多，差點沒撞牆。我們現在試著從最基本的情況探討起。