第41屆--民國90年

當我們在課堂上進行高中化學第三冊，第四個實驗--「硫酸及硝酸」時，依著實驗步驟，我們將銅片加入濃硫酸中並加熱之 並期待著Cu + H2SO4→CuSO4 + SO2 + H2O的化學反應，結果我們看見了SO2的氣泡生成，但並沒有看見藍色的Cu2+出現，反而出現了黑色的固體顆粒，顯示除了Cu + H2SO4→CuSO4 + SO2 + H2O外，可能還存在著其他反應。因而引起我們探討的興趣。

家裡有一隻小鳥，每天我都會去餵食，有一次家裡要外出旅遊，擔心小鳥沒人餵食。於是爸爸又重買一個小鳥飲水器，把玩小鳥飲水器，我很好奇，為什麼水可以源源不絕的流出，而不會溢出，查閱百科全書，卻只有寫「大氣壓力」四個字。於是在老師的指導下進行研究，並且在研究的過程中，我又有了其他的想法，並設計改良了一個自動給器。

雙氧水和二鉻酸鉀是高中課程中常見的氧化劑，那麼二者混合後，究竟是誰氧化誰呢?這個問題引起了我們的興趣，於是著手進行一連串的研究。

在做雙氧水分解氧氣的實驗，當反應不再冒氣泡，但又需再收集氧氣，我很自然地再加入一些雙氧水到原先的反應瓶裡，反應瓶雖然立刻又冒出氣泡，但我發現速率比原先慢了許多。根據國中課程所學有關催化劑的作用原理，二氧化錳是不消耗的，只要反應的雙氧水濃度相同，反應速率應該相同，對於這種不正常的變慢現象，引發我對催化劑在化學反應中的行為及二氧化錳在反應中是否有變化的研究興趣。

自然課的時後，自然老師發給我們測試酸鹼的石蕊試紙，讓我們在學校測試許多溶液的酸鹼性質，但許多同學想更了解在日常生活周各種東酉的酸鹼性，於是老師又發了許多的石蕊試紙讓我們帶回家玩玩看。\r 我一回到家就迫不及待的拿起石蕊試紙，測試各種東西，令我最感到好奇的是我新買的一套變色筆，其中那一支可以使其他色筆變色的透明無色筆，竟然是酸性的。隔天，在自然課寺向同學報告我的發現後，引發了其他同學回家也去做同樣的測試，沒想到得到的結果，居然不同，有酸性也有鹼性。於是我就找了幾個對這個現象有興趣的同學，一同研究如何利用酸鹼使顏色變化，做出一套自製變色筆。\r

在一次研討會中，劉江楓教授介紹了數種在加拿大訓練資優生的數學玩具，其中一種玩具引起了我們研究的興趣，它是從魔術方塊及中國的七巧板演變而來，是由十二塊菱形(如圖一)所組成，去排成數種不同的圖形。但排的原則是"相鄰必須同色"，我們即以其中一種圖形(如圖二)，展開一連串的探索過程。

自然課的時後老師做了毛細現象實驗，將毛細管放入液體中，液體會沿著毛細管內壁上升，到某一高度就會停止，我們可以藉著測出高度及比重、管之半徑測出表面張力。當老師示範完之後，由我們自已操作，但是我們發現所量出的高度與老師不同，經過分析之後我們才發現，原來差別是老師是毛細管放入液體中，液體慢慢上升，而我們卻是在老師實驗將毛細管提起，此時液面會慢慢下降到某一高度，所以高度就不同了。這引起我們好奇，就只是這樣提起毛細管的一個簡單的做法，液面升高的高度就不一樣了，經與老師討論之後我們打算去找出原因，因此我們就設計此實驗來探討。

課餘時間，老師常鼓勵我們玩一些智遊戲。同學常輪流提供許多題材。我看上的是在Boris A.Kordemskyed，張能杰譯的「趣味數學問題集」中的跳棋問題。茲將書中的問題摘錄如下： ☆移位跳棋 將三個白棋置於如下圖中之1、2、3之方格內，同時在5、6、7三個方格內放入黑棋。 如何將三個白棋子移到黑棋子所佔昀位置內。移動的規則如下：可以將棋子移入鄰斤的空格，或者取出一棋子路過鄰近的棋子置於空格內。本題需要移動15次。 基本上這個遊戲是直線上「移位遊戲」，完成原題3-3的瓶稱並不難，但m-n或其他變化的解題，還真的很傷腦筋。因此我到圖書室想從相關文獻中去找解題的資料，我找到獲選我國參加加拿到1996年科學展覽會的高中組作品。「走走跳跳」： 另外在中華民國第三十九屆中小學科學展覽優勝作品專輯(高中組)中，第二名的優勝作品「乾坤大挪移」也是針對直線型移位遊戲加以探討。我覺得個人移位跳棋遊戲在移動過程中有特別的數學規律，又可以很有變化，於是想進一步研究它。

有一天，老師表演了一種聽音撲克牌魔術，只見老師拿了一副撲克牌，洗牌後請同學抽出一張，並隱?藏起來，然後老師把剩下的撲克牌在耳邊聽了一下，居然能立刻說出被抽走那一張撲克牌的花色和點數，試了好幾次，百發百中，非常神奇!在我們百般的要求下，老師終於傳授給我們秘訣，知道秘訣後玩了一陣子，我們還將玩法做了變化，而我們更想知道這個變化能不能無限延伸，於是我們決定以聽音撲克牌為主題，做一些探討。

有一天，我在電視上看到:「在日本有一戶小氣家庭為了響應環保加上省錢，運用吸熱的原理在輪胎裡灌滿水代替水塔，就可以洗熱水澡了!」可是，輪胎會發出一股令人受不了的臭味，而且散熱又快; 再者，我又想到; 「一天中午，我打開水龍頭發現水怎麼熱熱的?」問過老師之後，才知道原來也是吸熱搞的鬼，於是我們就想到利用吸收太陽的熱能產生熱水的原理，來做出一個節約能源的「太陽能熱水器」。