第42屆--民國91年

高中基礎生物中有關生物間的交互作用，提及生態失衡的內容中，曾介紹「外來種」對於本土生物可能產生的影響，所謂「外來種」即是群集中原先不存在，但因人為引進的物種，如本島農田常見的福壽螺和溪流、池塘常見的吳郭魚等。通常外來種欠缺天敵或競爭者的制衡，往往過度繁殖，為當地的生態環境帶來衝擊，致使生態失去平衡，甚至導致原有物種滅絕。如吳郭魚引進台灣後，即迅速在各溪流、池塘等淡水水域中繁衍。現在不但成為本島河川下游和池塘的優勢魚種，更在競爭的效應下，導致本省原產的鯽魚數量大幅下降而有了滅絕的危機。同樣的競爭效應也發生在外來的福壽螺和本地的田螺上（施，1999）。外來植物的例子則如布袋蓮，在淡水水域中，因無其他植物或動物天敵的制衡，造成許多本土水生植物生育地因其入侵，頓時失去生存空間。 \r 「次級演替」是指生物群集在受到干擾之後的變化過程，一般常見的人為干擾方式主要為火燒、噴藥、刈除、踩踏等。 \r 大黍 ( Panicum maximum Jacq)，又名天竺草，原產於熱帶非洲。1908年自菲律賓引進台灣( 許，1975 )，做為牧草和水土保持植物。張和蔡(1974)以及廖(1989)均曾進行過大黍之水土保持試驗，確實有一定的成效。大花鬼針草進入台灣的時間普遍認為應是在清朝時，民間交流過程中意外引進，確實時間並不可考。 \r 據前人研究，大黍在雨季時火燒後會快速萌蘗；且自從引進台灣後，更因其侵略性極強 , 在台灣中、南部地區大量滋生，現已取代芒屬植物( Miscanthus spp. )之地位，並在中部地區坡地形成草原景觀。而以殺草劑之噴施可有效的抑制大黍之生長。鬼針草傳播方式主要以動物媒介為主，在演替早期通常也是屬於優勢植物，因此本實驗由實際的勘查、測量與記錄，藉以了解大黍、鬼針草等外來植物於演替過程中，其與本土植物的競爭情形做一初步探討。\r

在去年的暑假期間，杰伸的爸爸、媽媽帶著杰伸和他姊姊一家人到宜蘭參加親水公園國際童玩節，看見了許多不同的童玩，其中，發現最有趣的就是「水火箭」。開學後，他把這件事告訴我們這些志同道合的朋友們，於是，我們就開始研究水火箭的製作方式及過程，並且想實驗看看我們製作的水火箭能夠飛得多遠。

我利用動圓和定圓來探討轉動所行經面積估算與指標角度的變化。採用圓形板，以相同半徑的動圓去轉動一個或多個定圓，從動圓行經的軌跡估算面積；接著將定圓排成直線形、三角形數、正方形數，利用動圓轉動上述圖形，估算動圓的指標角在轉動後的角度改變。結果發現，在面積的估算上，圖形雖複雜，但經過操作整理後，可以得到精確的估算值，並發現規律性。在估算指標角，以同樣大小的動圓去轉直線狀、三角形數、正方形數的定圓，指標角度有一定的變化，當定圓數量增加時，有規律性。動圓和定圓的半徑成比率時（如 1:2、1:3、…），指標角也具有規律性。我使用的道具雖簡單，卻可以導出有趣又有規律的推論。本研究仍有許多工作，可留待以後再來進行。

我們的自然是牛頓教科書，在六年級上學期〈一、動物的生活和環境〉第12 頁社會性的動物裡面寫著「螞蟻成群結隊的搬運著食物，牠們彼此分工，擔負著不同的工作，形成了螞蟻的社會。」可是我們並沒有真的去觀察螞蟻的社會行為，因此我們決定藉由觀察來證實書中的說法，並同時在老師的指導下展開了這次的活動。

本研究主要探討南崁溪上游被污染的程度以及污染來源，我們每天由民光東路橋下，採集河水當樣本來研究，用顯微鏡觀察水中的物質和生物，並用濾紙過濾溪水，觀察殘留物。對於探討南崁溪的污染程度，我們設計一種簡易測定濁度的方法，並實際沿著南崁溪調查污染來源，還從網站、地圖、電話簿，尋找資料。這些資料包含一些南崁溪沿岸河邊的染整廠和養豬場等對河川會造成污染的產業，並調查南崁溪流域的人口並計算污水排水孔。由調查研究顯示，當經過下雨後，河水的濁度會降低，在下雨時，因沖刷帶有泥沙，河水濁度會升高，但臭味會減輕。這就是人們所知道河水的自淨能力，可是，南崁溪被污染的連下雨都沒有辦法減輕河川被污染的程度，所以本研究是希望大家能了解、注重環境保護，愛護河川，並徹底的改善河川的污染，讓南崁溪恢復原貌，使下一代有一美好的環境。

以本校現有之器材與設備製成鋅空氣電池，並以實驗證明我們製成的電池確為鋅空氣電池。以自製之鋅空氣電池探討鋅陽極製作方式、鋅陽極面積、擴散層中PTFE 含量、催化劑種類、「充電」方式、環境中二氧化碳等各項因素對鋅空氣電池性能之影響，並改變鋅陽極製法及擴散層中 PTFE 含量，有效改進電池性能。

國中生物課本第七章蛋的構造，使我們知道蛋的性狀都不相同，蛋的外觀及內部的色澤、凝固強度差異極大。我們吃的酸蛋、皮蛋、水煮蛋、溫泉蛋，是否受到溫度、酸鹼性的影響？是否蛋浸泡不同酸鹼溶液及加熱會影響蛋黃、蛋白的色澤及凝固性？激起了我們的興趣而去深入研究探討。

本研究是以自製的反應儀器全程監控雙氧水加入不同的三價鐵鹽中，伴隨著氧化還原及催化分解產生氧氣的全部過程，其設計流程如下: 反應器→排水集器法→虎克定律→滑尺感測→Ａ／Ｄ電路→電腦將雙氧水分解出的氧氣，利用集水桶收集，集水桶的重量向下拉動滑尺，使其感應部分通過光遮斷器，藉由A/D 電路，電腦收集電壓與時間的數據，再配合校準線的資料繪出反應速率與時間的關係圖。研究結果顯示三價鐵鹽中，Fe(NO3)3 和FeCl3 的反應情況較類似，氧氣的產生很快達最高速率，其最大反應速率值約在0.4ml/s-0.6ml/s 上下，但反應也很快完成。Fe2(SO4)3 的反應情況較溫和平緩，慢慢提升其反應速率，且其最大反應速率也較小，約在0.1ml/s-0.2ml/s 上下。藉此研究結果，若要利用雙氧水的氧化力應用於工業的污水處理上，Fe(NO3)3 和FeCl3 較適於速效性(如旺季，訂單大量，產生廢水量較大之行業); Fe2(SO4)3 較適於長效性(如淡季時，不景氣，產生廢水量較少較緩之行業)。若鐵生成穩定錯離子後，其反應速率皆較慢，實驗結果其最大反應速率值約在 0.01ml/s-0.02ml/s 上下，速率比非錯鹽的鐵鹽慢了十倍多。其中Fe(CN)63-，圖形與FeCl3類似，其餘其反應速率較近於定值，可將此結果應用於日常生活中需較固定氧氣產生，而其速率不必很大處(如水族箱之氧氣供應，燃料電池之氧氣供應)。

本實驗探討大肚魚適應環境之方式以及大肚魚對顏色探究與學習能力之相關性，主要內容如下：生殖方面：體內受精、卵胎生、一年四季的生產、族群中雌雄數量比約 3：1 及性反射刺激，此皆有助於種族的延續。生存方面：攝食具活動力的餌；對細長形且會動之物體，具攻擊性傾向；體色會隨所處周遭環境顏色改變；刺激源（強度及加速度改變）影響鑽地隻數，上述皆有利大肚魚獵補食物或避免受到敵害攻擊。學習能力與探究行為：探究行為出現時，先前學習經驗及防禦反射──鑽地行為均受到抑制，但大肚魚對顏色的偏好，會影響探究行為之表現。（作品名稱由來：我們認為大肚魚在水中有如 F117 隱形戰機般，具反雷達、隱形、快速等特色，此對大肚魚之生存具重要意義。）

現在許多工廠，如電鍊、食品、化學工業……等，電解皆為其中不可或缺的重要步驟之一，如能提高電解效率，將能有效提高產量，並節約所浪費的電能，達到環保與經濟的雙贏局面。\r 在討論加快電解速率的研究中，影響電解的因素有許多，但是其中卻較少見到磁場對電解影響的研究，因此我們希望能綜合前人的研究，達成最小能源卻有最大效率的目標。\r