第42屆--民國91年

透過遊戲能引起學生學習數學的興趣，而這些有趣的問題可以加深學生對數學的理解能力；「如何平分 8 公升的水？」的倒水遊戲題目，就是利用兩個數通過許多次加法和減法以後看看是否能得到所要的結果。

一、點光源照射雙狹縫，光產生擴散現象，形成明暗相間的干涉條紋，此為狹縫的繞射原理。二、礦物晶體是由多面晶格堆積而成，其間距極小，因為晶格間隔數A與紅光(6328A)恰為光波長的倍數，可當成雙狹縫來進行光的繞射。三、將礦物薄片置於自製的旋轉儀器上，以雷射光穿透過，使其在一公尺後的屏幕前產生花紋，將礦物晶體與礦物薄片作360度的立體旋轉，迄產生最多的繞射線與最佳的繞射圖形，並記錄下亮點和中央亮帶間的距離及繞射線的數目與夾角。四、同種礦物的晶格堆積格式固定，且經繞射後能產生固定的繞射圖案，藉由圖案的線條數、夾角和亮點和中央亮帶距離的比較，可建立一套鑑定礦物的圖鑑。

公車，是現代人不可或缺的交通工具。當公車左右轉時，車內的乘客也跟著左右晃動；當公車行駛在凹凸路面時，車內的乘客也跟著上下晃動。透過對車重、坡度、路面的凹凸程度、前後輪距、車身長短、車輪多寡的各種實驗，我們得知在彎路時，坐在靠近後輪的地方較舒適；上下震動時，坐在車子的中間位置較佳。

我們在無意中，從爛泥溝裡發現了水蚤，對這體長只有 2mm 的水中小不點深感興趣，想了解他為什麼能在爛泥溝中生活？其他溪流、湖泊、池塘找不找得到？ 他如何繁殖、運動和捕食？在自然界中，他扮演什麼樣的角色？對人類有什麼貢獻？我們從最基本的一般水族箱飼養開始，分爛泥區及水草區，由飼養的結果來發現問題，設計實驗，從而了解水蚤的繁殖與生長、運動和捕食、角色與生態….等。我們的實驗有：共生條件實驗、水質實驗、水流實驗、鹽度實驗、PH 值實驗、餵食實驗、溶氧量實驗、光線實驗、水溫實驗。我們的結論是：水蚤能生活在低溶氧量下的爛泥溝中；鹽度 7%以下的淡水中、水溫在 15℃?30℃間的稻田、沼澤、濕地，只要水質純淨，水性微鹼（PH=8~10），，日照充足，水流不急或止水，便可看到可愛的水蚤。它是最好的魚飼料，也可當作水質輕度或中度污染的指標。

兩條不平行的相交直線L1、L2，交角θ度。今有一不在L1、L2 的點P0，作關於L1的對稱點P1。P1又作關於L2的對稱點P2，P2又作關於L1的對稱點P3??如此反覆對L1、L2 做對稱點，當Pn 的n＝ 2π/g.c.d(π,Θ)，則Pn 會重合P0。另外對L1、L2 形成的所有對稱點會位在同一個圓上

為了綠化校園，學校裡種植很多草皮。每天都需要澆很多的水，否則被太陽一照，草皮很容易就乾枯下垂。我們常在中庭和操場上活動，可是草皮如果常常被同學們踩踏，草皮就會長得不好，甚至會死亡，所以學校都禁止我們在草皮上面活動。這樣一來，我們活動的範圍就越來越小了。所以我們想要找出一種草皮，可以讓人在上面踩卻不容易死，不常澆水也能活得很久的。我們調查校園裡的草皮，選擇了校園裡原有種植的百慕達草、斗六草、地毯草，加上和校工伯伯推薦的假檢草，四種草來做耐旱和耐踐踏的實驗。我們的耐旱實驗是把草皮移植到花盆裡，照顧一陣子後，暫時停止澆水，觀察那一種草皮能活得最久。踐踏實驗是找體重為 45 公斤同學（這是健康中心所提供，全校六年級學生的平均體重），連續五天在草皮踏 500 次，觀察草皮被踐踏的情形和後來恢復的情況。自然老師曾經在上課時告訴我們「生物多樣性」原則，所以我們也想觀察那一種草皮裡出現的其他生物最多種。我們的實驗發現百慕達草是四種草中最具有耐旱性、耐踐踏性和生物多樣性的，獲得我們一致認同的「草地狀元」。

在酸鹼滴定反應中，我們經常利用指示劑的顏色變化來決定滴定終點，不同類型的酸鹼滴定，必須選用不同變色範圍的指示劑。雖然我們可以用肉眼判斷顏色的變化，進而求得指示劑大約的pKa 值，但誤差可能會很大。在本次研究中，我們利用光度計儀與pH 儀，針對指示劑在不同pH 值時，與某特定波長的吸收度變化關係，來正確求得其pKa 值，並得知指示劑在變色過程中所轉移出的氫離子數目。同時，我們亦針對課本中所描述的天然指示劑1,2（紫色甘藍菜、玫瑰花、老薑汁、波斯菊）去研究其變色特性。

象神和納莉颱風使得基隆河暴漲，河水漫過堤防淹沒了社區和學校，在基隆河整建工程中，將原來的植被泥土河道鋪上水泥，實驗中發現水泥河道比原來的植被泥土河道排水的速度快、排水量高，但觀察中卻發現對於坡度平坦、河道蜿蜒的基隆河，水泥河道仍然會淤積大量泥土並且破壞生態，定期疏濬和保留原有的植被泥土河道並加寬行水區，才是人與環境的共存之道。

近幾十年來,工業化及科技進步帶來了文明及生活的便利，卻也藉此讓大自然原有的平衡發生改變，例如溫室效應，便是由於大氣中的分子組成發生變化，如二氧化碳或甲烷等氣體，它們因為吸收了太陽光中的紅外線，造成了溫室效應，改變了全球的氣候環境，研究對於在自然界中碳循環有重要貢獻的嗜甲烷菌（Methanotrophic bacteria或methanotroph），將有助於改善我們日漸增加的溫室效應。根據Sochngen 在1906 年的推測，與甲烷代謝相關的微生物將在減少大氣中大量甲烷分子濃度當中，扮演重要的角色。因此，我們試圖基於此項觀點，推測當環境中甲烷濃度有升高的趨向時，是否會出現相對應的微生物有大量繁殖的傾向。嗜甲烷菌為格藍氏陰性細菌，轉化甲烷為甲醇作為此菌能量及碳源的來源，在有氧氣和烷類氣體的環境下，它也可以將烷類轉化成相對應的醇類，烯類轉化成相對應的環醚類，如丙烷變正丙醇及異丙醇，丙烯經作用後成為環丙醚。嗜甲烷菌可以生長在許多不同條件的環境中，從海水、淡水、沈澱物、泥碳沼澤、土壤和溫泉等都有被發現（Murrell et al., 2000）。