第42屆--民國91年

飛行是門兒很奇妙的學問，它牽涉到力、氣流、飛行器的構造等因素。在這次的科展中，我們想透過紙、吸管等簡單的器具，使飛行器飛起來，看哪種飛行器飛最遠。我們先參照對照組，改良出四種類型的飛行器，再以手試飛，計算各架飛行器的平均飛行距離、觀察飛行狀態，且由各類型飛行器中挑選一飛行距離最遠的優良飛行器並互相比較。事後大家發現，由於每個人的身高不同，加上每次用力的大小、發射的角度不一，造成變因太多，所測得的飛行距離不夠客觀。所以，我們根據虎克定理，設計了一種能控制發射力量及角度的發射器。透過客觀的發射器，我們試飛了對照組飛行器、四優良飛行器，比較其平均飛行距離與飛行速率。再者，試飛時我們發現各類型飛行器的飛行狀態皆不同，所以我們又利用錄影機、電腦動畫技術來了解、模擬各飛行器的飛行狀態。

本研究以網路上Soft X-ray、UV195 A、Hα、K-Line波段太陽影像和MDI太陽影像上黑子、光斑經度位置的逐時變量，試求太陽自光球層以上各層（光球層→色球層→色球-日冕過渡區→日冕層）是否有越高層轉速越慢的現象？在求黑子、光斑位置方法上，曾利用1.傳統方法以太陽面經緯度圖套量列印的觀測圖；2.掃描太陽面經緯度圖→透明化→套疊網路提供的太陽影像，於螢幕中讀出位置；3.由PhotoShop軟體讀出黑子、光斑位置，再以（1）台北市立天文科學教育館和Peter Meadows提供的黑子位置計算程式；（2）在EXCEL軟體中套用日面座標等公式來求。結果：1.在大量觀測圖的位置量取上，用3.（2）方法較省時、省紙墨，且誤差減小。2.在徑向較差自轉的探討上，不管在哪個緯度，自光球層以上都有各層轉速不同的現象（徑向較差自轉現象），但並非越高層越慢，而是在大部分緯度處呈現 光球層高層→色球層→色球-日冕過渡區→日冕低層 （加速或同速或減速）→減速 → 加速 的快慢交替現象。

本校水溝中常出現油脂和菜渣，造成水污染。因此，我們利用油會浮在水面上的現象，並透過對槽的數目、排水管長度、排水管裝設的高度、排水管到出水口的距離、排水管的個數、油水的溫度、沙拉脫的使用、油水比例等各種可能影響油脂截留的因素進行探討，而設計了油水分離槽來截留油脂，並觀察實際運用於學校的情形。經由本實驗結果，油水分離槽確實能夠達到油脂截留的效果，而此油水分離槽模型，每秒可處理的污水約 16.6 ml/sec，有效率可達 97%以上，當應用於其它設施的污水處理時，可依需求，以此模型為依據，放大比例使用。

在四上，當自然課程進行到「植物的吸收與蒸散」的課程時，從「毛細現象」的實驗中，小朋友無意間發現了許多有趣的現象，引起了再研究的興趣。尤其是對顏色水中色素的分離最感興趣。於是便利用毛細現象設計了許多不同變因的實驗。例如不同質料的紙和布、不同液體的影響、水上升高度對上升速度的影響、阻礙水上升所發生的情形、色素分離的各種狀況，最後，我們還將實驗用過的紙作了回收並製成再生紙。當所有的實驗都進行完畢，小朋友仍然意猶未盡，又設計了相關的發展活動，例如用粉筆取代紙和布、紙蓮花、製作兩色花、取花汁作色素分離和吸水路徑不同產生的色素分離狀況。經過了這一連的實驗，小朋友不但對毛細現象有了深入的了解，也對自然科學實驗充滿了高度的興趣。

從小學五年級開始，我常和家人去淡水紅樹林「賞蟹」。有一次，我在水筆仔的樹幹上發現螃蟹，真是太奇妙了！於是便和同學展開對「相手蟹」的觀察研究。首先，我們從沼澤區的「雙齒近相手蟹」開始研究，接著又陸續發現棲息在附近的「神妙擬相手蟹」、「無齒螳臂蟹」、「紅螯螳臂蟹」……；這些和「招潮蟹」、「彈塗魚」比鄰而居的「相手蟹」，實在很特別。因此，希望能讓大家認識牠們的習性，也一起來保護牠們的棲息地。我們知道「招潮蟹」是挖洞高手，至於「相手蟹」是否也勤於挖洞呢？牠們洞穴的形狀如何呢？實在令人好奇！「脫殼」和「再生」是螃蟹生長的方式，「相手蟹」是以什麼方式「脫殼」和「再生」呢？「相手蟹」是潮間帶的蟹種，牠們在水裡的習性如何？……哇！有這麼多吸引我們探究的問題，所以，便於 89 年 8 月展開觀察研究紀錄，在這一年十個月的日子裡，我們以求真的態度為牠們做生態習性觀察紀錄，並以錄影機錄下牠們的習性及特殊的行為。

我們想要了解昆蟲在一般情形、食物引誘、驚嚇及遭遇其他昆蟲時的足步運動。經過實際觀察螻蛄、蟑螂、蟋蟀和獨角仙的步行，發現並證實了昆蟲最常使用的步足運動是三足式步行法，並且推翻昆蟲在使用三足式步行法運動時，是從後腳開始運動的理論。我們發現昆蟲在步行時，不一定是從後腳開始運動，而且常常是從前腳或中間的腳開始運動。在實驗中我們也發現斷腳昆蟲也有其特定的步行模式。

校園中常見的螞蟻只有幾種，以小黑蟻(簡稱小黑)、熱帶大頭家蟻（簡稱大頭）和黑頭慌蟻（簡稱小慌）最多。小黑行動力最快，愛吃肉，喜獨自搬運食物，較具有方向感；小慌體型最嬌小，偏愛甜食；大頭個子大、最團結，各種食物都喜愛。三種螞蟻都會先搬位點低、距離近的食物。三種螞蟻都喜歡走進紅色和粉紅色的通道去覓食。小黑和大頭都能舉起 5 倍體重的食物，也能獨自拖得動 50 倍體重以下的食物。將蟻后從蟻群中移開，會引起蟻群的慌亂，再次將蟻后放入時，蟻群也會先小心的檢查蟻后，才安心。不同族群之間的溝通行為主要是攻擊的準備動作。從走迷宮的實驗結果得知，螞蟻也有記憶學習的能力。外來威脅干擾族群時，螞蟻大多會逃出洞穴，而小黑似乎很怕黑影。

大學宿舍普遍空間不足，通常四至五人擠一間，每人都擁有電腦桌、書桌、書櫥、衣櫥甚至化妝台，再加上床和椅子，實在很擁擠；如果能改善多好！

當豬不再吃餿水、廚餘堆肥化垃圾為資源來談廚餘堆肥化之必要性，就不難理解為什麼要鼓勵學校針對營養午餐所產生的廚餘進行資源回收，通常中等及初等學校是資源回收工作最徹底的單位，但是並不包含有機資源回收，根據本小組調查台中市 33 所國中、60 所國小，其營養午餐的廚餘均無資源回收，探究其窒礙難行之原因，不外乎空間問題、衛生問題、費用問題及處理方法問題，因此本研究小組針對以上問題進行實驗。實驗結果發現，校園廚餘堆肥並不適用田間或農畜牧業之好氧處理方式，亦不適用家庭廚餘桶的厭氧處理方式，最適用以二階段式好氧、厭氧處理方式，廚餘先以好氧方式堆肥約 7 至 9 天，再進行密封厭氧處理約 15 天，即可將廚餘分解成過半熟肥狀態，而後混入土壤中約 10 天，讓土壤中的天然微生物更進一步分解廚餘，廚餘堆肥品即可被植物所利用，若在廚餘混合物中添加食醋或有機土，更可有效縮短廚餘堆肥時間，只需 24 天左右即可完成堆肥工作，若是在廚餘混合物中，同時添加食醋及有機土，應該會有更好的效果，當廚餘堆肥時間縮短，則廚餘堆肥空間即可縮小，當採用二階段式廚餘堆肥，就不會有環境衛生問題，但是有幾點必須注意，在第一階段好氧處理時，其透氣孔必須放置適量的活性碳吸附可能產生的異味，在第二階段厭氧處理時，必須定時排除液肥（滲出水），稀釋約 100 倍後才能施肥。

1.應用開管壓力計測量反應速率\r 優點：在短時間內，可重複地做，節省時間及藥品。\r 2.應用開管壓力計驗證亨利定律\r 優點：有關亨利定律方面的實驗，高工基礎化學實驗中都沒有殊為遺憾，本實驗設計可提供理論與實際的結合。\r 3.應用開管壓力計測量液體的密度\r 優點：本實驗設計，和比重計一樣，可直接讀出密度，不必再經計算。\r 4.應用開管壓力計探討壓力與分子數關係\r 優點：利用簡單設計，即能顯示實驗結果且材料取得容易。\r 5.應用開管壓力計驗證氫比空氣擴散更快\r 優點：利用廢棄的塑膠瓶，來做多孔罐，即能由壓力計兩端的壓力差看出氫比空氣擴散更快。\r 6.應用開管壓力計測量氣體擴散速率\r 優點：設計簡便，且可精確的看出氣體擴散開始和結束，因此可準確量出擴散的時間。本實驗可取代課本利用氨和氯化氫的擴散來測量擴散速率。因氨和氯化氫都有毒，且時間掌握不易往往誤差很大。