第43屆--民國92年

我們利用學校復育黃緣螢的機會，嘗試在馬祖地區找尋紅胸窗螢及其他螢火蟲的棲息地，學習飼養紅胸窗螢，觀察紅胸窗螢幼蟲成長的過程，學習辨別牠和山窗螢不同的地方，同時知道怎樣辨識紅胸窗螢雌雄的方法，牠們的生活習性，了解紅胸窗螢為什麼在變為成蟲時不會發光的原因。

本研究首先藉由長期飼養觀察，認識人面蜘蛛的外部型態，其次認識到蛛絲、網及輔助網的結構，結網過程，另外體色及背部黃條紋的變化、蛻皮過程、生活史及野外各月生長變化，均詳細觀察予以紀錄暨綜合整理。用以後續研究的基礎，並強化對蜘蛛的一般認識。其次本研究對於蜘蛛的各種感覺器官比較結果，人面蜘蛛的觸覺（即腳勾感知振動能力）最強，聽力不甚靈敏另外簡單的機械振動觸網，能引起人面蜘蛛的捕獵行為，對於不同振幅的振動，會有不同的反應，尤以振幅太大會驚嚇蜘蛛；不同頻率的機械式振動，發現１赫的振動，引不起蜘蛛的興趣，隨著頻率加高，蜘蛛反應有越來越強的趨勢。本實驗以鏡面放大原理，分析各種振源在網上的波形，發現蜘蛛最喜歡急促連續多脈衝高振幅的振動，最怕的是單一脈衝高振幅的振動，至於無固定振幅和頻率的擾動，引不起蜘蛛的獵捕興趣或避逃反應。

我們自製「氣壓式的可回收水流裝置」以節水的方式來探討『水車扇葉和水流速』的關係得知不管水流速大小，8 支的扇葉水車設計轉數均較低扇葉的為佳。在設計可實際帶動發電機轉動的水車模型中，我們以作圖及計算在水流速度為 118cm/s下，水車的最適力柄大小為 27.3cm 長。實地以自製設計的『水車及發電機組做葫蘆墩圳的水力發電』測量時，我們所設計的水車其發電情形也令人滿意。所以，我們證明了：『只要流動中的水均可以設計合適的水車帶動發電機來發電』。在能源短缺的今天，妥善運用這種「取之不盡、用之不竭」的大自然力量是最值得推廣的水力發電方式。

自從偶然廳長輩說，將未成熟的香蕉放入米缸可催熟香蕉後，引起我們對這個主題的興趣。只是將香蕉放入米缸就能使香蕉後熟嗎？於是我們決定先從溫度、溼度和光線等變因，著手進行實驗找出香蕉催熟最佳條件。經過一連串實驗後，發現溼度越高，香蕉成熟越快；光線的光及熱接會使香蕉快速成熟，但過度照射會使其甜度下滑；而點燃線香所產生的煙霧成分會使香蕉快熟。所以得知一個完善又合乎經濟效益的香蕉催熟環境，應在密閉空間中，置入點燃線香、濕棉花並照光。另外，為了更加深入研究，我們另外紀錄了香蕉的甜度和其果肉細胞中澱粉粒的關係，發現澱粉粒數目越少，其甜度就越高。雖然台灣是香蕉王國，但以往我們對它的認知僅停留在一種水果。這次研究後，使我們對香蕉有更深一層的認識。

利用校園九種常見的香草，包括：蒜香藤、芙蓉、薰衣草、迷迭香、香茅草、雞屎藤、九層塔、薄荷、馬齒莧等九種具有強烈味道的香草植物，尋找可以驅離小黃家蟻的植物。結果顯示，新鮮芙蓉葉片將迅速使小黃家蟻死亡；磨碎過的香草，將造成小黃家蟻死亡，除芙蓉葉片外其餘死亡率皆超過 50%；烘過的香草中，香茅草防治的效果最好。

老師常說校園內有很多有毒植物，但是我們看不出來哪些植物有毒，所以我們想用取自於大自然的材料來檢測。我們調查了本校的植物，統計出最常見的 23 種植物來研究，發現到有毒植物的毒性成分大都為生物鹼和揮發性油，因此我們想應用五上第五單元「生活中的酸與鹼」自製試紙的觀念，用黑豆、桃紅色玫瑰、葡萄、紅茶包、九重葛、桑椹的汁液來做指示液，觀察這些指示液加入有毒植物和其他植物後是否有不同的反應，接著我們改變指示液的溫度和濃度，以找出最好的有毒植物指示液。研究結果發現，這些指示液對確定有毒的植物真的有顏色變化反應，而且溫度愈高（96℃）、濃度愈濃的桑椹、黑豆、九重葛汁效果最好。同時我們還進一步用反應後的 PH 值變化和層析法來驗証實驗結果，發現到和我們當初以指示液來檢測的效果大致相同，因此我們確定它們是最好的有毒植物指示液。

本實驗中除了由醇、醛、酸之性質與氧化還原反應的觀念，來探討甲醇與晶紅酸指示劑的呈色反應，並以簡單的器材自組微型化學反應模組光學裝置，試圖找到較簡易且準確性佳的方法來分析乙醇溶液中的甲醇含量，實驗結果顯示，甲醇在磷酸酸性條件下，先被高錳酸鉀氧化成甲酸，在加入晶紅酸亞硫酸試劑溶液時，甲酸先被還原成甲醛，而晶紅酸亞硫酸鈉指示劑具有選擇性，只會與甲醛反應可生成紫紅色產物；同時在以所自製之模組式微型化學反應裝置於飲用酒中甲醇偵測的應用中，對甲醇最低的偵測極限為 100ppm，低於 1000ppm 之安全容許值。分析結果誤差值在 10％以內。

校園中形形色色的植物，有些有著繽紛色彩，另一些則帶著深淺不同的綠，這些顏色來自植物中的色素。我們嘗試用水來萃取植物色素，並改變色素汁液的酸鹼值，觀察色素顏色的變化。再利用濾紙色層分析的方式，證明不同的顏色是否皆由單一色素構成。最後使用色素汁液來染布，比較不同材質布片所呈現的染色效果。

福壽螺損害台灣的農作物和生態環境，但是卻有紅色鮮豔的卵。我們想研究福壽螺卵的特性，以找出提高利用價值讓卵減少的方法。我們發現卵外面膠質的成分含有蛋白質，碳酸鈣佔卵殼很大的比重。卵的紅色色素是水溶性的，主要的是吸收綠光和部分藍光。我們將紅色色素用濾紙色層分析法純化後，認為可能是蛋白質。我們發現卵的稀釋汁液可以抑制大腸桿菌生長，造成抑制作用的成分不耐高熱。將卵的汁液放入湯圓中，煮好後顏色是橘色的。卵汁液對昆蟲和草履蟲沒有毒性。和市面上食用色素比較，卵的色素顏色耐酸鹼的能力並不差。福壽螺卵的成分有開發成為抗菌劑或紅色色素的潛力。

本研究的目的，主要是在探討大頭金蠅(Chrysomyia megacephala)對外界視覺刺激的反應，及視覺涵蓋的範圍。研究中，主要是以我們自行創新研發的「繪圖推理法」、「無所遁形法」、「自動計時拍法」和「天幕電秤法」進行研究，根據實驗結果，可得知蒼蠅在自然情況之下飛行方向及角度為 27.5±2.5 度，推測在視覺上的最大範圍雄是 150±2 度、雌是 165±2 度（單眼），飛行路徑中的盲點位於後方，以及蒼蠅對刺激造成反應的臨界速率，和蒼蠅對不同角度光線刺激造成的影響。整體實驗的重點，就在於能使用簡易儀器偵測大頭金蠅(Chrysomyamegacephala)的神經生理現象，期能對此一領域，提供新的知識與看法。