第44屆--民國93年

從自然與生活科技領域課程中，我們學到了很多知識理論，其實它所包含的知識並不是遙不可及的；如果能用心觀察，我們將會發現它都應用在我們生活中。在「巧妙的用力工具」單元中，我們除了課堂上所學的基本知識外，更以小組合作學習方式，深入探究，將輪軸、齒輪等簡單機械的作用原理，應用於生活中，解決生活中所面臨的相關問題，我們以科學的方法，觀察、假設、討論、實驗、計畫、設計、資料蒐集分析、並運用電腦科技資訊等方式，不斷的嘗試錯誤，一次又一次的修正錯誤，克服困難，以科學精神完成了我們所研發的作品~獨一無二的電動擦地機。設計創作的歷程中，我們體會到團隊合作，腦力激盪的快樂，更感受到自然領域知識的奧妙。期許未來，我們將善用研發的電動擦地機，並不斷地致力於實驗改進，應用於生活中。

我們營造出聲音繞射的環境後，利用「gold wave 聲音編輯軟體」放音、錄音及頻譜分析的功能，測得聲音經狹縫繞射後的不同偵測位置的聲音響度，再將聲音響度轉換成聲音強度之後，使得聲音具體化，再進一步探討聲音頻率、狹縫寬、狹縫形狀、測點與狹縫距離等因素與聲音繞射的關係。從實驗中，我們得到聲音和光都具有類似的繞射情形，即光的繞射理論可運用在聲音上，並證明出聲音的繞射隨上段所述各項變因改變而改變。

我們從想了解學校內部哪一處是最好的放置氣象觀測站的探索開始，製作了1：100的學校模型，並且發明一種簡單製作，可靠，有效的小風標來進行實驗，利用這些小模型與儀器，以及我們設計的實驗方法；分區得分法，找出我們學校裡面最佳，而且比較不會受到建築物影響的架設觀測站的位置。接著我們發現觀測坪應該距離附近建築物的高度四倍以上的規定有不足的地方，根據我們的實驗結果發現，建築物的寬度影響觀測站風向的變化，比建築物的高度影響來的顯著，風向受到寬度的影響，並不單純只在四倍距離而已。最後我們更製作了大台北地區1：30000的模型，並且模擬內部的風場變化，更利用中央氣象局，以及台北市近三十個小學的氣象觀測資料來分析驗證我們的實驗結果，找出大台北地區各個小區域受到山脈地形影響下風場改變的模式，來跟我們的模擬相互檢驗，讓我們能夠更清楚地掌握地方區域受到地形影響的風場變化的情形。

音叉的振動或敲鼓時鼓皮的振動，雖然可以感覺得到，但是他振動的時間太短且振動的速度太快，觀察他總讓人感覺不夠明確。本研究是透過各種方法要創造出一個可以量化、可以明確顯示振動大小的儀器，並以此儀器做振動擴散的研究。

進行這個研究，是為了找出一個簡單的數學公式，來計算各類正方形釘板上，可以圍出的最多正方形個數，在研究過程中，以格點表代替正方形釘板，描繪出長寬各有2 點～長寬各有10 點（以下簡稱2x2～10x10）的格點表內，所能圍出的所有正方形個數，再研究各種規格格點表內，各類正方形間的關係，從而推論出最後的計算公式：nxn釘板上可圍正方形總數＝1/12(n2-1)n2。雖然最後得到的結果，以我們小學生所學的知識無法推理出來，但是很感謝老師的從旁協助指導，並提供我們重要的平方和與立方和公式，才能有這樣簡便的計算方法，以後，就算是1000x1000的釘板，也不需要動手去圍，就能算出正確的正方形總數。

從現在開始，控制植物根部的生長，不再是一件不可能的事。我們花了二年的時間證實這個事實，希望這個發現能夠讓這個世界變的更多采多姿，是我們進行這個研究的心得與心願。因為從事盆栽或園藝造景的人，只是控制植物莖部的生長，就能創造出一個新天地，如果再知道控制植物根部生長的方法，將會讓這個世界變的不一樣。我們進行的研究主要是對植物的根進行控制生長的實驗，隨著植物的成長，觀察並且紀錄植物的根、莖、葉、花的生長情形。最後我們得到令人振奮的研究結果；植物根部的生長型態與生長方向是可以被控制的，而且，適當的控制植物根部的生長，並不會影響莖、葉、花的生長。這個結果讓我們體會到生命的成長就是一種奇蹟，且會自尋出路。

自然課程中對於「運輸工具與能源」的探討，使我們對於車子的製作產生了極大的興趣。後來參加了中華創意發展協會所舉辦的比賽，學習動力系統的製作和電路的連接，我們決定親自製作一台四輪車，設計實驗來探討車子的機能性。在實驗中我們設計了各種不同形狀的車輪和不同性質的路面來探討車子直線前進、爬坡等機能性，並且探討動力系統和電力系統的串、並聯對於車子機能性的影響。另外我們還運用電池盒的配置來探討重心位置對於車子爬坡機能性的影響。最後，我們已不同驅動方式來探討車子轉彎的機能性。希望透過這些車子機能性的探討可以提供車子駕駛人參考。

在解決基本三階魔方陣的過程中，得到解題的要訣在於訂立中心位置為5，可以得到八組解。然後嘗試改變傳統格式，將行與列的和訂為相同的等差數列，發現解答的組數會以中間位置為5 呈兩側對稱關係；而每個位置出現同一個數字的次數也有線對稱關係。因為只有中間位置能夠填入每一個不同的數字，所以解題時應先決定中間位置的數字，再探討其它位置的數字排列。當填入的九個數字呈等差數列時，發現解答的組數會以中間位置為此數列的中數呈兩側對稱關係。只要三階魔方陣的行與列呈現對稱排列，魔方陣的「四個角落數字和」必等於「填入數字的總和扣除兩倍第二行列數字和，再加上中間位置的數字」。

水池生態園位在三樓的走廊旁，是小朋友下課時間觀察、休息的好地方。主要分為四大區域，調查出20 種動物和43 種植物，生物之間也有食物鏈和食物網的關係，主要影響水池生態園的因素包括時間、日照、水綿的生長速度等，經過這次的調查研究，我們也學習到如何去觀察、維護水池生態園。

在這篇報告中我們跳脫了傳統三根柱子的窠臼，而改採四根以上的柱子來進行搬運，在這之前，繁複的步驟常令我們在操作上耗費許多時間，但是在我們增加柱子數後發現不只是搬運次數驟減，而且我們還發現了許多有趣的規律，以下是我們所得到的重點：1. 在四根以上的柱子，我們搬運過程分成三段，並可證明下列的式子F k ( n ) = 2 F k ( m ) + F k ? 1 ( n ? m ) 成立。2. 在四根以上的柱子，最佳圓片數m 值，通常有很多解，但是在某些特定的圓片數中，m 值卻只有唯一一解，而其搬運過程中，搬運的圓片編號也只有唯一的對應組合，這結論令我們非常訝異。