第44屆--民國93年

日常生活中，隨處可見被拋棄的廢鋁罐，這些廢鋁罐若任其自然分解反應，約需一百年的時間才能完全分解，是一種不易被分解的廢棄物。在這次實驗中，我們試著利用很簡單的方法來回收廢鋁罐，並探討不同環境因素（例如表面積大小、溫度高低）溶液的種類（例如酸、鹼）對明礬產率之影響及探討明礬可否有淨水之功能。結果發現影響明礬速率快慢及顆粒大小有：１冰水浴溫度的高低２溶液是否達到飽和３放置時間的長短４加入晶種。尤其明礬結晶之冰水浴溫度在－６℃時，結晶析出量可高達8.2605ｇ；硫酸濃度再12Ｍ時，鋁的回收率最好，為85.51％。另外我們也觀察得到的明礬結晶，發現它為透明多邊體型。混擬劑試驗中我們發現pH值控制在4~5之間，會產生膠體顆粒，且明礬量只要加100mg/l於染料廢液中；它的處理量就非常驚人，另一個發現明礬對重金屬(硫酸銅、二烙酸鉀及過錳酸鉀)是否有潔淨之功能，濃度分別降低原來的7.683%、3.466%及6.470%，其中我們做出來的硫酸銅溶液顏色有變淡，證明明礬對硫酸銅也是有淨化之功能。

作品主角是「人面蜘蛛及橫帶人面蜘蛛」，地點是在「台北市內湖區的康樂山」，時間是在「92年10月到93年5月」間所做的觀察與實驗，內容分為三個部分。第一部分是康樂山步道的蜘蛛生長情況，我完成了康樂山步道地形環境的分區(5大區18小區)、每個月的蜘蛛出現數量及地點、各區分布密度、分析與地形環境的關係，以及季節與人面蜘蛛及橫帶人面蜘蛛的消長變化關係。第二部分是蜘蛛網絲的實驗，我完成了蜘蛛網會黏部位的測試、黏力大小的實驗、黏力的推算、單絲吊重能力的測試、吊重能力的推算、延展及收縮能力的實驗、蜘蛛絲遇水前後的特性變化結果。第三部分是飼養及實地觀察所作的蜘蛛行為記錄，特別是對不同獵物的補食方法、結不結網的補食能力、捕捉活蜘蛛的方法等；這一部份主要是用照片及影片來說明。

此實驗之重點乃在於研究水多寡、蓋片材質或者是瓶口面積大小是否會影響吊重之結果，更進一步的研究因瓶蓋稍微掉落而導致的瓶內體積、壓力之變化是否為其可支撐重量之變因。於是我們首先用C 型夾，讓我們的容器以C 型夾固定，減少人為因素之影響，並採用壓克力片為蓋片。用三種不同瓶口面積，但容積一樣的容器分別以不同水量來做，下面袋子裝砝碼，測量其可支撐之重量變化，實驗結果得到：瓶口面積愈大或水量愈多，可支撐的重量較重。為了解釋瓶子內外壓力差（波以耳定律）是造成撐起水重以及壓克力片的原因，我們另外設計一個自製的壓力計來量測瓶內的壓力變化。在實驗中我們發現到內外壓力差非常微小，但是就足以撐起來整個系統的重量，以理論值來說其液面高度變化是0.02cm，眼睛難以辨識的境界，但是用我們的裝置（S 型管壓力計）可以觀測到其變化，並和理論值有相同的趨勢。

黑冠麻鷺分佈於台灣低海拔山區、平地，屬不普遍留鳥。本報告研究棲息於本校的黑冠麻鷺繁殖行為。我們分析巢材、巢位的選擇性。於巢旁架設針孔紅外線攝影機，對黑冠麻鷺進行24 小時錄影觀察；架設溫濕度記錄器，紀錄巢的溫濕度變化。我們研究2003 年的生殖季，內容包含「巢位分析」、「巢材分析」、「親鳥孵卵行為」與「親鳥育雛行為」四部分。研究結果顯示：巢位在枝幹交叉處，有濃密枝葉遮蔽，隱密性佳；巢材會依巢的內外、上下層需要，選擇適當粗細長短之樹枝；親鳥孵卵行為在產卵期與孵卵前期以雄鳥為主，孵卵後期趨於平均分配，顯示親代付出因性別而有差異；滾蛋行為隨溫濕度起伏而變。育雛行為方面，親鳥的餵食次數隨雛鳥成長而漸增；幼雛排糞次數隨餵食次數增加而增加；親鳥離巢覓食的空巢時間隨幼雛的食物需求提高而增加，顯示氣候因子影響親鳥的覓食效率，進而影響幼雛存活率。本生殖季首次繁殖的四隻幼雛皆順利成長並飛離本校；第二次成功繁殖中，一隻幼雛夭折，推論因氣候乾熱，造成餵食的蚯蚓減少所致。未來本研究可分析兩巢育雛行為比較及蚯蚓受氣候的族群變化，以更深入瞭解影響本種鳥類育雛的因子。

本報告主要討論一筆畫走法數，從含兩個奇數點的直線方塊圖到皆由偶數點構成的直線方塊圖，這些圖形又可分為直向與橫向，進而推出無限延伸的直線走法數公式，研究過程中發現偶直線圖形的一些性質，然後我們將方塊擴展成平面2×N，最後導出2×N 的通氏。在推導2×N. 3×3 圖形走法數時，觀察到路徑似乎可平移，且圖形平移後走法數不變。

利用數學課本第五冊第一章相似三角形的基本概念， 探討出一元二次方程式的另類解滕， 並經過金幬加工製作成模型， 成為解一元二次方程式的工具。

在我們日常生活中常見的，如糖、鹽、味精、明礬、冰晶、礦物等，都是結晶體。而這些肉眼看起來不起眼的小東西，在顯微鏡下可看見它美麗又有趣的形狀。當溶解晶體的水蒸發後，一些晶體因為水分的缺乏就慢慢的跑出來；或者是當我們將飽和溶液再加入溶質 ，加熱溶解後，在溫度下降時，也會有晶體跑出來，這就是「結晶」。利用這次實驗，從觀察顯微鏡下的結晶世界出發，了解結晶的生成和形狀，比較不同晶體的結晶速度，並探討可能影響結晶的變因，幫助我們養出及找出製作漂亮結晶的方法，讓結晶以藝術的型態呈現，使大家更了解結晶多采多姿的細微變化。

五上第三單元「奇妙的水」，讓我們認識水溶液酸鹼性及導電性。當電腦課上網發現「水果能導電也能當電池」的資料時，我們也希望能自製應用在生活中的水溶液電池。我們研究的內容包括：透過實驗找出做水溶液電池最好的方法、選擇適合的電池材料包括水溶液和正、負極材料的各種組合。經過實驗及討論發現：(一)使電力增強的方法有：1.選擇導電性佳、濃度較高（糖水例外）、串聯數目較多、溫度較高的水溶液。2.增加金屬片接觸面積、適合的正、負極材料和水溶液的組合。(二)漂白水和正、負極為（銅、鋁）的組合產生的電壓最高，只要串聯3杯就能使用LED燈、小鬧鐘、Call 機、計算機、電動玩具、小收音機，也是這次研究中的超級來電王。

影像處理（image processing）已成為當今熱門的話題，過去由於設備價格昂貴、處理費時冗長而無法普遍推行，經過科學家的努力研究、不斷地改善，現今已進入了成熟的階段。近年來，隨著微電腦的功能日益增強，價格日漸低廉，使得影像處理已成為各行各業應用工具之一。我們以全新的概念，運用顏色區域來定義浮雕的位置形狀，以寫出影像擷取程式，讓平面照片或圖片做成立體浮雕不再是夢想。先將圖片轉出高度資料庫檔案，再用電腦輔助製造系統將刀具路徑轉換為NC 程式，而將NC 程式輸入電腦數值控制銑床後，就可進行製作。而我們使用影像擷取程式配上CAD/CAM，不僅顛覆了一般人對於浮雕總是使用人力加工的刻版印象外，也為浮雕的製作帶來了嶄新的方法。