第44屆--民國93年

生物的命名與分類是研究生物的不二法門，製作生物分類檢索表更是鑑定生物的重要工具，但一般市面上的圖鑑，其鳳蝶分類以終齡幼蟲或成蝶特徵製程分類檢索表，至於一到四齡鳥糞狀幼蟲之分類檢索表，則曖昧不清，但根據我們的研究結果，臭角顏色、頭部顏色、體表斑紋的分布、體表凸起等幼蟲的形態，均可做唯一～四齡幼蟲分類的根據，而本實驗結果所製作出的七種鳳蝶各齡期幼蟲檢索表，有助於未來研究者作為不見定的參考價值。

我們參加學校的活動中，對陀螺產生了興趣。在老師的指導下，從事了各種不同的實驗。在實驗中，我們發現了不同的操縱變因，會對陀螺的轉動產生影響；也發現了，當陀螺在轉動時，會產生一股力量，使小白球、衛生紙條、煙霧等繞著陀螺運動。

本研究主要探討桃園市境內的南崁溪河床土壤。首先， 我們從圖書館、網站上尋找有關南崁溪與土壤的資料， 再來沿著南崁溪勘查附近生態環境， 採集河床土壤當樣本來研究， 進一步設計實驗以了解土壤的特性， 比較南崁溪各河段土壤的異同。經過我們調查實驗後發現： 南崁溪溪水大多混濁有臭味， 周圍環境有住家和工廠， 桃園市區南崁溪由南到北， 每一段的河床土壤的特性皆不同， 偏中性的土壤， 植物生長較佳， 保水性較高的土壤， 植物生長較佳。台灣各河川已陸續受到嚴重污染， 河川的污染可能也會讓河床土壤隨之受害。希望能透過對南崁溪河床土壤的研究來提醒大家關注生態環境， 共同保護河川， 愛護大地， 不要再讓人為的破壞威脅到我們生存的土地。

Discovery 頻道報導：早在西元前2 世紀，漢代淮南王劉安的《淮南子‧外篇‧萬畢術》就有「艾火令雞子飛」的記載，注：「取雞子，去其汁，燃艾火，內（納）空卵中，疾風因舉之飛。」去年(92 年)的國小科展作品證實 Discovery 頻道的報導有誤，空蛋殼用線香的熱氣浮力是飄不起來的。但是「……疾風因舉之飛。」這句話讓我們想到：利用熱氣球的熱氣浮力並不能造成「疾風」；而水火箭或是火藥的噴射「疾風」，也就是作用力與反作用力原理，應可以造成蛋殼的噴射。經過我們的研究結果發現：一、 燃燒產生熱氣的浮力，連蛋膜都無法漂浮，更不用說使蛋殼飛起來。甚至高溫還會使得蛋膜焦黑萎縮。可見熱氣球原理無法使用。二、 利用自製小型密閉水火箭的噴射原理，測試要使6 公克的蛋殼噴射，至少要1.92 個大氣壓才能射高2 公分。但是蛋殼灌氣加壓至1.28 個大氣壓起，就有可能會爆裂，更不可能彈射近一人身高的高度。三、 為避免壓力過高造成蛋殼爆裂，接著我們改用火藥噴射原理。發現：1. 噴射口如果大於 1.2 公分則噴氣力量分散，無法噴射起飛。2. 火藥量若超過 0.4 公克，所產生的氣壓會造成蛋殼爆裂。而單純利用火藥噴射，就如同發射空的水火箭，大都噴射不到10 公分高。3. 若加入砂子一起噴射，則0.36 克的火藥量以及1.5 克的砂子並在噴射口塞上0.03 克的棉花，所產生的反作用力及噴射效果最佳，蛋殼彈升的最高紀錄曾數次達1 公尺以上的噴射高度，而且砂子在蛋殼底部維持重心，更容易造成垂直的起落。由本實驗結果推論：古書中所敘述的「取雞子，去其汁，燃艾火，……疾風因舉之飛。」應是最早的火箭原理的應用，而非應用熱氣球原理的開創者。本實驗設計正是提供學生引起動機學習牛第三運動定律的最佳探究教材，是「作用力與反作用力」的最佳實驗例證，值得推廣！也證明古代中國科學文明的昌盛！

近年來都市的高度發展，「熱島效應」日益嚴重。本實驗透過150 位同學實地測量台中地區的氣溫，並設計「熱島效應模型」來模擬熱島效應的成因，進一步探討各項變因對熱島效應的影響。此外，希望能從蒐集的文獻記錄中，推測未來熱島效應的趨勢。最後提出改善對策，以提升環境品質邁向都市永續發展。本實驗具體結論如下：一、 台中市冬季熱島強度（△T）為4.6℃，比民國81 年的4.0℃，增加了0.6℃，顯示熱島效應有增強的現象。二、 夜晚、寒流、建築密集、人口數多、用電量大、空氣污染嚴重等對熱島效應的影響較顯著。三、 白天、雨後、假日、植被多、水域多等對熱島效應的影響較不顯著。四、 經過「鄉村模型」的測試，綠化面積增加70 ％，氣溫少升高1℃。

一、突破傳統逃生鐵窗以鎖頭鎖住，造成逃生不易。二、分秒必爭，使用者可輕易打開「快速逃生窗」。三、小偷及幼童無法輕易打開，符合實際需求。四、具有緊急明燈及緩降梯逃生掛鉤，方便夜間或高樓逃生使用。五、實用性高、價格低廉可積極推廣，深具潛力。

為了觀察’蟑螂間的求偶行為及交配過程，我們將下列的步驟列為綱要並開始進行研究的過程和結果。一、蒐集蟑螂的費洛蒙將蛻皮且長翅的蟑螂移到別的箱子中，並強迫處男處女蟑螂分開隔離飼養，使其不能交配保持單身狀態。然後放入飲水、飼料及一些摺成波浪狀或M 型的濾紙或吸水紙(以利牠躲藏和分泌費洛蒙在上面)，在10~14 天後取出濾紙作生物檢定實驗，確定是否已經分泌性費洛蒙。二、生物檢定實驗(一) 蟑螂在明暗處對性費洛蒙的反應準備4 組每組2 個大小相同約為10×5cm 的透明箱，且箱底劃一橫線分成2 塊區域，並在每一箱的其中一區放入已集含費洛蒙的濾紙，另一區則放入一隻處男蟑螂。每一組用黑布覆蓋形成暗處，另一箱不變並放在光亮的地方形成明處，並計時觀察處男蟑螂每分鐘越過橫線的次數及特殊行為表現，並紀錄下來並且平均數值，得知明處每分鐘平均越過37 次暗處37.25 次，大致相同因此知道蟑螂在白天和夜晚對性費洛蒙的反應幾乎相同。(二) 蟑螂對性費洛蒙濃度高底有影響準備 4 組，每組2 個大小相同約為10×25cm 的透明箱且箱底劃一橫線分成2 塊區域並在每4 組其中一箱的其中一區放入已集含性費洛蒙且沾蒸餾水稀釋的濾紙，另一區放入一隻處男蟑螂。而另外的4 箱，每箱放入原汁的性費洛蒙，其他步驟和另4 箱相同。再計時和觀察其行為並紀錄這4 組處男蟑螂越過橫線的次數和特殊行為表現，得知原汁濾紙每分鐘平均36 次，已稀釋的濾紙9 次，由此可知費洛蒙的濃度高低影響蟑螂甚遠。三、性費洛蒙誘導之求偶行為將一對處男和處女蟑螂同放在 1 個透明容器，並觀察紀錄其求偶行為和行為表現。

學校新建生態園區，其中水生植物盆需要防治蚊蟲滋生。透過學校附近社區水域環境調查，推測魚類有抑制孑孓產生的功效，進一步進行實驗未能證明魚類可以抑制孑孓產生。進行捕食孑孓、消除孑孓實驗，在24 小時的觀察時間內，蓋斑鬥魚可以捕食埃及斑蚊3 齡孑孓429 隻，高過大肚魚57 隻、孔雀魚64 隻。實驗中發現，蓋斑鬥魚在大水域中捕食孑孓數目較小水域少。台灣原生種蓋斑鬥魚的捕食孑孓能力，高過孔雀魚、大肚魚等外國引進物種，生命力強、可以自行繁殖，放養較不會破壞生態，的確是校園防治蚊蟲良好的選擇。

將生活上常用的除濕物質，取固定的質量，進行長達３０天的吸水量紀錄，並分三方面進行探討－－１常見的除濕物質（單一成分）之分析；２市售除濕劑之分析；３可自製的除濕物質（取含碳酸鈣成分）之分析。由實驗結果了解彼此的差異與優缺點，以便選用合適用途的除濕物質。

在2003年SARS的衝擊之下，坊間出現了許多聲稱具有抗菌、去污、防塵，甚至消滅病毒效果的產品，例如:光觸媒，空氣清淨機。根據文獻資料顯示，光觸媒可以滅菌，達到清淨空氣的效果，但我們希望能更進一步的經由科學的驗證了解，它們的殺菌功能究竟為何。我們在空氣清靜機的濾網上噴灑光觸媒;另外由於紫外光激發光觸媒的效用較強，我們也同時使用UV 燈照射濾網，作為對照組。我們將實驗分為使用空氣清靜機a.濾網 b. 濾網+UV燈 c.濾網+光觸媒 d.濾網+光觸媒+UV 燈。共有5個採樣點，包括：居家客廳及臥房、實驗室、補習班、辦公室。經培養之後，計數細菌與真菌之種類及數量並分析數據以進行討論與結論。根據實驗所得數據分析，發現：一、空氣清淨機之效能應考慮其使用空間之大小二、整體而言，在空氣清淨機的濾網上噴灑光觸媒，其效果並不顯著優於單純使用空氣清淨機時