第46屆--民國95年

在新莊市青年公園中，我們發現到石頭越多的棲地上，蜘蛛的族群密度越高，平均約為 10 隻/平方公尺。在生活史探討中，我們發現到蜘蛛會在巢內抱卵，每一個巢內會有 1 ~ 2 個卵囊，卵囊內有 15 ~ 16 顆的卵；小蜘蛛為黃褐色，天生就能夠吐絲，築出的巢較小。雌蜘蛛較雄蜘蛛大約 1.7 倍，雄蜘蛛的觸肢膨大，雌蜘蛛的體色較深，背上白色斑紋較明顯，雄蜘蛛的巢比雌蜘蛛的巢小很多。在吊鐘姬蜘的築巢方式，我們發現到蜘蛛築出鐘形巢的方式是將一顆顆的土粒捆綁後，垂吊到固定的位置，調整位置後，蜘蛛再躲入巢中。在採集的巢中，我們發現到吊鐘姬蜘的巢除了有土粒之外，還會選擇樹葉，平均一個巢的土粒組成為 59 %、葉片為 41 %。牠的體型介於 0.1 ~ 0.3 cm，對於土粒主要是選擇 0.1 ~ 0.3 cm，對於葉片的選擇主要是介於 0.1 ~ 1.0 cm。吊鐘姬蜘能夠選擇紙片、冰糖、木屑、鉛筆屑、綠豆碎片、塑膠袋碎片來築巢；在混合片狀和顆粒狀材料的情況下，牠對於片狀材料的選擇能力較強，蜘蛛最主要是選擇鉛筆屑、紙片和葉片，顆粒狀則選擇土粒。在均勻分散或聚集成堆的四色紙片中，我們發現到牠對黃色特別敏感。在紅色和綠色紙片中，牠喜歡用紅色紙片來築巢；在綠色和黃色紙片中，牠喜歡用黃色的紙片來築巢；對於藍色和紅色紙片的選擇，牠喜歡用藍色的紙片來築巢。

「史坦納樹 Steiner Trees」為尋找已知圖形最短路徑和的問題，對於路徑最短要求，即我們所要的『最佳化』。舉個例子，在城鎮規劃，無論造橋或馬路或捷運。系統能以最短距離連接各個鄉鎮，就能大量節省經費及通往的時間。另外，在一個電路板或 IC 晶片CPU 上，有許多電晶體或邏輯閘需用許多線路連接，如果將這些電晶體以一種規則排列，讓所連接的線路總和最短，這樣不僅能節省線路材料的成本，且能降低電阻所浪費的電能，也可提高電路板在執行工作的效率。本研究對史坦納樹的各種規律和性質作進一步的探討。

本研究從伽利略落體運動，瞭解自由落體的等加速度運動及空氣阻力的存在；在風速的條件控制下，藉由不同形狀、面積和材料的一系列降落傘製作實驗，以六邊形、八邊形和十邊形最佳，面積越大落地時間越長，以及輕而軟材料（如薄雨衣、薄塑膠布和薄裡布）的降落傘為佳。為進一步瞭解穩定度和傘內空氣流動的特性，我們利用魚缸水槽製造平行水流，模擬並觀察降落傘內的水流代替空氣流動，並設計空洞傘型，觀察形成傘內渦流的現象；並以降落傘實驗發現適當大小的中心空洞，可以穩定飄浮或緩降，甚至可延長落地時間，若空洞過大或數量太多，可能造成輕度旋轉或搖晃。經討論結合日常生活中的玩具車旋轉輪軸及遙控器，設計出可控制降落傘左右運動方向的〝遙控式降落傘〞，具有很高的樂趣。

由對社團老師帶來的飛碟影像感到好奇，展開可看到成像的範圍、特性的觀察，研究適合放入東西的大小，並將器材做一些實驗變化，例如：改變上碟的位置，使其平行向上移、放傾斜，發現上下碟的相對位置是很重要的；另外在碟中加水，發現水的折射會改變成像的大小、位置；遮掉下碟的一部份，發現看得見的主要反射面，在觀察者對面的那一面；改變洞口大小，會影響觀察角度的高低；並和放大鏡結合等。又好奇的以臉、雷射光筆、手電筒、日光照下碟；並試著自己動手做，例如鋪鋁箔、用反光片、凹面鏡、凸面鏡、凹面哈哈鏡做，並在家中及五金行找尋適合的下碟替代品，在其中，發現上下碟的彎曲度、距離及反光好很重要；由實驗中歸納出飛碟影像的原理。

本作品為兩人輪流取數的對局遊戲,且當有一方動彈不得或故意累加的數字超過所給定的正整數N 者算輸。設前一手拿取的數為Xk ,下一手拿取的數為Xk+1 且取數範圍為m~n,即 m≦Xk.Xk+1≦n (Xk.Xk+1.m.n 為正整數)。本作品所研究的問題為： 一 若Xk≠Xk+1 且m=1,即取數範圍為1~n 時,探討後手有必勝策略的N 值。 二 若Xk≠Xk+1 且m>1,即取數範圍為m~n(1 三 若Xk≠Xk+1,Xk+Xk+1≠m+n 且m=1,即取數範圍為1~n 時,探討後手有必勝策略的N 值。 四 若Xk≠Xk+1,Xk+Xk+1≠m+n 且m>1,即取數範圍為m~n(1

之前，小組同學在家中的花園，找到了一隻豐腴的蛞蝓，牠那軟趴趴的身軀，引起了我們的注意。還記得，我們曾學過昆蟲會分泌化學物質“費洛蒙”進行溝通，這種現象使我們大開眼界。因此，我們便想了解在土壤中的雙線蛞蝓是如何找尋同伴的？我們的實驗主要設計以下四項： 1.利用了網路、書籍查出蛞蝓分類學的地位與相關資料，蛞蝓的學名是 Philomycus bilineatus。並實際觀察與飼養中，發現雙線蛞蝓在爬行時，會留下明顯的黏液痕跡 2.以解剖顯微鏡定期觀察蛞蝓卵粒孵化的過程，發現卵粒的顏色會由透明無色逐漸變成黃色 3.利用自製透明管，探討光線對雙線蛞蝓的影響，在 74 次的實驗，有 47 次是往暗處爬，所以我們判斷蛞蝓具有負趨光性 4.探討黏液是否對雙線蛞蝓的活動有影響，我們做了 63 次實驗，有 38 次會往同伴遺留下的黏液方向移動，所以我們推測黏液對雙線蛞蝓的活動會有影響，可以幫助牠找尋同伴。

本研究的主要目的是探討台灣珍稀且嚴重瀕臨滅絕的水生蕨類－槐葉蘋的形態、生活史及生存環境的研究，讓槐葉蘋的資料及培育的方法有更完整的記錄，以達到保育的目的。首先比較槐葉蘋與人厭槐葉蘋形態構造上的差異，以釐清兩物種被混淆的身分。接著比較兩物種生存競爭能力，來證明外來種入侵的嚴重性。兩物種於幼葉期最容易被混淆，可藉由葉上毛被物來區別。槐葉蘋浮水葉葉上毛被物是叢生且分岔、葉型呈橢圓形；人厭槐葉蘋毛被物像打蛋器的形狀、葉型呈雙耳形。人厭槐葉蘋競爭能力優於槐葉蘋，在兩物種共存的環境中，槐葉蘋會全部被人厭槐葉蘋所取代。由槐葉蘋的物候週期觀察結果，3~11 月為抽芽成長期，3~12 月為成長與繁殖期，12 月~隔年 2 月為冬枯期及孢子囊果出現期，12 月~隔年 5 月為孢子囊果成熟開裂期。槐葉蘋繁殖的方式分為無性繁殖及有性生殖。適合槐葉蘋生存環境的條件是(1)陽光間接照射(半遮蔭)、(2)乾淨未受污染的水質、(3)通風性良好。

利用Data Studio 軟體紀錄物體在水中運動的速度、加速度，以驗證用二次式C0 + C1 v + C2 v2 來模擬水作用力的可行性。

傳統的太陽電池大都是由矽、及I-VI 族的砷化鎵製成。除了製作程序步驟繁複外，亦需極昂貴的儀器設備，對高中生研究環境來說算是很難達到的。所以本實驗採用較簡單的凝膠方式製作太陽電池薄膜，而且採用現在最熱門的TiO2 奈米材料製作太陽電池。本實驗之太陽電池曾在早期將TiO2 粉末製作成凝膠太陽電池薄膜，除了在數種不同光敏物質添加研究外，而這次本研究採用較新式的TiO2 酸性溶液為電池製作的主要材料，其間的差距在於實驗過程中添加了噴塗酸性溶液的濾網，使產生光電子的容納空間增加許多，產生光電流效率因而提升甚多。 另外本研究一種較創新的設計是將TiO2 凝膠薄膜(thin film)長時間退火所產生的缺陷(孔洞，void)變化。由退火時間加長及退火溫度提高可知TiO2 凝膠的空洞皆變大且減少甚多。如此本實驗太陽電池的照光電流亦提升甚多。退火後凝膠型太陽電池最大光電流可達80μA，酸性溶液太陽電池最大光電流可達90μA。退火前後的孔洞變化可經由光學(OM)、電子(SEM) 顯微鏡加以觀察TiO2 凝膠薄膜表面的孔洞變化，另再配合孔洞密度計算測試(void density estimate， V.D.E.)去定量記錄退火前後的孔洞改變。本實驗TiO2 凝膠薄膜孔洞密度約為 7~9 x10E12 /㎡，最適當的退火(含退火時間、溫度適當控制下)下，孔洞密度可降至 6 x 10E11 /㎡ 以下，如此使奈米TiO2 太陽品質提升不少。

三年級的暑假，學校整修操場被樹根破壞隆起的跑道，當時施做的工人說：樹根的生長是「樹枝長到哪裡，根就長到哪裡」，這句話引起我們的研究興趣。因此，我們著手設計並進行一連串的實驗，透過實地觀察、資料比對與利用綠豆、九層塔、甜椒、青椒的種植實驗，以探討植物莖與根系生長的關係，並作為種植行道樹時參考。經實驗研究後發現：不同種類的行道樹確實會對人行道造成不同程度的破壞，且樹型越高且樹圍越大者，對人行道的破壞越嚴重；相對的，樹圍越小且長得越矮的行道樹種，其對人行道的破壞力較小。另外，行道樹枝葉的水平生長方向與其破壞人行道的方向相同。而植物根系的水平發展方向與莖的水平發展方向相同，且植物根系的垂直發展方向與莖的生長高度相較之下，有「莖高者根深」的趨勢，即植物的高度越高與其根系發展的越深。從實驗中，研究小組發現不同樹種的生長情形間有所差異，因此建議能夠在選種路樹時，應該考量樹木的生長情況，應該選擇較矮的樹種種植，以避免路面受到破壞，而需要更多經費維修。而在道路設計方面，由於行道樹的物種枝葉生長較為高大，因此所需要的生長腹地相對較寬，因此建議未來在做道路規劃時，能夠設計更寬廣的生長空間讓樹木生長。