第46屆--民國95年

我們利用隸屬於N0AA 的GOES 衛星，在X 射線波段對太陽閃焰所作的觀測數據，分析了各類型閃焰的數量、總閃焰的數量及閃焰能量的變化，並計算其相關係數。發現閃焰總量與C 型閃焰最具相關性；但在閃焰能量部分，則與較高能量形式的M 型閃焰最為相關。進一步比較閃焰與黑子的關係，發現M 型閃焰與黑子數量的變化最具相關性。在週期性的分析部分，我們將總閃焰數量、M 型、X 型閃焰數量、閃焰能量及黑子數量的週期性變化分別用高斯函數作曲線擬合，發現M 型閃焰與黑子數量的週期性變化較趨於一致，最近一次的高峰期分別出現在2001 年中與2000 年底，周期約為9~11 年，由此預測下次太陽表面活動較劇烈的時期約是在2010 年至2012 年之間。閃焰噴發對地球的影響方面，我們分析噴發的閃焰型式對電離層質子流強度的影響，發現噴發的閃焰能量越強，衛星偵測到的質子流強度越大，尤其對X5 以上的閃焰最為明顯。

利用洗米水洗碗並不能把碗盤洗乾淨，其中所含澱粉的去污效果並不好，往往是靠刷洗的動作把大部份的油污去除。在實驗中，我們發現了澱粉和少量蛋白質混合後，再加入少量小蘇打粉之後的水溶液竟然可以大大改善洗米水的去油能力，同時只要少量的水就可以沖洗乾淨，因為用量少，所以花費也低。我們還發現煮麵水、煮水餃水等效果也都很好，這樣不但可以回收這些食物廢水，同時又能省水、省力、省錢又不擔心洗潔精殘留，真是一舉多得。

柏拉圖時代就被發現的五個正多面體，一直吸引著人們的好奇心。它們經常出現在國小的教科書以及一般補充教材上，不過通常都是利用它們來介紹尤拉公式，對於另一個令人感到興趣的問題 ─“展開圖”的介紹卻不是很詳盡。在我們的研究中，對於正六面體與正八面體，我們找出了一組簡單、易記的模式，來判斷某個平面圖是否為正六面體或正八面體的展開圖，同時我們也找出了一個利用基本模式，就能產生所有正六面體與正八面體的展開圖的方法。

自工業革命至今，人類對環境的迫害早已超過人類有文明以來的程度，石化燃料的使用甚至到達氾濫的地步，而石化能源的蘊存量日漸減少，科學家估計再 40 年人類會將所蘊存的石油耗盡，沒有了能源，難道所有的動力都將停擺？答案是否定的！生質柴油，顧名思義為來自生物性的柴油，它源自於自然的油脂，如：家庭廚餘所剩的油以及一些植物脂肪、動物脂肪、及其它脂肪酸…等。因此，生質柴油沒有能源危機，更是取之不盡，用之不竭，來自於天然。生質柴油（甲基酯）的反應原理是根據有機化學課本 12－1 酯類，當酸與醇在強酸或強鹼當催化劑下加熱，即生成酯類。本實驗是以油脂與甲醇、乙醇，利用氫氧化鈉作為催化劑反應製成「生質柴油」，當油酯/醇之莫耳比為 1/6，而氫氧化鈉的量控制在 0.5～1％為最佳結果。另外我們發現：高純度的米酒不但可以作為製作生質柴油的原料，還可以直接添加至生質柴油中製成「米酒生質柴油」，這便是一個可自然再生的新能源。

本研究是為了探討竹莖扁蚜（P. bambusicola）之兵蚜的防衛行為，並進一步探討螞蟻與蚜蟲之間互利共生的關係。結果顯示，兵蚜在族群中確實有型態上的不同，造成兵蚜有利於防衛的條件，且發現蚜蟲的防禦不一定需要仰賴螞蟻，除了螞蟻之外，還有部份種類的蚜蟲可藉由階級中的兵蚜來進行防衛，尤其是另一種栓葉安息香的造癭性竹莖扁蚜群，更能夠彰顯兵蚜群體中的作用。

逛夜市時看到有人在射飛鏢，我們突然想到，如果飛鏢射中每個點的機率都相等，那我們是不是可以由射中圓的機率，及外圍的面積來推知圓周率呢？我們先後進行射飛鏢及擲黑豆的實驗發現，實驗過程都不夠隨機而宣告失敗。於是我們以解析幾何的方式將實驗的樣本空間座標化，然後用EXCEL 試算表的亂數製造隨機點，並判斷隨機點的落點。 我們共製造了109個亂數數對，由所得數據分析π的近似值為3.141607304。 我們並進一步實驗發現當短軸的長度固定時，橢圓的面積與長軸的長度成正比。進而推得橢圓面積為 1/4 ×長軸×短軸×π 透過實驗我們也發現，邊長為2r 的正立方體最大圓柱、球體、圓錐體積比為3:2:1。並進一步推得半徑為r 的球體體積為 4/3 r3π 此外，我們思索幾個可以再深入探討的主題： 1. 三角函數Sinθ 的近似值。 2. 對數表的製作。 3. 無理數逼近速度及準確性的探討。

我們一開始從雪花繁複又有規律的圖形得到靈感，並尋找了一些水結晶成冰、霜的圖片，發現其形狀雖然複雜，但皆同時具有「相似」及「無限規律」的特性。因此便以這兩者為方向，找尋符合此特色的圖形進行討論及研究。其中我們將它們分為兩個單元：（一）不斷向外/內延伸的內切/外接圖形；（二）相似形重覆以規則方式相疊的碎形。我們的研究方式是先以較簡單的內切/外接圖形為基礎，再針對一些參考資料上較常見的基本碎形圖案（如三角形相疊成為星形...等）進行演算。有了上述的經驗後，便可以開始對碎形的形狀等特性進行變化，進而製造出我們有特色的碎形，並探討其圖形間奇妙的關聯性。

生態保護教育、維護自然環境生態是現今最熱門的話題，就近利用校園所擁有的已重新植栽原生物種之生態水池，開始進行現有物種紀錄與分析、水質分析。生態池藉由沉水植物的栽種、繁衍茂盛後，可為水中生物提供一個良好孵育的環境，所以紀錄了保育類的貢德氏赤蛙(Rana guentheri)、蓋斑鬥魚(Macropodus opercularis)，和台灣昔往溼地之台灣萍蓬草(Nuphar shimadai Hayata，水蓮花)、大安水簑衣(Hygroghila pogonocalyxHayata)。根據目前已記錄之數據應可知：本校生態池物種豐富度相當高。生態池水質仍算穩定－酸鹼值維持在 7.0~7.2 之間，顯示生態池的緩衝能力高。而高階消費者－鳳頭蒼鷹(Accipitertrivergatus)的出現，顯示本校附近生態體系的健全與穩定！最終期待－－生態池成為學子們快樂天堂：萬紫千紅之四季面貌的改變、戲水、戲蝶、再發現新紀錄…達到生態永續經營與生命教育傳承。

在這個研究當中，我們設計並製作完成一部手工機械車模型。實驗該車曲軸分別在 0.5、1、1.5、 2 、2.5、 3 公分，連桿在9、10、11、12、13 公分，後腳在 3、3.5、4、4.5、5 公分各種組合對速度及拉力所產生的影響。並用 GSP(The Geometer’s Sketchpad) 繪圖模擬來驗證其結果之可行性。在拉力部份，原始實驗（前後腳底加日式止滑墊）由於與底面積摩擦力不足，實驗數據無法忠實呈現拉力。於是我們決定在軌道上貼砂紙並用以下四種方式來做實驗(1)在四腳上各加一個電池 (2)在四腳上加電池，在後腳底貼上橢圓形橡膠軟墊 (3)四腳加電池，後腳做關節且加大腳底面積 (4)四腳加電池並鋸短四腳，且加大腳底面積。實驗數據顯示在曲軸、連桿、長度改變及後腳孔位置高低改變時，拉力會隨之增加或減少。本研究歸納出下列結論:曲軸越短，速度越慢，拉力越大。連桿越短，速度越快，拉力越小。後腳孔位置越高，速度越快，拉力越小。

某次的生態觀察讓我們對蓬萊點琉璃蟻的特殊行為感到興趣，因此激發我們的好奇心，定為此次科展題目。針對我們感到疑惑的問題設計實驗，逐一探討與深入研究蓬萊點琉璃蟻，發現與文獻記載分布不普遍有所牴觸，經過實驗與觀察後了解蓬萊點琉璃蟻為優勢之歸化亞種，能應用於生物防治，有助於阻止外來種家蟻的擴散。