第47屆--民國96年

藉由電子化數位科技之發展，將高中軍訓課程射擊瞄準練習數位化，經由電腦快速的取得所瞄準之彈著點座標，計算三角彈著點座標面積及重心座標，即可得知所射擊的準確度，並將訓練結果予以記錄、分析，在以模擬方式可使射擊訓練能達到準確、實在的基本需求外，並希望能節省人力、物力，且不受天候、地形限制，可重覆使用及操作訓練，以節省教學與訓練成本，同時亦能達到輔助指導的功效。系統設計應用單晶片微電腦，結合光電科技、電腦視覺、影像處理、互動電腦模擬教學及硬體介面運用，系統利用個人電腦高速處理計算能力，模擬分析射手瞄準正確性，系統亦提供射擊結果記錄、分析及提供修正意見，或要求重新學習基本原理。

突堤為突出海岸之海岸保護工程，具有攔截沿岸漂砂、控制海灘地形、改變海岸線方向、阻擋沿岸流或改變潮流方向的功能。本實驗係使用一大水槽，模擬突堤效應的發生，觀察它對堤前、堤後的影響，並藉由外海堆沙圖形，來觀察分析出水流繞射過堤岸後之情況。並控制變因，改變突堤長度或波的入射角，發現當堤長愈長或入射角愈大時，在堤後的侵蝕會增加，且侵蝕距離越遠。另外還推廣至形狀上的差異。L 字型，凹處堆積現象最多，且堤後侵蝕最少；T 字型，堤前、堤後的凹處皆可堆積，且可應付不同的入射波。為了佐證實驗上得到的結果，確定得到的結果與真實情況是否相同或相似。藉由探究於實地探察來驗證，以得更多深入的探討。然而，海岸工程如果單以堤防做防堵泥沙或波浪的思考，往往過於簡化，在堤防附近的海岸常引起意想不到的嚴重淤沙或侵蝕。因此海岸工程設施影響海岸波浪的沉積與侵蝕作用對海岸地形的改變可謂牽一髮而動全身，的確是不可不提防啊！

切花幾乎是每個家庭都曾經購買的必備品，尤其是逢年過節對切花的需求更是大增。看到剛插好的花瓶心情總是特別好，工作效率也會大為提高；但是花無百日紅，當花朵凋謝時自然產生惆悵之感，而且購買切花也是一筆經濟負擔。本實驗由切花所需的營養成分及切除花朵傷口的消毒兩方面著手，蒐集日常生活中隨手可得的物品，了解其對切花延長花期的影響，希望以最經濟的方式，達成延長花期的最大效果。

上理化課的時候常以馬錶計時來進行實驗，但不同的學生常會有不同的測量結果。我們用數位相機、簡單的電子元件與馬錶，設計同步出攝影、簧片、磁簧、光敏感應四組精確測量時間的裝置，其中以光敏感應組最精確，可以測到千分之一秒的反應時間。其他方式也各有優點；例如同步攝影適合測量較低速的運動物體，簧片及磁簧的感應方式簡易又精確。運用光敏感應測量自由落體的運動時間，發現亞里斯多德「重物先落下」及伽利略「物體皆同時落下」的觀念，應分別是以小於兩百公克重的重物以及大於三百公克重的重物做自由落體實驗所歸納出的結論。光敏計時器的精確度可以精確測量單擺擺動週期，再推算出地球的重力加速度g值，實驗中，g值變化受月亮位置的影響最大，其次是海拔高度以及太陽。這些精密的測量裝置可廣泛應用在理化課程的實驗，以滑車實驗為例，利用此實驗裝置較傳統測量結果增加25倍的精確度。

長期以來，我經常在醫院裡看到點滴瓶中的點滴液落下時，有時會未立即溶入水中，而是一顆一顆的浮於液面之上。因為水分子間有很強的氫鍵，所以當兩個水珠靠近時，應該會合成一個大水珠，除非水珠的表面有灰塵，但是照理說，點滴瓶內應該是十分乾淨，沒有灰塵才是，那什麼才是使水珠可以和水面分離，不相容的原因呢？我們希望可以設計實驗來找尋使水珠浮起的力。由於力的種類不多，課本上說，所有的力只有強作用力、弱作用力、電磁力和重力四大類，很明顯的，使水珠浮起的力不會是強作用力、弱作用力和重力，因此，我們猜測使水珠浮起的力應該是靜電力，而靜電力的來源是因為水和管壁摩擦所造成。

透過對擋風板的各種實驗，探討是否能減少風、雨對人的影響，找出最適用於各種地區的擋風板。我們得知：1. 擋風板能減少機車行進時，風、雨對人的影響，前座位置所受風、雨的影響最小。2. 擋風板的高度、寬度和溫度變化、受雨量成負相關。（1）擋風板的高度：人坐在椅座上半身的高度比多風地區約為0.9：1 ，多雨地區約為1.6：1 ，一般地區約為1.25：1，效益最大。（2）擋風板的寬度：人坐在椅座上的寬度比，在各地區約為1.25：1，效益最大。3. 擋風板的傾斜度、車速和溫度變化成正相關、和受雨量成負相關。4. 擋風板的曲度，縱軸：橫軸的比值為0.8，以擋風板曲面兩端2㎝往下15°時，效益大。5. 車速快，擋風板能發揮更大功用，受雨量的確減少更多。

本研究是從自然與生活科技領域中有關「力的世界」單元出發，探討斜坡角度與四輪車行駛距離及穩定度的關係，並模擬真實駕駛環境，研究車子受到撞擊時，車中不同位置的「乘客」其位移情形，並找出降低「乘客」位移的方式。最後，再與真實生活中的行車環境作對照，找出行車最安全的情境及最安全的座位。我們利用一整年的時間完成研究，研究的過程中，我們透過實驗了解複雜物理系統中的簡單原則，不僅讓我們感受科學的迷人之處，也能更享受學習科學的樂趣，獲得非常多的收穫。

本實驗主要目的為探討果蠅是否可經由學習行為分辨並記憶不同顏色與氣味差異，進一步探討年齡與學習能力的相關性，並分析多次訓練對於記憶時間長短的影響。根據本實驗結果得知，在氣味訓練方面，果蠅具有辨識並記憶不同氣味的能力，且年輕果蠅較能產生記憶性；在顏色訓練方面，果蠅仍可分辨並記憶顏色，但對於顏色記憶效果較氣味記憶不明顯；密集學習方面，在適當的學習次數內，密集訓練有助於增加果蠅的記憶能力，但過度的學習刺激反而會降低學習效果；藉由迷宮實驗，我們過濾並篩選出對顏色記憶最佳的果蠅並加以培養，期望能進一步探討並找出與學習記憶相關的基因。

一年級時研究平面數獨，對於數字變化規則深深著迷，今年本想對平面變形數獨深入研究，但指導老師提起「立體」的提議時，使我躍躍欲試對立體數獨做挑戰。剛開始我只想到立體表面數獨，但後來發現三維與六面的共原則討論下，配合一元二次方程式的解應證到表面數獨只存在於4×4的立方體，若立體數獨就此停住，很快會失去人們對立體數獨的興趣，因此轉而研究需要透視力的立體數獨，這是目前國內都沒人研究、只有國外正在進行研究的的狄翁數獨。三維空間的狄翁數獨，每次思考一個數字要從三個面向去思考，並且要搭配九宮格去做思考與牽制，我們從2×2練習，再進階到3×3，配合EXCEL程式跑數據，漸漸地整理出立體數獨規則並設計電腦程式，以下便是我的研究報告。

這是一個好玩又特別的拼湊卡遊戲，我們發現和拼湊卡有關的科展研究曾拿過 3個全國第一名(第 31 屆初小、第 32 屆高小、第 41 屆初小)，但我們詴著從另外的角度出發，在紙卡上畫出兩面均是 4 欄*4 列的格子，利用不同的切割方式，產生不同格式的拼湊卡，接著訂出每一型的遊戲規則，再經由不同的摺法所產生之田字型數字組合的數值，其數值必須是連續性，我們藉由嘗詴研究與歸納整理，詴圖摺出理想中田字和連續之最大數值。