第50屆--民國99年

本研究尋找有效的植物以生物防治法的方式降低福壽螺的危害。結果發現16種植物中，台灣欒樹、馬櫻丹、大葉桃花心木、黑板樹、青楓及水黃皮0.5%水浸液第五天時皆有九成以上福壽螺的致死率。我們以台灣特有種植物、數量較多的台灣欒樹做進一步探究，發現其不同部位毒性強弱依序為枯葉＞新鮮葉＞果實＞莖＞種子；而0.5%新鮮葉及0.1%枯葉水浸液可於兩天內完全毒殺福壽螺。欒樹新鮮葉殘效，在11至15天時毒性(66.7%)約為苦茶粉(23.3%)的三倍；16至20天時，仍有近五成(48.9%)的死亡率，苦茶粉則已全然無效。在10~35℃內，新鮮葉0.5%水浸液第三天時皆達100%的致死率。 戶外實驗 (溝渠93.3%，田間枯葉65.6%，乾燥葉20%)證實亦有成效後，我們評估於鄉間廣植台灣欒樹，應可有效降低福壽螺的危害。

金針乾製品以通氣蒸餾法檢測SO2殘留量，但裝置複雜，操作步驟困難且費時。本研究目的以蒸餾『還原比色法』改良通氣蒸餾裝置，利用蒸氣直接冷凝代替通氮氣蒸餾，並以分光光度計定量，其原理利用還原型漂白劑與硫酸銅的呈色來定量。由實驗結果得知「紫試劑」可定性、做成pH1-14試紙，可檢測至0.02%~0.03%。蒸餾『還原比色法』檢測市面上金針乾製品二氧化硫殘留量結果發現，許多金針乾製品都遠超過限制殘留量(0.4g/Kg)，本實驗抽驗市面上六種乾製金針品，其不合格率佔83.3%。採用本實驗改良法設備檢測出的SO2的殘留量顯示改良裝置確實可以快速檢測二氧化硫，其優點是定量裝置簡單，使蒸餾時間縮短、設備精簡、定量更準確，普通實驗室即可使用，雖然無法完全取代通氣蒸餾法，但仍可作為一般高中職學校在無氮氣裝置設備下，快速檢測金針乾製品二氧化硫殘留量用。

沼氣存在我們的生活四周，只要是臭水溝、池塘、下水道等都有非常多蘊藏。台灣早期養豬戶便大量利用沼氣作為畜牧場裡電力、熱能的來源。國外也有把沼氣發電應用在垃圾掩埋場，創造廢棄物更多附加價值的例子。於是我們嘗試用生態池裡的泥巴加上廚餘來製造沼氣。發現產氣量在基質濃度較高、醱酵瓶周圍溫度較高、基質pH值接近中性的環境中產量較高。國內家庭廢棄物裡，廚餘就佔了不小的量，若能建置完善的回收機制與發電設備，不但能減少垃圾量，也提供解決能源問題的方法之一。

利用電解池的導電性會隨著溫度的改變的特性，將電解池串聯風扇後，製作出一個 簡單的溫控風扇。在室溫較高時，溫控風扇能發揮出近85%的轉速，提供使用者涼爽的 環境；隨著溫度的下降，使用者不需要很強的風力時，風扇也會自動降低轉速，為使用 者省下更多的電能。我們不用花大錢買新的溫控元件或買新的全自動風扇，也可以讓「不 管是懶人還是窮人」，都可以輕鬆省錢、省電、救地球。

設計可改變溫度的儀器，觀察本氏液與醣類的反應過程，提出“氧化亞銅顆粒”的模型說明定性觀察結果與定量的檢量線關係。當Cu2O的量愈來愈多，顆粒因晶體的成長或溶質粒子的締結、聚合，粒徑愈來愈大，溶液透光率變差，電阻上升，然後Cu2O顆粒成長到接近雷射光波長附近，產生繞射，光敏電阻接受到的光量不變，致使電阻值呈現水平滯留狀態，顆粒繼續變大後，繞射現象消失，大顆與多量Cu2O，使電阻又上升，最後電阻不再上升，且更大顆的Cu2O產生不規則散射，電阻與時間關係圖有棉絮化散開現象。並以此顆粒特性推導出反應速率與溫度、濃度定量關係，再將此檢量線應用於檢測葡萄糖的濃度。

本實驗旨在研究座椅的各種角度與人因工程學的相配合，以找出最適合青少年(15~18歲)族群的工作座椅角度。 在實驗中，本科學實驗小組先行採樣製作座椅的數據，將由量測得來的數據加以統計以取得平均值，依此作為本實驗中製作座椅的依據。分別為椅背與椅面相距90°、93°、96°、99°、102°、105°、108°、111°八個角度，以及椅面水平仰角0°、1°、2°、3°、4°、5° 六個角度，各別以3°為一單位、1°為一單位做微調。 統整數據後，我們量化出椅背與椅面之間最適合的角度，而將此角度延用至下階段以找出椅面最舒適的角度，最後以科學實證的方法來進行討論與分析。

影響颱風雨量之因素在侵台颱風路徑預報專家系統中已有詳細的分類，卻未有颱風降雨型態的研究。為探討莫拉克如此驚人雨量的原因，我們自歷史颱風資料庫選出與莫拉克路徑相似的颱風，用各種統計法分析這些颱風之兩種降雨型態，由兩種降雨型態的差異探討颱風降雨因素之間的相關。將分析結果與各項氣象資料統整，找出由綜觀環境到颱風內部結構等和莫拉克相近之颱風，分別和莫拉克作比較來探討影響雨量之因素。由以上分析過程我們找出莫拉克的降雨型態及超大雨量與下列因素有關：暴風環流通過臺灣時間、西南氣流效應、颱風路徑及綜觀天氣條件。這些因素中，最顯著的因果關係為暴風環流通過臺灣時間越長，則颱風擺盪越明顯，強烈季風槽長時間供應水氣，於是中尺度對流不斷發展使測站累計接受降雨時間長，導致中南雨區百分比越大，造成莫拉克颱風全臺累計雨量創三十年來的最高記錄。

在遞迴式an+2＝|an+1|－an中簡單的代入幾個值，發現有九個一循環的現象。在一番巧思之下，我們先證明：函數f1(x)分別為1及-1、f2(x)＝x，且fn+2(x)＝|fn+1(x)|－fn(x), ?n?N， f5(x)與f6(x)圖形對稱於x＝1/2，進一步證得遞迴式循環，再將初始值伸縮至a1, a2為任意實數值。解法固然令人拍案叫絕，但令我們深深著迷，決定投入大量心血在此研究的原因，乃是遞迴式an+2＝β|an+1|-an，當0＜β＜1時，點(an, an+1)構成遞迴圖形的種種現象。 我們大量使用了函數及圖形分析的方法，定義函數fβ(cosθ, sinθ)＝(sinθ, β|sinθ|-cosθ)，發現f (n)β皆為 ?連續函數；?一對一；?(cosθ, sinθ)逆時針旋轉時f (n)β(cosθ, sinθ)同樣逆時針旋轉。藉由上述的性質推得遞迴圖形?在角度上稠密；?形狀與初始值無關；?初始值的改變產生相似的遞迴圖形。 在研究過程中，發現β＝0.86的遞迴圖形有別於其他β值，有待未來，我們四人能一窺遞迴圖形的終極密碼。

約在5000年以前美索不達米亞地方，有一群巴比倫尼亞的牧羊人過著逐草而居的游牧生活。他們在牧羊的流浪生活中，每天觀察閃爍在夜空中的星星，久而久之，就從星星的動態中看出了很有規則的時刻與季節的變化。 他們將較亮的星星互相連接，並從連接而成的形狀去聯想各種動物、用具或甚至他們所信仰的神像等，並為它們取名，於是創造了所謂的星座。 在三維的宇宙中，處於同一星座的恆星，在多數情況都是沒有甚麼關係的，它們只是剛好在同一視線，而其實它們之間可能相距很遠──「如果我們身處銀河中另一太陽系，我們看到的星空將會完全不同。」 為了實現這個假設，我們透過國小高年級的課程中所運用的星座盤為起點，試著利用數學的理論，以數學軟體Geogebra做出一個立體星座盤的基礎模型。我們依下列的過程完成我們的科展： 1. 以向量來表示平面的點坐標。 2. 建立一個動態的平面直角坐標軸。 3. 利用動態的平面坐標進行作圖。 4. 將平面直角坐標系推廣，建立空間中的直角坐標軸。 5. 利用投影的原理，建立以螢幕的呈現為主的動態三維直角坐標。 6. 利用搜集到的資訊，建立立體的星座模型。 7. 利用圓的參數式，做出一個天球。

如果單純只用報紙不加水去結冰，報紙卻不堅固，只用水去結成的冰也很脆弱。可是將兩者合而為一，卻可以製造出超堅硬的而且保冷度較久的報紙冰。是否也有某種物質加水後也可以產生類似的效果呢？我們使用各種吸水性良好的物品來做實驗，例如：洗車海綿、普通黃色海綿…等。進而發現到許多不可思議的現象，而我們更利用它們獨有的特性，開發出全新的產品。像是利用黃海綿吸水結冰後仍然保持柔軟的特性製作出神奇柔軟冰敷袋；插花海綿的超強吸水性製作不滴水的冰塊；以及白海綿細緻的纖維不僅可以吸水結冰後提供冷源，更可以隔絕外界的熱持續保冰而製作出冰鎮涼杯。