第50屆--民國99年

校園垃圾何其多，我們作品中已成功且積極呈現處理校園三大垃圾的成果：廢紙自製手抄再生紙並結合紙藝做出愛的小書、壓花卡片、酸鹼試紙。廚餘做成可以吃的紙及有機肥、落葉結合手抄再生紙做成藝術卡片及有機肥。木棉花等做成木棉花紙、試紙…，幾乎所有的紙漿廢水經過測試均對植物生長無害，確實達成廢棄物再利用、節能環保的終極任務。

在2n×2n（n?N）的方陣中，刪除任何一個位置的方格，剩餘的方格皆能被填滿，則其規律性為何？如果在m×m（m N，m＞1）的方陣中，刪除任一格方格，剩餘方格是否也皆能被填滿？本篇研究主要是利用實際操作的過程中來找尋規律，再將發現的結果做歸納分析並深入探討，找出其規則，同時也找到L型方格能被填滿的方式，有助於我們尋找快速的方法來填滿方陣。

鎖的設計方式種類繁多，有機械鎖、磁性鎖、電子鎖、指紋鎖等方式，一般傳統的機械鎖容易被撬開，而電子式的密碼鎖則可以利用嚐試錯誤的方式來破解，傳統上的鎖較少利用光學方式來設計製作。物理老師在上課時有提過全像光學鎖的設計，它是利用雷射的干涉現象來製作的鎖，運用光的二元隨機相位來編碼，就很難被破解。學校物理課程有上過幾何光學，光線具有反射與折射的性質，因此我們想設計一個利用光學控制的鎖，初步的構想是利用光敏電阻來感測光的存在，利用一個圓柱型的導光壓克力棒，在圓棒上的特定位置上加工有刻痕孔洞，由於光線在圓棒內傳導時，有全反射的現象，當光線射到加工刻痕時，因為入射角度關係，光線會經由刻痕透出，再經光敏電阻感應後透過邏輯電路計算達到開鎖的功能。我們先設計光敏電阻感應光線的實驗裝置，了解光線經由不同位置孔洞洩漏出來的程度，及可能互相干擾的情況，最後根據實驗的結果，修改光敏電阻的排列方式，並搭配邏輯電路的設計製作，完成一組光學感應鎖。

我們主要是探討在不同曲面上的三角形的心投影到平面上的對應情形，將內容分成四個部分。第一部分，我們探討平面上的三角形四心：重心G、垂心H、外心O、內心I投影到另一平面的對應情形。四心中只有G具有不變性，而H、O、I在某些情況下才具有不變性。第二部分，我們將之推廣，探討球面三角形的四心投影到平面的對應情形。其中，又分成正平面(平行於三角形的平面)與斜平面(不平行於三角形的平面)來討論，四心在正平面皆具有不變性，但在斜平面中皆須在某些情形下才具有不變性。第三部分，我們再推廣到圓柱三角形的情形，並且建立了一種模式，試著找在圓柱上的三角形四心。第四部分，我們試著研究三角形的某一頂點沿著一條直線變動時，四心的變動與投影的四心的變動的軌跡，是什麼樣的圖形。

表面增強拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering，常縮寫為SERS)可以廣泛應用於生物、醫藥、電化學、環境工程等多種方面偵測分子。利用粗糙金屬表面如奈米粒子，可以放大拉曼訊號，其中奈米銀可以將吸附在它表面的分子的拉曼光譜訊號放大為106~1014倍之多。本研究利用乙二醇還原銀離子，並加入保護劑PVP，成功合成奈米銀粒子，並利用自製銀奈米粒子，應用SERS偵測10-5M的?啶溶液，其訊號值為31345，較市售銀奈米粒子所偵測的2791強上11.23倍，預計可以進一步分析出10-6M、10-7M 甚至更低濃度的?啶溶液，顯示出極佳的拉曼增顯效果。

在三角形的三邊上各取一點，將該點與對面頂點連接成三條「旋切線」，我們把由這三條旋切線所組成的三角形稱作「旋切三角形」。 研究發現旋切三角形與原三角形的面積比及截線比皆與旋切比有關。我們並探討旋切三角形與原三角形相似的「同形旋切」。此外，固定旋切比的旋切三角形與原三角形重心為同一點。我們發現四邊形中的平行四邊形也有這些特性。

在物理實驗 “彈簧的實驗”中可發現彈簧具有相當多有趣的性質。其中一性質為:當它被垂直掛吊時，會分布的疏密不均。本文將探討彈簧於水平面上，一端固定於旋轉中心，繞中心之垂直軸轉動時的彈簧伸長量及分布，找出相關的變因並觀察之。變因包括加於尾端的質量、彈簧性質、旋轉角速率…等等。 最後結論所提出的除了可以很直覺地預料的性質(如: 轉速愈快，彈簧伸長量愈大)以外，本文歸納出彈簧之分布曲線之數學行式，更探討了彈簧之理論無限延伸條件、彈簧分布與各變因的關係等等不為人知的現象。

本文籍由人工智慧理論中的模糊理論方法，設計出一套對DNA序列的分類方式，並做生物數值理論分析，再以雜交過後的拖鞋蘭當作樣本，進行生物試驗檢定。 在此我們以不同原生種的拖鞋蘭分別作為學習樣本，再以雜交之後的雜交種拖鞋蘭來檢視，是否我們的方法具有實際臨床實驗的正確性及價值，本方法主要以人工智慧中的模糊理論來進行，將所有胺基酸序列進行分類，在量化分析之前必須先將電泳儀分析出非ATCG的字元做前置處理，然後利用歐式距離，來對雜交種的胺基酸資料進行檢核，發現可以分辨出相互的親緣關係，驗證了有效提高植物DNA種屬鑑定分類的正確性。

澆花能不能有省力的方法？怎麼做能讓班級的盆栽不再因漫長的假期而死亡？ 我們從自動灑水器開始想，吊點滴的經歷、四下康軒自然課本的毛細現象及九龍公道杯的虹吸現象、熱水瓶的水位標示、沖水馬桶的槓桿原理、到選擇資源回收杯來製作自動澆花器具，這樣的器具能不能解決我們澆花不求人的需求呢？

日常生活使用的紙袋看似平凡，大家都不會去在意。無意間，看到教室角落裡有一箱的紙袋，產生我們的好奇：奇怪！一張紙怎麼可以折出大大小小不同的紙袋呢？於是帶我們進入紙袋的探索世界。 從市面上的紙袋中，我們可以分類找出影響紙袋大小的因素，取決於紙袋黏貼處的大小、寬的大小，以及底部的腰長大小，這些因素都足以影響紙袋的體積、各面面積、表面積與形狀，而且不是任何比例的紙張都可以折成正方體。 同時也透過逼近法與遞減法求算，來觀察體積、面積、表面積的變化，發現到底面正方形紙袋的體積都不是最大，而且在遞減法中，發現各組面積差的差跟我們選擇遞減的數是有平方的關係。其中體積最大是第29組，長寬比為70：18的紙張，表面積最大是第41組，也在我們製作的長、寬、高立體模型中，觀察到各組最大體積長、寬、高變化的兩兩關係，呈現出一定規律的曲線，且三者的關係呈現出奇特的分佈。 透過我們的研究發現，市售鋁箔飲料包裝的體積都不是該包裝的最大體積，沒想到日常生活中隨處可見的紙袋，竟讓我們誤闖入這折折稱奇的紙袋世界。