高中組

天氣和氣候對人類的生活環境和生活品質皆有深入的影響，尤以氣溫、氣壓、風、降水為主要影饗因素。台灣地處地球上最大陸塊與最大海洋的交界處，地形狹長、高山起伏、四面環海，因此其氣候特色與其他同緯度地區並不相同。花蓮全縣，更因山多平原少，將花蓮隔成許多不同的小地形。因此在大環境下，蘊藏了各種不同的小氣候。我們長期居住於此，各種因子組成了花蓮的氣候特色，經常性地影響生活在此的居民。因此，我們想更探入了解花蓮有什麼樣的氣候特性？中央氣象局在廣佈全省的大小測站中選了幾個重要地點，每天釋放兩次探空氣球，以探測天空不同高度的氣象資料。很幸運地，花蓮氣象站即有此項設備。經過討論，我們選擇了「風」做為探討花蓮氣候特色的第一個題目。從風開始，逐步了解主宰花蓮氣候的變因與氣候組成的項別。 由高中基礎地球科學與地理課程中，我們了解了行星風系、季風、地形風形成的原因，到底它們是如何呈現在一個地區呢？本次研討我們想利用高空探測資料和地面逐日逐時資料，去探討花蓮地區一年中風的形態、變化、儘可能探尋其原因，以期了解善變的風以什麼樣的法則進行它的「變 」

在化學課本（束華書局第七章）上講到化學分子極性與非極性分子，其內容是電偶極向量和不為零者為極性分子，反之為非極性分子。同時，在上課時老師所放映的幻燈片（東華書局製作的極性非極性幻燈片），看到用毛皮摩擦過的塑膠棒或用絲絹摩擦過的玻璃棒對各種樣品（乙醇、丙酮等，預先放入長滴管內而連續流下來）靠近來辨別極性與非極性，若能使樣品下降的運動軌跡偏向者為極性，不偏向者為非極性。但卻沒有比較各種樣品極性的大小，更進一步的當時我們就在想，是否能用更適當的實驗方法，找出極性之大小與其他的物性或化性等之關係。於是我們開始請教化學老師更詳細的對我們講解極性與非極性的原因、理論、特性等等。由找一些資料（如樣品的沸點、比重、分子質量等）。囚為樣品若有極性，會被摩擦過的塑膠棒或玻璃棒所吸引而偏向，那就表示與電力有關，所以我們又請了物理老師來指導，有關電學、力學等常識。最後經過多次的改進才完成這次的實驗。

順丁烯二酸在強酸之催化下轉換為反丁烯二酸之反應過程中，若能測定出其單位時間之轉換率，便可從事該反應之化學動力學研究。由於我們發現鐵離子可使反丁烯二酸完全沈澱，但對順丁烯二酸則否，故引發我們對本研究之興趣。

我們的研究作品「樹鬚變身－環境刺激對榕樹（Ficus microcarpa L.）氣根生長發育、形態發生的影響探討」主要的研究重點在於瞭解榕樹的氣生不定根的形態與結構、生長發育與形態發生的過程，並運用生物及統計方法，分析環境或植物激素刺激對其生長發育與形態發生的影響等。由實驗結果，我們發現：一. 榕樹的「氣根」大部分的解剖構造形態似雙子葉植物莖，但木質部排列卻是外源型（exarch），有別於一般雙子葉植物莖；其末稍有雙子葉植物根構造，但其皮層部分含有葉綠體，和一般雙子葉植物根有所不同。二. 榕樹新生的氣生不定根的萌發，在原有氣根的許多區段皆可發生。在似植莖部分，則髓為其萌發源；在似植根部分，則周鞘為其萌發源。三. 在許多的環境因數中，以土壤溼度、土壤粒子大小與氣根萌發有較密切的關係。四. 植物激素部分，以生長素、乙烯有較為顯著地促進萌發的效果，而離層素則有抑制萌發的能力。

在溫差極劇的沙漠中，所能生存的生物必備有特殊的機制，以來抵禦炎熱及缺水的環境所帶來的不便。日夜溫差的劇烈，以及沙漠水份之缺乏，造就了沙漠植物之耐熱及抗早性，仙人掌（ Cactus ）為典型存活在沙漠之植物，其必有能克服高溫及溫差大的構造和生存方式，為充分了解仙人掌的生存機構以及沙漠植物在困境中存活之法，以利人類在沙漠等特殊環境中活動，所以啟發實驗動機，著手設計實驗，並且特別就於仙人掌之針狀葉，討論其散熱特性，以彌補一般對於針狀葉功能之認識。

小時候常常去海邊撿貝殼，那時我總是被貝殼上特殊的紋路深探地吸引著。上了高中無意問發現貝殼上的紋路很接近對數螺線的形狀，並且在科學月刊上看到趙文敏教授的文章，引起了我的興趣，可是在文中黃金螺線的部分並役有詳細的證明，於是我便探入地研究，在翡波那契數列那本書中看到了部分證明，我試圖補全所有的證明，經過多次的試驗，我意外發現黃金矩形所引出的螺線，一般書上的圖形並不嚴謹，這個發現讓我下定決心好好地研究對數螺線的性質及其推廣圖形。

本研究探討文蛤的生態資料與影響閉殼肌拉力的原因。分組實驗中，分成四組：10g以下(30個)、10-15g(46個)、15-20g(32個)和20g以上(17個)四組，總數128個；臺灣蜆分成兩組，共29個。新鮮度實驗中發現在活活的組別比值(高頻/低頻)均高於死死組別，顯示可從聲音辨識文蛤的新鮮度。拉力實驗中，(1)文蛤的拉力為2117g，臺灣蜆為1368g，影響最大的是蛤肉重量。(2)單位拉力會隨著總重而遞減。(3)蛤肉比例在10-15g有最高比例(18%)，臺灣蜆為18.7%。(4)兩物種的蛤肉含水量約為50%。(5)閉殼肌斷裂位置90.7%發生在鈍端，臺灣蜆則接近50%。(6)文蛤閉殼肌平均重量為0.18g(尖)、0.07g(鈍)，比值為2.57，臺灣蜆尖端為0.036g，鈍端為0.023g，比值為1.67，顯示一般人認為文蛤閉殼肌兩邊相似是錯誤的。

將熱帶幽靈蛛以及肩斑銀腹蛛飼養於實驗箱中，控制濕度，在不同的濕度下，取其所吐的絲，以微量天秤測量其強韌度，發現濕度越大，蜘蛛絲的強韌度越小，同種但不同個體之蜘蛛皆有相同的結果，可以以公式 1/ F = k H ± Ho 表示（F：砝碼數，k：斜率，H：濕度，Ho：常數）。另外，將熱帶幽靈蛛以及肩斑銀腹蛛飼養於實驗箱中，控制溫度，取其所吐之絲，以微量天秤測量其強韌度，發現溫度太高或太低，蜘蛛絲的強韌度皆降低，在 20℃~ 30℃時絲的強韌度最大。另於不同溫濕度下，觀察蜘蛛網，發現在適當的溫濕度下，肩斑銀腹蛛會正常結網；溫度太高或太低、及濕度太高或太低的環境中，皆只吐少量的絲。

台灣北部和日本北海道地區皆位於板塊碰撞隱沒帶上，我們由ANSS 資料庫，下載這兩個地區近40年內的地震發生時間、經度、緯度、深度與規模大小等數據，加以整理，以電腦Excel程式繪製成震源、震央隨經緯度之分佈圖、規模大小、發生次數之折線圖、圓餅圖等；經過了一連串觀察、分析步驟，比較日本與台灣地震在時間與空間的表現，並以取log 值的方式處理地震發生次數繪出的圖形，以理解地震發生的規則，再比較兩地區累積能量隨時間釋放的型態。利用我們所繪製的圖形加以合併自己所學的知識，討論其中的差異。由能量釋放的不同表現、隱沒帶的地震深度、板塊在彎曲下插時的斜率、地震活動次數與深度等不同，比較分析北台灣和日北北海道地震的確有地域性差異的特質。

本實驗是研究校園內螞蟻的形態學和生態學。在本校校園的螞蟻中，我們鑑定其種類，共發現16 種螞蟻，分類關係為五個亞科、十三個屬。在螞蟻的形態學方面，我們找到各種大小差異很大的螞蟻; 研究螞蟻生活史中各階段的成員，有些種類的蛹有絲包圍成繭; 有些種類有兵蟻形態; 也看到多蟻后; 螞蟻的築巢有士壤內、樹木上、也有二者都有、建築物裂縫中; 螞蟻的行為和生存策略發現有七個項目。在生態學方面的內容，我們調查校園中不同生態環境的螞蟻種類; 在樹上活動的螞蟻種類; 在人類活動區或建物內的種類; 並以運動埸草皮區調查螞蟻族群的數量和密度。我們拍攝不少顯微鏡下的螞蟻圖片，做為說明，並統一放置報告最後。本實驗的螞蟻種類鑑定，我們自己鑑定到屬名，種名的鑑定是螞蟻專家林宗岐老師協助完成。