高中組

樹居舉尾蟻（Crematogasterrogenhoferi）是台灣常見的樹棲性螞蟻，擁有完整社會結構的牠們必須有系統地分工、特別是有效率地尋覓食物以維持整個族群生存。過去文獻已提出螞蟻會用費洛蒙留下覓食記號，卻少有針對他們的覓食策略提出探討，故本實驗設計諸多模型欲探討舉尾蟻的覓食行為。我們嘗試以糖水或含糖水果餵養整個舉尾蟻巢，發現牠們不僅喜愛且會選擇最短路徑以到達食物源，並對食物源的位置有一定時間內的記憶性，實驗顯示可能是藉由空間物像、食物源顏色、地磁方向、重力方向與食物氣味等輔助記憶；一旦覓食過程遇到障礙時，舉尾蟻會彼此通知並嘗試突破障礙繼續前進。在面對不同覓食狀況的刺激時，舉尾蟻的反應竟充滿我們意想不到的智慧，值得未來繼續鑽研與探究。

我們利用家庭裡常見的廢棄絲襪，將之回收再利用。絲襪中的耐綸成分可溶於甲酸，經純化、脫色後即可得到耐綸溶液。我們將耐綸溶液均勻滴加於玻片上風乾，得到自製薄板層析試片(TLC片)，可運用於生物及化學實驗中混合物的分離。分離後的物質亦可通過儀器做定性及定量分析。 耐綸的化學結構含有醯胺鍵，我們從早期的科展報告中發現重金屬鹽類易與蛋白質結合成穩定的沉澱物而析出，得知蛋白質因含有大量醯胺基團，能與金屬離子結合成蛋白質鹽沉澱，藉以除去水溶液中的重金屬。我們利用同樣含有醯胺鍵的自製耐綸溶液進行重金屬吸附實驗，期望能夠達到吸附並除去重金屬的效果。本實驗所使用的材料是家中舊有的尼龍絲襪，以達到廢物利用及環保的最高宗旨。

因為以前有一段時間常常游泳，自己覺得那時的”髮質”似乎比較不好，發現很多人也是這樣覺得，像是頭髮變粗或是顏色變黃變淡等等，上網查了一下資料發現有篇報告裡面有寫到：「構成頭髮和肌膚的主要成份是蛋白質，自來水中加氯消毒是眾人皆知的事，水中的氯會破壞蛋白質，使頭髮和肌膚受損，產生病變造成極大的傷害。」(出自「自來水中之「餘氯」會破壞頭髮及皮膚的蛋白質」--KingNet國家網路醫院 Second Opinion WebHospital)，游泳池中的添加的氯氣又比一般自來水要來得高，因此便想了解究竟游泳池水中的氯氣究竟會如何影響我們頭髮的頭髮外表的結構或是強韌度等。

生物課本上利用果蠅做單性雜交及性聯遺傳的實驗。在培養果蠅的過程中，我們發現，野生型的果蠅，生活史較短，活動力較旺盛，相反地，殘翅的果蠅，生活史較長，活動力較低。造成此一差異，究竟與其內部的?、染色體有什麼關係呢?為了尋求此一答案，我們便從其染色體、?及生活史方面來探討三者間之關係。

：台灣共有四種鳳仙花科植物，棣慕華鳳仙花；黃花鳳仙花；紫花鳳仙花為特有種，另一為入侵種的非洲鳳仙花。台灣原生的鳳仙花花朵形成圓筒形並具有長花距，雄蕊聯合形成帽子將雌蕊蓋住以防止自花授粉，白天主要授粉者皆為黃色熊蜂（Bombusflavescens F. Smith），花朵套袋以及自花授粉發現黃花、紫花鳳仙花皆無法結果，對於授粉蜂具有高度依賴性，棣慕華鳳仙花則具有很高的自花授粉能力，對授粉蜂的依賴性較黃花、紫花鳳仙花為低。三種鳳仙花花朵長度、寬度與花距長度皆與黃色熊蜂體長、體寬及口器長度高度相關，推測台灣三種鳳仙花經長期演化，形成授粉高度專一化的現象。非洲鳳仙花花朵平展並具花距，可提供大型昆蟲停留。雄蕊同樣聯合將雌蕊蓋住以防止自花授粉，經套袋隔絕授粉者發現對於對於授粉昆蟲具有高度依賴性，授粉昆蟲隨海拔高度、地區而有所不同，其授粉昆蟲非常多樣，具有較高的環境適應性。

在微波爐內，微波經由內壁的反射，和原來的波形成干涉的現象。有資料指出：藉由此特性，我們可利用微波爐來測量光速。本實驗旨在探討微波在微波爐中的干涉形式，利用巧克力及氯化亞鈷，測量爐內微波振幅強弱的分佈。實驗發現：微波加熱後巧克力上的熱點以及塗有氯化亞鈷溶液紙巾上的條紋，皆顯示微波在其中有穩定的干涉現象。雖然其形式頗為複雜，但是利用虛擬鏡像波源的探討，可得到和結果相近的分析。

我們發現味噌湯靜置時會呈現特殊的圖形，經研究發現可能與熱對流有關，便針對與其形成之圖案展開研究。我們的研究主要在探討各種環境上的變因(例如：流體的「濃度」、「厚度」與「溫度」)對對流胞的形狀、大小與溫度分布的影響。此外，我們也針對「不同溫度之液體混合」，以及「外加不同溫度之固體」對對流胞形成的影響。之後，我們改變液體的「黏滯性」，將實驗流體換成的組合，分析討論其對流胞與矽油所產生的對流胞之間的差異。希望能對「對流胞」的形成有進一步的認識，以便將來從事相關研究（如大氣、地球地函的活動等）時能有更深入的了解。

高中課程中課本提到的地衣類植物，而我們平常看到樹幹上的灰綠色附生植物可能為地衣。經我們在校園內的初步觀察，發現在靠近交通往來頻繁的校門口區域的地衣生長量趨近於零，而相差不到100 公尺行政大樓旁的樹木，卻發現了其樹幹上分佈著許多地衣，其懸殊的生長狀態，引起了我們的注意：地衣的生長分布代表了什麼意義呢？\r 我們希望藉由實地的生物觀察，並結合簡單的實驗對地衣作深一層的認識，進而發展出一套戶外空氣污染程度之指標辨別系統。\r

長久以來，颱風總是令台灣的民眾苦惱不已。過去我們都認為開墾山坡地，造成沒有樹根能抓土壤，以致於土石流的發生。但經實地觀察後發現，許多土石流發生地，上方的樹木依然存在!所以我覺得除了樹根之外，或許土壤本身也是個重大的因素。經實驗後發現，土表上的腐植土擁有較一般土壤高的吸水量和滲透能力；再進一步實驗，發現腐植土在過乾的情形下，有吸收不佳的情況。這代表種植作物前的整地行為，似乎也是土石流的一大原因。即使有樹木，但整地的行為，使經年累月所囤積的腐植土被剷除殆盡，導致沒有東西能保護土壤的情況。所以，適度留下樹木、少些開發、避免多次反覆種植，才是遠離土石流、維護台灣水土保持的不二法門。

本實驗針對布丁的吸水敏感性進行探討，並加入交聯劑改良布丁的穩定性。實驗發現布丁的吸水行為對於環境變化具高敏感性：交聯濃度越高，其吸水率越低；溶液越酸或越鹼，其吸水率越高；磁場強度越強，其吸水率有減小的趨勢。我們先後以「重量增加率」→「溶質滲透率」→「溶質釋放率」曲線討論布丁的吸水模型，並以水合離子團解釋布丁、離子與磁場的交互作用。由於布丁具有「可調控」的吸水性質，因此可以藉由酸鹼值或外加磁場的變化，達到特定區域、特定時間釋放溶質的目的，應用於肥料施放、藥物膠囊、痠痛貼布等，能增加溶質釋放的精確性與使用效率。