高中組

牡蠣殼與稻殼是台灣常見的農漁業廢棄物。台灣四面環海，養殖漁業興盛，而牡蠣是西部沿海主要的養殖漁業產物。牡蠣殼是難以處理的廢棄物，容易孳生蚊蠅且散發惡臭。經調查，台灣每年產生的空殼重達16萬公噸。稻殼俗稱粗糠，是加工生產之副產品，台灣每年之稻殼廢棄物約有60萬公噸，過去碾米場和農會常以露天燃燒或傾倒於河川等方式處理稻殼，造成環境汙染。 本研究以牡犡殼粉與稻殼灰為原料，透過計算及實驗，將其與釉藥融合，進行資源再利用。實驗中，利用原料分析及三角試驗法，成功研究出牡犡殼粉佔釉藥之比例最高可達28.6%，而稻殼灰取代釉藥原料中的硅石使用，比例最高可達14.4%。牡犡殼粉與稻殼灰合用可取代釉藥可達43%。

由分析暖暖包內各成分的質量，推論放熱的主反應是4Fe + 3O2→ 2Fe2O3。再進一步研究各個成份在暖暖包的作用性為何。最後我們用其他物質代替暖暖包中的主成份觀察實驗的結果。在實用性、簡便性及商業的利益的考量之下，我們想看看暖暖包未來還有什麼發展空間。

本研究分析2003 至2006 年全球震矩規模大於等於6.5 之地震資料，並排除電離層垂直全電子含量(TEC)較低的高緯度地震與受太陽活動影響的地震資料，總計分析地震資料73 筆，探討震前TEC 的變化。經分析獲得的結論為：82%的地震事件，在發生前七天至少有一天TEC出現異常現象，顯示地震在發生前的確會影響TEC。岩層因不同的受力形式所引發的不同類型斷層活動，都同樣造成TEC 的震前異常。地震震源位置不論是位於陸地或海底岩層，都同樣引起TEC 震前異常，顯示TEC 震前異常不受海水阻隔影響。震源深度不同的地震，雖然岩層的物理或化學性質不同，但只要岩石發生斷裂錯動，都同樣引起TEC 震前異常。此外地震發生前TEC 異常的時間分布，越接近地震發生日，出現異常的次數愈多。

高一基礎化學介紹不同烘培方法與發酵程度會影響茶中咖啡因的含量，本實驗研究結果有： 1. 不同溫度及低溫下紅茶、綠茶咖啡因含量的不同。 2. 乙酸乙酯與二氯甲烷對萃取咖啡因含量有所影響，極性高的乙酸乙酯對咖啡因而言不是最好的萃取溶劑。 3. 咖啡因是神經興奮劑，由水蚤心博實驗證明咖啡因會影響生物。

計算二階階差數列級數和的問題，是數學愛好者在接觸數列時常會遇到的入門類型。本研究者在偶然的機會看到這樣的題目後，乃有興趣再更深入認識階差數列，因而開展本研究的目的，即在於探討各階階差數列特性及發展計算各階階差數列級數和的通用方法。經由對階差數列的觀察，本研究運用創新的圖形來思考階差數列的特性，發現〈三角形排列思考法〉是推導計算階差數列級數和的便利工具，進而從〈三角形排列思考法〉歸納出階差數列級數和計算式的數理性質與原理，並且已發展出計算任意階階差數列級數和的通式。

「 搭電梯」已經成為日常生活的一部份：從走出家門、進人辦公室、出外洽公、甚至停車塔內，無一處不使用電梯，但是您可能會對電梯的「不夠聰明」感到不耐。舉例說：明明電梯內已經擠滿了人，但它還是一層層地開門接客；明明只差幾步就可跨進電梯，但它還是無情地閉門而去。一般人可能認為這個情況並無法改善……。\r 美國奧的斯電梯公司（Otis Elevator Co . ）為此利用「模糊邏輯」（ Fuzzy LogiC ）及「神經網路」等形式的人工智慧，重新設計電梯的邏輯控制，使其提供更好的服務。原本認為電梯的邏輯役什麼好發展的我們也想嘗試看看，要如何改進電梯的效率。

各種清潔劑的主要成分是界面活性劑，界面活性劑是一個分子同時含有親油基（長鏈碳氫脂肪基），和親水基（鉀、鈉、銨、乙醇胺等）的化學物質之總稱。可分為四大類，即陽離子、陰離子、兩性離子和非離子型。界面活性劑以一定濃度的流體成束狀流下時，會在底部形成小隆起，隨後出現如水花般的彈跳，此現象稱為「凱氏效應」。實驗發現，界面活性劑在滴下的瞬間若無液體在下方堆疊，則無法觀察到此液滴彈跳現象。此外我們想更進一步研究溫度對不同界面活性劑的影響，找出臨界溫度，此時分子間黏合力接近零，表面張力會變小，藉由對界面活性劑的了解可以找出界面化學中，分子間作用力的關係。

有一農夫帶著一隻狼、一隻羊及一個高麗菜渡河，而農夫划著小舟，一次只能載一物件。當農夫不在場時，狼會吃掉羊，羊會吃掉菜。只有農夫在場時，才不會發生上述情形。討論其最小移動次數及方法總數。 將菜、羊、狼編號為1、2、3，規定2能吃掉1，3能吃掉2，食性距離為一。其移動次數為7，方法總數為2。再將物件總數增加至n，利用合法狀態、連線數得到移動次數為7，方法總數為。另外討論平均移動次數，以了解物件編號為奇數與偶數不同的移動情形。 當了解距離為一時的移動情況後，延伸至距離大於等於二時，最後分成三個種類來討論。分別為： （一）物件總數：n ? d+1： 走法總數：n2 - n 種走法 次數：3次 （二）物件總數n=(β(d+1)+1)： 走法總數：-Y種走法 次數：5次 （三）物件總數n=(β(d+1)+R)，其中(R?{2~d}： 走法總數：-Z種走法 次數：3次

本研究以不同種類的溶液進行味覺刺激，探討美洲蟑螂前腸肌肉活性的調節作用。透過觀察口器反射與紀錄嗉囊及砂囊的肌肉電位圖(electromyography, EMG)，比較不同味覺刺激物對口器吸吮反射與消化道肌肉的放電性質的調節作用。我們觀察到蟑螂的消化道由橫紋肌所構成，有別於人類消化道主要由平滑肌所構成。口器對麩胺酸的味覺刺激有明顯的反應，而由EMG的紀錄得知，葡萄糖溶液的味覺刺激可增加嗉囊肌肉的放電幅度；而麩胺酸溶液的味覺刺激可增加砂囊肌肉放電幅度，推論葡萄糖與麩胺酸各可引發嗉囊與砂囊肌肉的收縮活動，此作用為前饋作用，就是在生理反應發生前的準備作用；若以清水清洗口器時，亦會引發前腸肌肉的放電行為，推測為清洗口器時引發吞嚥反射所致。

蕨類植物葉面下表皮的表皮細胞形態以及氣孔系的形態有豐富多元的變化，比起其他類群植物，蕨類的氣孔偏小，幾乎呈線型，保衛細胞週遭幾乎都存在數目不等的副細胞，且其表皮細胞呈拼圖狀的波浪型。我們分析多種蕨類氣孔與周遭表皮細胞的形態關係，發現同科蕨類植物之氣孔系形態相似，可作為分類的依據；而不同科蕨類之間氣孔形態的關係與孢子囊親緣關係樹不甚符合，並依此繪出依氣孔系安排的親緣關係樹。而蕨類植物與其他類群植物的演化及形態關係則有待我們進一步研究。