高中組

地球是只有一個，由於人口的過度成長，可以想見生活的空間是愈來愈狹小了，我們需要更多的土地來居住，來生產糧食，世界上有許多與海爭地的例子，都極為成功，值得我們學習，今天在金門地區我們也接觸了幾個海埔新生地的開發及應用的例子，我們選了轉為農漁生產的慈湖農場，作土質方面的分析調查配合實地的參觀訪問，希望能激起大家對於新生地的愛護與研究。

84 年秋天，我們發現校園內盆栽的日日春和沙漠玫瑰的枝葉，被一種肥胖可愛的天蛾幼蟲啃食，經請教專家確定是夾竹桃天蛾（ Daphnis nerii Linn . ) ，在一段時間的觀察後，發現牠的幼蟲有著巧妙的保護色與擬態，激發了我們的研究興趣，想瞭解這種天蛾在生長期各階段中，還有那些防衛的方法？幼蟲吃不吃本土種的夾竹桃科植物？吃了會怎樣？終齡幼蟲一定要鑽入土中，才能結蛹嗎？是光的關係，還是覆蓋物的關係？我們查閱國內昆蟲學的文獻，由於很少人研究，僅得到形態方面的資料，於是便動手去探討。

我們購買了數枚真、假龍銀作為實驗樣本，並以鋼(ss400)及白鐵（304）兩種材質訂製多種不同形狀條件的圓型金屬板，以圓心為支撐點，以定力裝置敲擊樣品圓周，藉由筆記型電腦、麥克風以及數位音樂編輯軟體 Cool Edit Pro 2.1 的協助，紀錄樣品所發出的聲音強度與頻率，再以軟體將原始訊號轉譯成聲音的頻譜；最後使用 MATLAB 軟體進行曲線擬合，以探討圓形金屬板的直徑、厚度對自然頻率的關係。經過多次的敲擊實驗與分析，我們發現：「圓形金屬板的直徑、厚度會大約分別以平方反比以及正比的關係影響其自然頻率。」同時，根據實驗觀測所得的資料及相關理論則顯示：「以圓心為支撐點，輕擊金屬板圓周的施力方式，在眾多圓形板的共振模態之中，以十字交錯的馬鞍形振動為主要的振動模式。」真龍銀的敲擊聲音在聽覺上似乎較清亮，這個現象也反映在真、假龍銀以及一般金屬樣品的訊號差異方面，我們發現：「真龍銀的音量強度衰減時間比假龍銀久，龍銀的頻譜圖則比金屬樣品複雜，能夠出現更多的共振模態。」

靜電引力是一切化學結合的基礎，若從外界加入高電場，必會使分子的某些性質和排列情形改變。因而有了下面的構想，再參著物理知識，設計了實驗，並大膽的解釋了實驗結果。

本實驗首先取乳酸菌、酵母菌、AB優酪乳、生態池水當作菌種，使用葡萄糖、蔗糖、果糖當做營養液，觀測其放電電壓。發現無論哪一種菌或營養液，都可以發電，但是以葡萄糖當營養液的發電電壓最大。以自己培養的大腸桿菌來發電，發現最大電壓可以達到0.9伏特，循環營養夜持續發電22小時，電壓仍可維持在0.7伏特以上。改變燃料電池的造型，圓柱筒型電池，可以得知陽極碳織布的電極面積並非越大越好，且陰極的電極位置越靠近下層碳粉，放電電壓沒有改變，但是放電電流會加大。淺盆型的電池，電壓較小，也較不穩定。利用三個淺盆型的電池串聯，可以使LED燈泡發光4~5個小時以上。若利用大腸桿菌分解剩飯，也可以測到0.5伏特左右的電壓。

葡萄果粉指的是葡萄外一層白霧狀的粉末，根據\r 文獻的說明(梁小娥、張大鵬，2000)，葡萄果粉是酵母\r 菌的聚集，葡萄上有多種酵母菌，於成熟後不同含量、\r 不同品種的酵母菌可以釀出不同風味的葡萄酒。\r 於是我們使用可以培養酵母菌的培養基\r (glucose-yeast extract-peptone broth)來進行果粉的培\r 養。在過程中，我們發現果粉的培養是比較容易的，\r 但要如何比較不同條件下，葡萄果粉生長情形，這一\r 點就是一個大難題。過程中我們想了很多方法，最後\r 找到一個方法，可以較客觀的進行不同條件下果粉生長比較。我們使用的是單位面積上的果\r 粉含量。利用阿基米德原理，測量出葡萄的體積，再使用球體體積與表面積的關係，推算出\r 葡萄表面積的近似值。(詳見實驗方法)\r 葡萄果粉經過培養之後，我們可以分離出五種微生物，分別是拋孢酵母(Sporobolomyces\r roseus)、芽枝枝孢黴 (Cladosporium chadosporiodes)、發酵型結合酵母(Zygosaccharomyces\r fermentati)、泛菌(Pantoea agglomerans)、仙人掌桿菌(Bacillus cereus)，其中芽枝枝孢黴與仙人\r 掌桿菌是屬於對人體可能有害的，因此吃葡萄還是要吐葡萄皮，而且最好是要經過清洗。\r 另外，我們設計了三種條件──勃激素組(使葡萄生長得好)、正常組、鐵絲組(以鐵絲綁\r 緊枝條，使韌皮部運送養分困難)，來觀察葡萄生長的好壞與果粉生長的情形有無關係。我們\r 發現勃激素組與正常組的果粉生長速度與密度相似，且以勃激素組略佳，而鐵絲組的果粉生\r 長情形則是不佳。於是我們推論葡萄生長的好壞會影響果粉生長的情形。另外，我們將葡萄\r 上的果粉大致除去，並以手指沾取，經過一星期觀察新長出來的果粉，我們發現手指的細菌\r 無法生長於葡萄上，而且新長出來的果粉仍是五種已發現的微生物。以上兩實驗給我們一個\r 結論，證明了葡萄與果粉之間有某種程度的依存關係，但深入的機制我們還無法得知。

今日攝影，日新月異，為使黑白攝影，顯勢潮流，唯做適當的色調處理，俾使今日攝影，完全進入彩色時代。

本研究藉實地的觀察和利用人為操作實驗的方式，探討桃花心木種子的傳播機制。研究過程中我們觀察記錄種子的形態和構造，也測量了種子的質量、長度及翅寬等形值、以及不同風速、不同高度下種子飄落的時間及飄散的距離，更進一步還改變種子的形態且進行同樣的試驗比較。由實驗結果得知，風強度愈強，種子飄落的距離愈長，飄落的時間則愈短。種子於較高的高度落下，飄落的時間及飄散距離較長。種子浸溼後，其飄落時間及飄散距離皆受影響而減少。種子的形態與其散播的能力有關，利用複回歸分析發現，種子質量較輕、長度及翅寬較大者，飄落的時間及飄散距離較高。其他有關種子形態、構造的描述，在本研究結果中也有詳細的說明與討論。

在高中物理星球運行中曾提及刻卜勒的三定律如下三點：“某行星繞恒星的軌道為橢圓”。(二)某星球在橢圓軌道中等時距掃過等面積。(三)諸星繞同一母星，各星球R3/T2保持定值。（R是軌道半徑， T 是運行周期）但是並未對三定律的來源，做一來龍去脈的推演與介紹。以致吾人無法了解，基於此，使得我們對於星球運行為何會如此發生了興趣，進而以所學的數學及物理知識，對星球的運行加以探討及模擬”