國中組

本實驗是將白砂糖溶於水，裝入寶特瓶中，放入冰箱結冰，完全結冰後再利用鋸子將含有白砂糖的冰塊鋸成五層，待其融化後，測量每層的比重大小，以瞭解：1.固定結冰速度，改變糖水濃度；2. 固定糖水濃度，改變結冰速度；3.固定糖水濃度與結冰速度，改變結冰時放置方式，在這三種情形下其濃度梯度的分布情形，更進一步試著做出使白砂糖能在冰棒中分布更均勻的冰棒。

在台灣香蕉是最常見的水果，而當香蕉出現滯銷時，有人利用它烹調成食物、加工製成蛋糕或乾燥成脫水食品等，但由於香蕉消耗量不大，這些做法都緩不濟急，唯有快速製成果膠，不但保存容易且運用範圍極為廣泛，才能在香蕉腐壞之前善加利用，避免被丟棄的命運。在實驗的過程中，我們發現在台灣盛產的水果以香蕉果膠含量最高，而且果皮及果肉均含有豐富的果膠質，我們發現把香蕉切碎使表面積增加，能萃取出較多的果膠，而成熟的香蕉果膠含量最多，實驗過後剩餘的香蕉殘渣仍具有環保價值，它可以製造液態肥及有機堆肥，對於植物的生長有很大的幫助。

台灣地區是典型的島嶼形生態系，生物的資源相當豐富，過去在台灣有紀錄的 18 屬 50 種鍬形蟲中，有 26 種為台灣的特有種，因此台灣是研究鍬形蟲的寶庫。但過去數十年台灣缺乏鍬形蟲完整有系統的田間調查，因此台灣的鍬形蟲研究資料仍相當缺乏。我們嚐試將過去利用寒暑假在野外採集或觀察到的鍬形蟲作一整理，並列出我們飼養鍬形蟲的心得，希望能讓更多人了解這種會飛的小鉗子-鍬形蟲的生態。且我們將發現的鍬形蟲性別數量做比較，並比較他們的趨光習性，發現野外發現的鍬形蟲雌蟲數量多於雄蟲，而且似乎和和雌蟲與雄蟲表現不同的趨光性有關聯。另外我們的研究也發現鍬形蟲對白色燈光表現最強的驅光性，藍光次之，鍬形蟲對紅光、黃光及綠光則不表現趨光性。

本實驗在家裡的冰箱冷凍庫進行，以電子式溫度計紀錄水過冷的現象及結冰瞬間放熱使溫度竄升的現象。研究的第一階段在尋找影響過冷效果的變因。第二階段挑戰最低溫。第三階段在尋找觸發結冰的方法，希望能提供人造雨更環保有效的方法，同時也希望研究結果能作為國中理化的參考資料。過冷現象並不穩定，我們在各種因素中摸索，以很多的數據來作為統計上的比較，在掌握到接觸面性質、水質、水量及形狀等重要因素之後，我們測得過冷水的溫度一次一次地創新低，曾經測到-20.3℃的水，成功率也提升到 90%以上。探討觸發結冰的方法中，原本期望能「喊水結凍」但是失敗了，但在電火花及化學藥品的觸發方面我們卻有非常重大發現。

在一本「難題遊戲」裏，找到一種叫做 NIM 的遊戲，其中有些必勝的規則，讓我們產生很大的興趣，並引發我們研究其理論基礎，於是我們請教數學老師，老師給我們一本數學傳播季刊，並說明NIM遊戲規則及必勝方法的理論是利用二進位法的簡單理論稍加應用而已，我們覺得很神奇，這麼簡單的理論竟能發揮這麼大的功用，於是我們想必然還有其他的功用，平常愛好象棋的我，就開始想將這個理論應用在象棋的殘局上，因此我們就研究出一點小小的心得，提供參考。

本研究主要從量測機車怠速與啟動的各種數據，從成本和油耗的角度探討紅綠燈停等的秒數到多少以上，應該熄火才符合效益。在實驗的過程中，我自行設計了各種不同的量測設備和實驗步驟。相較其它學校和機構的量測方法應該較為簡單，準確及直觀。同時我也考量了機車啟動的損耗，增加考量的因素，希望得到一個較準確的結果。我的研究發現：重新啟動一次需要0.01元（啟動馬達）+0.006元（啟動盤）+0.008元（電瓶）+0.009元（油費）=0.033元，而這0.033元約等於怠速17秒的油錢。換句話說，騎乘機車停等紅燈，或是必須暫停怠速，如預期超過17秒，即建議熄火。

使用線香製造煙，藉由壓克力所製造公寓大樓房間及樓梯的模型，模擬火災的情形，觀察火源在不同位置，各種窗戶的開法，如何影響到煙運動，及觀察線香的燃燒狀況；觀察次同時開啟兩扇窗戶，煙的運動狀況是否會有不同，線香的燃燒情形是否改變？房間中溫度的改變，是否影響到煙的運動？

光子晶體製程，是以苯乙烯為單體，十二烷基硫酸鈉為分散劑，過硫酸鉀當做起始劑，提供自由基誘發自組裝聚合反應，形成奈米到微米級的白色聚苯乙烯膠態溶液。將此膠態溶液滴於玻片上，以50~55℃加熱，在蒸散過程中，藉由毛細、界面力作用，自組裝結晶，從無序結構，變成有序的聚苯乙烯光子晶體，透過光照呈現艷麗色彩。由探討製程條件，發現： 1.加熱時間、溫度、單體濃度、分散劑與起始劑濃度，會影響自組裝晶體球尺寸 2.由球體自組裝變項，歸納製程間的交互作用 3.由球體尺寸對色光波長折射，發展簡易尺寸檢測法實驗發現：利用變因間的交互作用，除簡化流程，降低製作難度外，還可調配製造出不同尺寸的聚苯乙烯球，進而自組裝出各種顏色的光子晶體！

三階多米諾骨牌(Tromino)填任意矩形R(m,n),m,n≧0解之謎是一個很有趣且複雜的問題。本研究利用塗色法、歸納法，巧妙應用矩形的上下、左右對稱特性，經過系統化分類與邏輯化推演，成功且完整求證下列三個以L-tromino填任意矩形的問題：一、當3|(mn-1)，填任意移除一格小正方形的一階缺陷矩形問題。二、當3|(mn)，填R(m,n)矩形問題。三、當3|(mn-2)，填任意移除二格小正方形的二階缺陷矩形問題。本研究成功得證，並給出所有符合解條件的m,n及於矩形中任意移除一格或兩格小正方形且符合解的所有限制條件。

鹽害及乾旱是限制植物生長和分布的重要因素之一。據估計全球三分之一以上的灌溉土地均有鹽害的問題存在，肥料的使用與海水倒灌一直是土壤鹽害的兩大元兇！鹽害對植物的傷害到底多大呢？若以不同濃度的鹽水培養植物，則因植物耐鹽性的差異，仍可發芽，但發芽率很低。若先以清水催芽後，在以不同濃度的鹽水培養植物，則可大大提高發芽率。可見催芽對植物的重要性！然而，鹽化的傷害在初期最嚴重，中期與後期因植物較能調節使傷害降低，但不論初期、中期或後期在模擬海水的濃度下生長都有抑制！植物對鹽害的生理反應是：首先葉片開始變形、捲曲，莖部失去水分而枯萎，到萎縮而死亡。根部吸水量的減少，細胞的溶質相對提高，使細胞滲透壓提高，雖然提高滲透壓，仍無法吸收外界的水分，所以植株會因吸不到水而響生理作用，走向死亡的命運! 在水耕植物鹽化的即時處理的實驗中雖然初期的生長有所抑制，但仍可恢復生機!而其決定關鍵在鹽化後5-6小時之內!另外，在模擬土耕環境下土壤鹽化的恢復對植物的影響，得到了很好的結果，決定關鍵在鹽化後4-5小時之內，對植物而言仍可恢復生機，且生長良好! 雖然如此，我們仍希望能搶救垂死的植物，實驗證明促進植物的呼吸作用可促進植物長出新根。電解水的灌溉可救活更多更嚴重的植物。而我們找到一些吸收鹽類的植物，在不影蠻生態平衡下，以最經濟的做法解救他們!相信未來能有所貢獻於社會!