國中組

花粉研究的兩大問題(a)花季影響花粉的有無，(b)花粉的個別差異，開始研究長期貯存花粉活性的方法，一般貯存動物細胞或植物無壁細胞cell wall-free protoplast的DMSO/Deep Freeze方式對花粉傷害極大，貯存細菌和黴菌的50%甘油/Freeze方法也保存不住花粉活性[2]。我們發現薑花和百合花花粉在自然界環境未授粉前含大量精油，竟因此找到可以用植物油和低溫來長期保存花粉活力的最好方法。 本研究中設計玻瓶代替洋菜，用倒相式顯微鏡觀察玻瓶底油水界面花粉管生長，改善以前培養基的限制。由於可以一次大規模的檢驗許多不同的條件，我們發展可以讓薑花、百合花粉長出全長花分管(30mm以上)，並達到高發芽率(95%)的C98培養液，一方面花粉萌管的全程變化可以在C98培養液中被仔細觀察，一方面是選用材料百合花粉有粗大的花粉管。我們發現花粉管在長超過花粉體十至十五倍以後就出現非常清楚的細胞質流(plasma flow)，由於這流動遵循花粉管長軸做非常有固定方向的旋轉循環，我們把它稱為細胞質對向流(counterflow)。花粉管除了本身增長的運動外，細胞質流的速度可以在倒相式顯微鏡下目視測定。

從飼養家蠶的經驗中，觀察獲知家蠶有春蠶與秋蠶之分(二化性)，有一年可飼養4~8次 (多化性)也有一年僅能孵化一次（一化性）者。蠶蛾完成一個生活環，需經過卵、幼蟲、蛹及成蟲等四個階段。在不同季節，蠶蛾完成一個生活史所需的時間各不相同，為什麼呢？在國中生物課本中曾提到：「生物體最後的模樣是由遺傳和環境來怏定的」，我們所飼的蠶蛾同是一個品種，其遺傳因子大致相同，因此我們提出了一個假設：其差別可能是受環境因子的影響。若是環境因子的關係，那麼春夏秋冬各季最大的差別就是「溫度」了，因此我們做了一個推論：把各項環境因子（光線、濕度、食物、空氣… …等）皆維持恆定，僅以「溫度」的不同來觀察蛾蠶的生長現象，所以本實驗是籍一每日溫度週期性的改變，來探討對蠶蛾生活環中各期所受的影嚮如何!?

尋找用風來傳播種子的植物，探討種子部分與翅膀部分的質量黃金比例為目的，討論種子翅膀面積、質量、重心位置等因素對種子滯空時間、飛行距離的影響，我們用校園中常見的紫葳科(Bignoniaceae)火焰樹屬(Spathodea)的火焰木(Spathodea campanulata )植物，撿取種子進行實驗。 我們發現隨著翅膀面積的增大，種子在空中停留的時間也跟著變久，飛行的距離也跟著變長，但不是無限制的變久、變長。實驗結果顯示，翅膀的面積增加成4倍時，有最久的滯空時間與最長的飛行距離。 利用第一次的實驗結果，我們選取4倍翅膀面積的模擬種子，進行重心位置的改變對滯空時間的影響。發現當種子置於翅膀的中央時，有較久的滯空時間，可能是當重心位於翅膀的中央時，有最大的下降截面積，有最久的滯空時間。

甲殼動物的殼含有甲殼素、碳酸鈣、蛋白質，三者比?各占三分之ㄧ，本 研究以化學方法將甲殼素提?出：將洗淨晒乾後的蟹殼、?蝦殼用鹽酸溶液浸 泡，以脫去碳酸鈣，再用氫氧化鈉溶液浸泡，去除蛋白質，所得到的沉澱物即 為甲殼素。本研究比較蟹殼、?蝦殼所提?的甲殼素吸附銅?子能?的強弱， 發現蟹殼有較強吸附?。亦探討甲殼素對銅?子、鋅?子及鈉?子的吸附能?， 結果發現對鋅?子地吸附?最強，吸附的原因是因甲殼素和?屬?子之間發生 ?螯合作用。加工食品含大?色素，本研究萃取彩虹?中之色素，探討甲殼素 抓取色素分子的可?性。

我發現萬花尺是由兩圓互繞，竟形成那麼特別的圖形，便開始研究圖形成的原因。我從動態模擬萬花尺機械作圖開始，發現機械作圖的原理是用齒輪控制圓形的轉動，以至於可以控制花瓣數量，試想，如果不是因為齒輪，機械作圖總有誤差，要維持大小兩圓半徑在整數比的情況下是非常困難的事情。處理外圈是橢圓的情形時更是如此。 處理完機械作圖後，我找出控制萬花尺圖形的擺線方程式，這時候有兩個重點： 一、試著用方程式模擬並解釋機械作圖的所有樣態。 二、利用方程式內抽象的係數變化，討論原本機械作圖無法作成的圖形，包含外輪擺線的部分。

國中化學第一冊第三章第三節，空氣與人生的關係，提到了有關空氣之組成，氮 78 %，氧 20 % ，氫 0.934%，二氧化碳 0.03%，及微量的其他稀有氣體。人呼出的氣體，能使石灰水 Ca(OH)2混濁，而空氣比較小容易使它混濁。這足因呼出的氣體中，有一種叫做二氧化碳的氣體存在。這種氣體對人無益，但植物都需要它，才能使大氣中的空氣保持恆定……等。但課本未曾談到二氧化碳的濃度應如何來瀾定，同時亦未曾介紹我們人類所呼出的二氧化碳濃度比空氣大幾倍？而且用什麼方法求出大氣中合二氧化碳為 0.03 % 呢？於是同學們便開始設計實驗，始有簡易二氧化碳測定器（簡稱大埤國中測定器）之產生，藉此科展的機會，就教各位先進名家，賜給我們寶貴的知識、經驗，好作更進一步的研究及改進，並加以推廣，造福人群。

數學刊物從勾股定理談起以長方體的架構，長x、寬y、高z，對角線w 的概念去討論x2 + y2+ z 2= w2的畢氏數解，本文發現他遺漏了非常多組解。本文作者改以廣義的畢氏定理從平面幾何的概念找出所有畢氏數解。 傳統的畢氏定理只能在直角△上才能使用，本文探討一種廣義的畢氏定理，它適用於任何一種△(包括銳角△、鈍角△、直角△)，這種創新的廣義畢氏定理的靈感來自於直角△中的母子定理所使用的直角△，這種子△和原直角△的三邊依序垂直，銳角△和鈍角△中仍然存在著這種依序和原三角形三邊垂直的子△，文章中透過借用直角△推導畢氏定理相同手法去推導銳角△及鈍角△的畢氏定理，這樣的廣義的畢氏定理型如x2 + y2+ z 2 = a2 ，(其中a 代表△任一邊的長，x 和z 落在另兩邊上，而y 長的線段和a 長的線段平行)。在廣義的畢氏定理條件下，本文探討了正△、等腰△、直角△、銳角△、鈍角△的畢氏數，並找出了那些被遺漏的解，接著解開了四元二次不定方程x2 + y2+ z2= w2的所有畢氏數解。

物體在流體中受到的阻力(Drag force) F=1/2CρAV^2（C 是常數，和物體的形狀有關，ρ是空氣密度，A 是垂直投影面積的大小，V 是速度）。但是我們在實驗室中檢驗降落傘的阻力，得到的結果並不是和垂直投影面積成正比，而是和降落傘面所包住的空氣體積大小成正比。進一步，我們發現體積的高度太高也不好，它存在一個最佳高度，此一高度和底面的邊長有關。此外，我們把降落傘頂端開一小洞並製作兩層的降落傘，希望增加降落傘下降的穩定度和阻力，得到很奇特的結果。希望我們的研究能夠對想要自製降落傘的人，提供氣流流動的基礎認知。

生物教材中介紹食蟲植物時，我們感到十分好奇；有一次和家人去逛花市，看到了一種玲瓏的植物，原來它就是老師上課中提及的毛氈苔。我們帶了幾盆回學校，請老師帶我們踏上食蟲植物─毛氈苔的「科學之旅」。

我們剪下廢鋁罐碎片與硫酸銅廢液進行氧化還原反應，使重金屬離子Cu2＋被鋁還原出金屬銅，即可過濾將固形物集中減廢處理。我們也利用廢鋁罐、廢鐵罐自製出第一代注射針筒式、第二代布丁盒式，發展到第三代果凍杯式的廢鋁鐵電池，雖可當成微形電解電鍍的電源，但要讓LED燈亮或風扇轉動卻很困難。我們接著製作廢鋁空氣燃料電池，過程並不順利，一直到找到了只讓氧氣通過而阻絕水穿透的石墨薄膜，才突破製造燃料電池的瓶頸，製作出具有價值且高功率的實用電池。我們還突破性的發現，以氯化鈉為電解液的鋁燃料電池放電後的分層膠狀物有類似鉀鋁礬膠體功能，其與硫酸銅溶液以2：1體積比的比例，可濾除銅離子，而達到以廢減廢的目的。