國中組

食用藍色色素靛胭脂的氧化還原反應有綠、紅和黃色變化，故稱紅綠燈反應。為研究此反應，本實驗自製簡易光度計與搖動機器人控制搖動溶液的幅度，降低手搖的誤差，並將兩者裝置組合以利量測反應時間、減少誤差。實驗結果可知葡萄糖與氫氧化鈉濃度越大反應越快，兩者混合後為使每次循環變色時間差異小，需先靜置約10分鐘，以形成足夠的葡萄糖酸。當我們更改還原劑種類，發現果糖的烯醇化速率比半乳糖及葡萄糖快，故變色時間最短。最後我們希望藉由減少化學試劑用量保護環境，嘗試以維生素C作為還原劑、小蘇打取代對環境較為傷害的氫氧化鈉，成功綠化使靛胭脂還原，但限於溶液pH值而僅能出現藍色轉變為黃綠色，若要出現中間態紅色則需要提高pH值。

本研究由「有 n 個磚塊，每個磚塊的高度 1 或 2，要搭建兩根等高的門柱，其中高度 1的磚塊必須在高度 2 的磚塊之上，共有多少個構造方法？」開始，擴展到磚塊高度 a 和 b。其中 a＜b 且 a，b 互質。接著再找出 1，2 上下不限制時，n 個磚塊的排列方法數，也提出不重複的搭建方式。

本研究首先了解本地PM2.5主要來源，測量校園內各地空氣品質情形，發現在校門口及靠近廟宇附近PM2.5濃度較高且空氣品質不佳，結果與環保署公布的PM2.5三大成分相符，硫酸鹽占大氣細懸浮微粒質量的20%；有機碳占15%-20%；硝酸鹽占23%。根據研究發現硫酸鹽及硝酸鹽跟工廠、交通有關，有機碳則來自生質燃燒。因此本研究以奈米TiO2為主軸，首先在濾材上塗佈奈米TiO2，嘗試分解PM2.5，達到降低PM2.5濃度的效果。進一步將奈米TiO2塗佈在建材上，發現奈米TiO2確實可以達到分解PM2.5效果，達到降低PM2.5濃度的目標，並進一步建議除了在一般民眾居家及學校外牆塗佈奈米TiO2外，應回歸到PM2.5產生的源頭，在汽機車、工廠及民俗活動地點進行奈米TiO2塗佈的處理，從源頭減少PM2.5，創造健康的環境。

本報告發現尼龍於乙醇鈉溶解成液狀。由1M醋酸滴定尼龍乙醇鈉溶液實驗，得知尼龍單體與乙醇鈉反應莫耳數比1:2 ，說明尼龍單體的醯胺分子都被乙醇鈉打斷而成液狀。將 1 公克尼龍分解所需氫氧化鈉為1.12公克及乙醇20毫升、最佳分解溫度85°C。在添加不同黏著劑實驗:我們發現透明膠水加入與尼龍乙醇鈉溶液中的交聯作用成膜。自製回收衣料稻殼複合膜配方:尼龍1公克加氫氧化鈉1公克、 乙醇20毫升及1.5公克稻殼粉與3.5公克透明膠水(聚乙烯醇PVA)。測試複合膜隔熱效果:暖暖包初始平均溫度45.14℃→降為30.9℃。複合膜25分鐘後的降溫效果14.24℃。隔音實驗中自製複合膜產生了平均6.67分貝的減音效果!

突堤效應是指人工建構物突出於海岸，延伸而出，阻擋原先海流和海岸積沙的路徑，造成沙子在上游堆積，而下游原先有沙岸的地區則因為沙子量逐漸減少，侵蝕大於堆積，逐漸出現海岸遭受破壞。突堤效應會造成壩前堆積、壩後侵蝕的情況。因為突堤效應造成的結果，頭城海濱森林公園（原頭城海水浴場），在這十多年中，原本的沙灘現在已完全被海水覆蓋。 本校位於頭城海濱森林公園附近，看到頭城海濱森林公園的海沙在烏石港建後己經流失不見，希望藉由實驗瞭解突堤效應，並希望在實驗後對頭城海濱森林公園的突堤效應提出建議。

『冒泡的美』引領我們進行一系列泡膜力學探索。泡膜形狀的變化，因操作變因而隨之改變。本實驗我們採用攝影方式，截圖分析、觀察與測量。實驗分:一、兩鐵絲線圈間開放泡膜的拉鋸，觀察泡膜的形狀改變；二、單一封閉柱狀泡膜在上下出接口間改變垂直間距，觀察泡膜曲率半徑變化相關性。探討得兩鐵線圈直徑與兩泡膜間最小圓徑的關係式1/R1+1/R2=1/D，是為開放泡膜力學平衡所致；在單一柱狀泡膜會出現上、凹、下三個曲率半徑，泡膜在破裂前的平衡穩定狀態之曲率半徑相關方程式1/ro =1/rB+1/rA，是為液體表面分子收縮於最小表面積，呈現壓力平衡的現象。

本研究探討數位公車在人類未來生活中行駛的可行性。本研究將以所學的數學知識進行公車路徑規劃，並透過「樂高機器人控制系統」以及Microsoft Visual Basic 軟體程式之撰寫，在棋盤式城市區域中模擬公車行駛情境，靈活搭配各種方案找出最佳路徑，達到便利快捷的高運輸效能。

本研究是探討植物排他作用(Allelopathic effect)，將文獻紀載具有排他性的三類植物，萃取銀合歡、芭樂樹及綠竹等葉子中的葉萃取液，以三種不同的濃度，浸泡在待測植物種子或是周邊土壤，觀察其壓抑其他植物種子萌發或是生長抑制現象。其次探討這三類植物每個部位萃取液體之排他作用之成效。 最後探討當植物體經乾燥處理後，排他作用的比例會差多少。實驗並呈現三種植物對自身種子、同胞植物的相剋排他能力(自毒)。經由本次的實驗觀察，萃取銀合歡、芭樂樹及綠竹等葉子中的萃取液來代替部分化學農藥或是除草劑使用，這樣可以減少環境的毒害，達到環境保育效果。

天氣預測是攸關人類生活的大事。目前天氣預測主要利用大氣氣壓、溫濕度、雲層等參數資料來進行天氣預測。為達到低成本及小範圍之天氣預測，本研究利用物聯網的『眼睛』-樹莓派相機來觀測雲層，配合Arduino感測器蒐集到的氣象參數輔助，以預測30分鐘後降雨的機率。本研究採用卷積神經網路(Convolutional Neural Network, CNN)來進行模型訓練，首先將雲層圖片提取RGB特徵向量，配合氣象資料輸入模型以進行模型訓練，所訓練之模型可即時預測未來降雨的狀況。本研究進一步以精密度、召回率、F-measure、及混淆矩陣來驗證模型成效，準確度皆達80%以上，證明本研究訓練之模型預測降雨的準確性及可行性。

為了達到輕鬆搬且便宜、易收易放的輕質看板功能，我們研究以冷氣封板塑材、四尺鋁條、1號及2號壓線條等主要材料，成功地製造出防水且輕質的全座型看板。為了解決輕質看板承載桌面的負荷重問題，我們從容易操作的不同種類紙質的負重能力，開始比較堅固的結構狀態；以鐵絲製作不同的線形排列角架，進行比較負荷承載重物的最佳結構型態及使用較少原物料的設計。為了解決全座型的輕質看板「迎風偏移及傾倒」的問題，我們以縮小輕質看板與線型角架合體的不同排列方式，企圖找出較佳的迎風強度結構。為了取代舊型書桌承載看板桌面負荷重的問題，我們最後以塑膠水管製作可伸縮且定位高度的線型角架設計，以達到改進校內科展看板存放空間、佈置及校外科展看板搬運佈置的省力、省時、省錢的終極目的。