國中組

本研究探討縮短光週期是否影響CAM植物的酸週期變化與氣孔狀態，及其對植物生長的影響。挑選常見的絕對CAM植物落地生根、蝴蝶蘭與仙人掌進行實驗。在自製生長箱中，利用Arduino搭配適當元件，設計程式控制光照週期與風扇調節溫度。實驗共分四種光週期，光照(L)：黑暗(D)分別為3L:3D、6L:6D、3L:9D與12L:12D(單位：小時)。結果發現葉片汁液可滴定酸濃度與氣孔開閉大致上隨光週期變化，但不同植物的最佳生長光週期不同。顯示縮短光週期對不同CAM植物的影響不盡相同。其中蝴蝶蘭在光週期6L:6D的生長速度優於對照組自然界中光週期12L:12D。而光週期3L:9D蝴蝶蘭24小時獲得總能量只有別組的一半，但葉片長度增加量超過其他組的一半，推測能量利用效率較佳。

傳統水波干涉現象一般使用光學方法進行觀測，本實驗透過自製研發水波的電阻測量儀進行水波波速測量、水波干涉的波群現象及水波峰值衰減模式探討。水波週期差約10ms以下時，水波干涉使水位電阻產生波群現象，波群週期約為3.5秒。GGB模擬結果，波長差會影響波群的形成。振幅變化不會直接影響波群出現，波長差越大或太小，波群越不明顯。糖水濃度低於28％，不同波長的糖水波群週期、峰值衰減不隨糖水濃度改變，推測液體衰減性質與液體本身(水)的性質有關。透過水道內2組水位電阻測量儀，追蹤水波波峰或波谷經過探針時間，能準確有效的測量水波波速，結果顯示水位越深波速越快，與理論公式趨勢吻合。

在這個計畫中預計透過發酵作用，將過熟或剩餘的水果轉化為酒精，以實現資源回收與環境保護。我們選擇含糖量較高的水果（如鳳梨、火龍果、柑橘、葡萄等），壓碎後加入酵母菌，在適當溫度下發酵，促使糖分轉化為酒精與二氧化碳。發酵完成後，利用蒸餾法獲得初步的蒸餾酒精。 此外，測試不同水果的酒精產量、溫度對發酵效率的影響，並分析蒸餾後酒精的濃度與產率。我們最終將驗證所得酒精的殺菌效果，探討其應用於日常環境消毒的可行性。由於有效消毒的酒精濃度需達 75％~78％，我們將進行多次蒸餾，提高酒精濃度，並記錄細菌與微生物的活動情況，以確認其可用性。此結果不僅能減少食物浪費，還能運用科學方法將剩餘水果轉化為有價值的清潔資源。

本實驗為了探究在常壓、真空、負壓和高壓…等不同條件下對食物醃製效果的影響，以白蘿蔔為醃製對象，利用各種裝置改變氣壓進行一系列研究。 由實驗得知白蘿蔔的醃製效果為6塊紅磚和7塊紅磚高壓醃製＞負壓8cm-Hg＞負壓4cm-Hg＞真空＞常壓。高壓醃製相對於其他氣壓條件的表現為最佳，僅需6塊紅磚重壓在保鮮袋上即可。至於負壓醃製的效果隨著負壓值的增加，白蘿蔔醃製面積有增加趨勢。 本實驗的高壓醃製相對於負壓醃製所需要的技術門檻、費用皆較低，又可有效提升醃製效果，是不錯的醃製選擇。不建議購買「市售真空抽氣棒」，因功率小、吸力差，未如產品說明書上所說可使保鮮罐達真空狀態。如果對醃製效果沒有太過苛求，真空保鮮袋的醃製操作更為簡單方便。

本研究在探討數學雜誌《Crux Mathematicorum》2024年公告的題目MA 288.所產生的方格紙圖案分布的規律。我們先解開該題，並透過繪製與分析不同大小的圖形，觀察圖案的規律，並利用此規律求出第 𝑛 列及前 𝑛 列綠色方格數的遞迴關係與一般式。 我們發現在𝑛×(𝑛+1) 的方格紙中，當𝑛為2的次方時，綠色方格圖案會形成一個類似謝爾賓斯基三角形的完整三角形，且每當𝑛增加2的1次方時，綠色方格圖案會利用自我複製的方式形成新的圖案。因此可以把𝑛轉換成二進位的表示法，利用二進位中1的位置與數量推論出方格圖案的樣貌與綠色方格數。 除了利用塗色的方式觀察規律外，本研究還將原問題條件轉換成不同的敘述，方便利用excel繪製圖案，將問題推廣到𝑛×𝑚方格。

從一題關於任意三角形兩邊外接正方形的國中練習題出發，利用全等三角形及對頂角性質求出兩線段夾角。後來發現原題的線段夾角與兩邊外接之正多邊形內角相等，且與原三角形頂角無關。在原題目圖形中，我們也發現共圓的性質，進而可以將A點與P點看成是兩圓相交的兩交點，從中得到共線性質。在原三角形兩邊的正多邊形中，有規律的線段交點，竟然是同一個點，進而推廣出任意直線的夾角公式。原三角形若為等腰三角形，則兩邊外接任意不同邊數的正多邊形，其特定直線的夾角公式。當兩正多邊形有一邊重合時，我們也得到其兩不同邊數之正多邊形特定直線夾角的各種公式與性質。

塑膠微粒(microplastics,MPs)是泛用塑膠製品而衍生的問題之一，且塑膠微粒會透過食物鏈的傳遞而導致人類的健康風險，作為食物鏈起點的生產者，是探討塑膠微粒健康風險的著眼點。基於聚苯乙烯(polystyrene, PS)類塑膠日益擴增的需求，加上小番茄為家鄉重要作物，以及想要窺探塑膠微粒在根部分布的情況，因此，我們利用水耕種植來探討PS塑膠微粒對小番茄的影響。研究結果顯示PS奈米塑膠微粒(nanoplastics,NPs)的暴露會對小番茄產生影響，包含降低其根部含水量、使其更容易遭受蟲害、植株葉片提早黃化枯萎、減少其根系中促植物生長細菌-木糖氧化無色桿菌(Achromobacter xylosoxidans)菌數，以及大量NPs累積於根部表面而影響小番茄對水分的利用等。不過NPs的暴露在植株乾鮮重、莖長度、開花與果實等生長參數並無顯著影響。

馬祖北竿鄉大坵島上的外來種植物－玉珊瑚（Solanum pseudocapsicum L.）在近年來大舉侵佔原生植物的棲地。玉珊瑚屬於茄科的觀賞植物，但含有辣茄鹼（一種毒素)，人類誤食會導致嘔吐和腸胃炎，梅花鹿(Cervus nippon)亦不會食用。因為在島上沒有天敵，近幾年快速蔓延，取代了原生植物的棲地，造成在島上以原生植物為食的梅花鹿漸漸無法找到足夠的食物，面臨餓死的困境。 本研究拔除有毒玉珊瑚製作成生物炭，以不同土壤組成及生物炭的比例種植小麥草(Triticum aestivum)，觀察生物炭對小麥草種子發芽率及生長高度是否具有幫助。研究結果顯示，土壤組成使用純培養土來種植，對小麥草的發芽率及生長高度最有幫助；而生物炭與培養土的比例以1:30為最佳，可提高小麥草發芽率約28%、生長高度約19%。

健身房四處林立，健身為現代人所崇尚的活動，人們知道健身的益處，但須持之以恆才能享受，否則容易受到傷害。根據研究證實適當運動對身體的益處大於壞處。傳統啞鈴只是一種健身器材，但也是最佳器具之一，然而每次操作時使用者須自行計算次數，使遺漏次數、多算次數等問題層出不窮，容易造成使用者心理負擔和增加運動傷害的可能性。在作品中我們將啞鈴結合科技，使用時在啞鈴或手機設定次數，啞鈴即可幫助使用者計算次數，也能糾正使用者動作是否標準，當達到設定次數時，啞鈴會發出聲音提醒使用者。系統以ESP32為主控器，搭配6軸加速度感測器偵測慣性運動，介面設計有HMI、心率感測器及藍芽無線傳輸控制，再經由手機APP程式記錄操作者每次運動姿態。