國中組

一個生活中常見的現象：有的蛤蜊煮後不開。我們可以聽見一個常見的解釋：因為牠們煮前已經死了、臭了，煮了才不開。然而這樣的說法根據是什麼？蛤蜊死後開闔的機制是什麼？我們並不明白。於是我們以求真的精神，科學的方法，檢驗這個說法。結論是：「煮前已經死了、臭了，煮了才不開」的說法不是絕對的，但是在已死亡，但腐爛狀況仍輕微的個體上，煮後殼不開的比率的確較高。研究最末，我們並提出蛤蜊開合的機制理論。

在地球科學課中，我們知道地震的主要原因，常是由於地下岩層發生斷層因而釋出巨大能量，波及周圍岩層而引起震動，就像一條鋼片被撓屈以致折斷，鋼片彈回而反覆顫動，以致地面震撼，對地上物造成破壞。而台灣地處環太平洋地震帶，地震發生的機率極高，但是發生都是一剎那間的，我們無法觀得其震動的情形，所以我們設計了以下實驗。

本研究探討影響綠豆湯煮熟所需時間的因素，包括比熱實驗、沸點實驗、綠豆泡水溶液長度變化實驗、滲透實驗及煮綠豆實驗，研究結果可以合理解釋煮綠豆湯前先泡水及後加糖的原因，過程中也得到糖水、食鹽水及海水的各種相關數據。同時為了更瞭解水溶液的結冰狀況，也做了凝固點實驗及結冰實驗。

作者好奇白三線蝶（Athyma perius）幼蟲棲息在糞橋上，於是展開了探究。過程中觀察白三線蝶的一生，並發現糞橋建造的位置約60％蓋在葉尖主脈上，長度隨齡期增加，一～四齡幼蟲多在糞橋上棲息，五齡之後食量、排糞量大增，棄糞巢而去不再回橋。糞巢的組成有糞便、碎葉片及絲線。幼蟲孵化吃掉卵殼後隨機選定建造位置，以吐絲器吐絲黏上糞便向外築糞橋，也會不斷吐絲纏繞鞏固糞橋。不管是剪斷糞橋、移去糞巢幼蟲都會持續加蓋，根據換葉子和換橋實驗得知幼蟲不會認自己的橋，當找不到原糞橋時會另外建造糞橋，如有現成的糞橋也會續用。糞橋和糞巢對幼蟲有躲避與偽裝的功用，對螞蟻等小型行走的天敵則形成物理性屏障，另外也發現有類似蓮花效應的擋雨效果。

在國中數學選修上冊，我們學到三角形的重心，我們不禁想問：「 平面的圖形在物理學上並無相對的重量存在，何以會有重心呢？」但仔細想想在日常生話中我們所能接觸到的事物都不是學理上的“理想平面”，也就是說，這些事物都有厚度；再換句話說，我們可以見到許多的多邊形體，那麼這些物體就有重心囉！如果我們要找的是一個厚度均勻的物體的重心，必須先從面積著手，所以只要我們能找到多邊形的“重心”，那麼要找多邊形體的重心就不困難了。

在國一自然科課程內做芹菜蒸散作用實驗(附錄一)，出現實驗結果與理論相異的情形。 檢視芹菜蒸散作用實驗過程可能出現的誤差，發現無裂縫芹菜葉柄具中空管狀結構，在摘除葉片後形成極微細會漏氣的小洞，因此水會流進芹菜葉柄的中空管，量筒液面下降造成誤差(甚至達2.1ml)，液面下降的原因並非來自於芹菜葉片的蒸散作用。本實驗透過中空玻璃管、吸管模擬芹菜葉柄，證明實驗誤差的存在，並藉此改進實驗方法。 本研究發現，透過排水法可找到條件相同的芹菜，在芹菜葉柄上縱切一刀則可明顯降低實驗誤差，透過修正後的實驗方式，蒸散作用實驗結果就會出現與理論相符的情形。

在做雙氧水分解氧氣的實驗，當反應不再冒氣泡，但又需再收集氧氣，我很自然地再加入一些雙氧水到原先的反應瓶裡，反應瓶雖然立刻又冒出氣泡，但我發現速率比原先慢了許多。根據國中課程所學有關催化劑的作用原理，二氧化錳是不消耗的，只要反應的雙氧水濃度相同，反應速率應該相同，對於這種不正常的變慢現象，引發我對催化劑在化學反應中的行為及二氧化錳在反應中是否有變化的研究興趣。

本研究旨在探究愛玉凝膠。並發展有效的硬度測試裝置－以線鋸方式，將切開愛玉所需重量作為硬度數據，以此測試不同條件製作的愛玉。 結果顯示藉摩擦、水流衝擊可溶出愛玉膠質，最佳凝膠條件為：用礦物質較多的水、40℃攪拌、靜置溫度20℃以下、pH=11，且愛玉子越多，攪拌時間短且硬度高；若子少，則攪拌時間長且硬度低。若將子打碎、或添加油則會阻礙凝膠。 用各種鹽類溶液製作愛玉，特定濃度下可促進果膠酯?活性，凝膠硬度高，但大量出水，若希望硬度夠又不出水，可用氯化鈣0.03%、氯化鎂0.01%、氯化鈉0.1%、碳酸鎂0.005%、碳酸氫鈉0.01%、碳酸鈉0.01%、硫酸鈣0.02%或硫酸鎂0.05%水溶液；用飲料做愛玉以麥茶、綠茶最佳，汽水失敗、牛奶過硬。最後，配合水質、溫度，用電動打蛋器設計簡易方法製作愛玉，供大眾參考。

本實驗用了業務用排風扇，並加上整流段，使氣流更加平穩、集中。裝上自製調速器以控制風速，並且改良出微型風速計，以測試棒球上下的氣流流速。棒球部分，則利用家裡面常會用到的圓形保鮮盒，改裝成測試架。此測試架可同時測到水平力、垂直力及阻力，不儘大大地突破過去的測試限制，更可以任意改變旋轉的角度及轉速，以及不同的旋轉軌跡。如此，幾乎所有的變化球都可以模擬出來了！也可藉此找出新種的變化球。為了測量打者揮棒時間，我們利用了電腦軟體(威力導演)，將打者的打擊影片進行連續的分析，以求得球路判斷點，最後利用電腦做0.01秒為間隔的力量分段分析，使數據更加精確，更有助於棒球軌跡的完整呈現。

隨著全球溫室效應日漸嚴重，如何降低大氣環境中二氧化碳含量，已成為科學家日切關注的議題，我們都知道酸雨現象，就是二氧化碳溶於水後呈酸性反應造成，因此我們利用鹼性與酸性的中和原理，尋找合適的鹼性化學藥品，來捕捉空氣中的二氧化碳氣體。透過實驗強鹼、弱鹼、胺類等鹼性物質，發現單乙醇胺與氫氧化鋰捕捉二氧化碳效果最佳，因此我們決定選取這兩種物質，作為二氧化碳捕捉劑。實驗過程中，我們製作多種不同的二氧化碳捕捉器，經過比較後，我們完成最符合單乙醇胺與氫氧化鋰性質的二氧化碳捕捉器（下懸空、彎曲式），捕捉器反應後，可將空氣中約400ppm的二氧化碳濃度，降到接近0ppm。我們實驗也發現捕捉劑可藉由一些物理及化學方法還原，例如：單乙醇胺反應後的單乙醇碳酸氫胺，加熱至115℃可還原；氫氧化鋰反應後的碳酸鋰，也可利用加入氫氧化鈣來還原，如此一來就能循環使用捕捉劑，避免環境二次汙染。