國中組

我們在便利商店看到一款「自熱火鍋」，發現裡面的自熱包，只要透過加水，在不用明火的狀況下便能夠將食材加熱甚至煮沸，於是我們便想要探索其中的原理。我們首先針對這個實驗設計了可以標準化測定、且可避免外界熱干擾，同時也能方便觀察偵測的「絕熱箱實驗盒」，接著進行自熱包的相關實驗。在其中發現自熱包中不只有只有生石灰的成分，還包含了鋁粉。藉由進一步的實驗分析，我們找出自熱包可以達到最佳加熱效益所需添加的最佳水量與自熱包的質量比。另外透過分析自熱包的加熱溫度曲線，找出其中成分的最佳配方，也探討如何透過改變包材，改變自熱包的發熱反應開始時間、有效工作時間，並探討如何避免氫氣的產生和爆炸的風險。

我們想要了解昆蟲在一般情形、食物引誘、驚嚇及遭遇其他昆蟲時的足步運動。經過實際觀察螻蛄、蟑螂、蟋蟀和獨角仙的步行，發現並證實了昆蟲最常使用的步足運動是三足式步行法，並且推翻昆蟲在使用三足式步行法運動時，是從後腳開始運動的理論。我們發現昆蟲在步行時，不一定是從後腳開始運動，而且常常是從前腳或中間的腳開始運動。在實驗中我們也發現斷腳昆蟲也有其特定的步行模式。

段考後，班上同學到援中港戲水，大夥兒嘻嘻哈哈地，好不快活。我們在沙灘上檢到了許多漂亮的海螺，常我把海螺靠在耳邊時，發現有聲音，覺得很奇怪，回家後，我發覺，几是各種容器，只要有空的部份，把它湊在耳邊，都剛好物理第二冊第十五章裹也講到聲音，於是我對這個問題產生濃厚的興趣，就請老師指導我著手研究這個問題。

當豬不再吃餿水、廚餘堆肥化垃圾為資源來談廚餘堆肥化之必要性，就不難理解為什麼要鼓勵學校針對營養午餐所產生的廚餘進行資源回收，通常中等及初等學校是資源回收工作最徹底的單位，但是並不包含有機資源回收，根據本小組調查台中市 33 所國中、60 所國小，其營養午餐的廚餘均無資源回收，探究其窒礙難行之原因，不外乎空間問題、衛生問題、費用問題及處理方法問題，因此本研究小組針對以上問題進行實驗。實驗結果發現，校園廚餘堆肥並不適用田間或農畜牧業之好氧處理方式，亦不適用家庭廚餘桶的厭氧處理方式，最適用以二階段式好氧、厭氧處理方式，廚餘先以好氧方式堆肥約 7 至 9 天，再進行密封厭氧處理約 15 天，即可將廚餘分解成過半熟肥狀態，而後混入土壤中約 10 天，讓土壤中的天然微生物更進一步分解廚餘，廚餘堆肥品即可被植物所利用，若在廚餘混合物中添加食醋或有機土，更可有效縮短廚餘堆肥時間，只需 24 天左右即可完成堆肥工作，若是在廚餘混合物中，同時添加食醋及有機土，應該會有更好的效果，當廚餘堆肥時間縮短，則廚餘堆肥空間即可縮小，當採用二階段式廚餘堆肥，就不會有環境衛生問題，但是有幾點必須注意，在第一階段好氧處理時，其透氣孔必須放置適量的活性碳吸附可能產生的異味，在第二階段厭氧處理時，必須定時排除液肥（滲出水），稀釋約 100 倍後才能施肥。

因為生物課講到「北京人」、「南方猿人」，同學們便紛紛去尋找化石，於是引起了先民石器的發現。去年台灣大學考古系前來發掘，更引起了我們的興趣。

如下圖所示，在一邊有6個圓圈的正三角形棋盤，將某個圓圈擺上皇后，此為皇后的根據地，箭號所指的三個與邊平行的方向，是皇后所能管轄的範圍，且兩個皇后不能互相管轄到對方的根據地，不是根據地的圓圈可以兩個皇后共管。我們的研究在討論一邊有n個圓圈的正三角形棋盤中使每個圓圈都被管轄到時，最少需要幾個皇后以及最多可放幾個皇后。為了解最少需要的皇后數，我們採用算術推理以及從三個方向(↘、↙、←)的考慮、由外而內的一整排來作邏輯上的推理得到了一邊有1~12個圓圈的正三角形棋盤的最少皇后數，並嘗試透過電腦程式的執行求出更大邊圓圈數棋盤的最少皇后數。最多皇后數部分，我們透過數學歸納法得到了所有邊數情況的最多皇后數。

我們的研究透過自製椰子、棕櫚與橄欖三種性質差異性極大的手工皂，來探討皂垢的溶解與形成機制。實驗中發現只有橄欖皂垢在高溫的水中溶解率稍高，其餘都呈現難溶的狀態。檸檬酸雖對皂垢的溶解效果不錯，但會生成油狀皂渣。若改加入檸檬酸鈉，則可能藉由與鈣離子的結合來促進皂垢（脂肪酸鈣）解離，逆向形成脂肪酸根（皂液），等同於將皂垢的形成過程逆返回去且不會生成油狀物質。最後經過皂液的測試，發現將檸檬酸鈉加入皂體來減垢的可行性，結果發現「檸檬酸鈉手工皂」不只能減少皂垢，且有提升油脂乳化力與去污洗淨力的意外效果。因此本研究發現手工皂中添加檸檬酸鈉是解決皂垢的方法之一，且值得推廣。

我們一開始從雪花繁複又有規律的圖形得到靈感，並尋找了一些水結晶成冰、霜的圖片，發現其形狀雖然複雜，但皆同時具有「相似」及「無限規律」的特性。因此便以這兩者為方向，找尋符合此特色的圖形進行討論及研究。其中我們將它們分為兩個單元：（一）不斷向外/內延伸的內切/外接圖形；（二）相似形重覆以規則方式相疊的碎形。我們的研究方式是先以較簡單的內切/外接圖形為基礎，再針對一些參考資料上較常見的基本碎形圖案（如三角形相疊成為星形...等）進行演算。有了上述的經驗後，便可以開始對碎形的形狀等特性進行變化，進而製造出我們有特色的碎形，並探討其圖形間奇妙的關聯性。

地球具有磁場，地球磁場影響了許多生物的棲息及遷徙行為。本研究透過外加與地磁方向不同的磁場，來了解蓋斑鬥魚的各項行為是否受外加磁場干擾影響。實驗發現外加磁場下：蓋斑鬥魚的方向判別能力降低，常有錯誤情形：蓋斑鬥魚的方向判別能力降低，常有錯誤情形：蓋斑鬥魚的方向判別能力降低，常有錯誤情形：蓋斑鬥魚的方向判別能力降低，常有錯誤情形發生；牠的覓食行為在磁場干擾下所需時間增長，次數也減少；的覓食行為在磁場干擾下所需時間增長，次數也減少；的覓食行為在磁場干擾下所需時間增長，次數也減少；的覓食行為在磁場干擾下所需時間增長，次數也減少；蓋斑鬥魚的胸鰭、尾擺動次數蓋斑鬥魚的胸鰭、尾擺動次數蓋斑鬥魚的胸鰭、尾擺動次數幅度也受其影響；變得比較好動，不會長時間停留在同一位置。我們也發現蓋斑鬥魚的某些行為與外加磁場沒有太大關係。例如：無論。例如：無論。例如：無論。例如：無論有無外加磁場，其都喜愛較暗的地方；偏愛深色、喜歡溫暖的水域好棲息在底部習慣逆流而上。此外蓋斑鬥魚的記憶能力也不受外加磁場干擾。

我們以投影片為底，分別塗上導電膠、導電碳膠、鎳絲、不同粒徑的石墨粉或石墨烯等導電材料製作可彎曲的導電片，用它們來取代價格昂貴的ITO(銦錫氧化物)透光導電玻璃片，以製作染料敏化太陽電池(簡稱DSSC)。自製的DSSC的兩極中間塗了奈米級TiO2 (14 nm)晶粒，並以紫羅藍花(乙醇當溶劑)為染劑，再以鹿角萵苣(溶於乙二醇的溶劑中)作為電解液。實驗結果發現，最好的導電材料首推「石墨烯」，並發現以「投影片/鋁膠帶/石墨烯」組合作正極，以可透光的「投影片/導電膠」作為負極，可獲得較高的發電效率。自製的太陽電池不僅製作成本很便宜，而且還可以彎曲喔！