國中組

本實驗在以小紅姬緣椿象生活史中的觀察記錄，發現其身體各部長度與齡期的關係 、長短翅型態差異的原因及不同生殖方式為研究主軸。我們改良目測體長估計年齡的測量方式，改用電腦影像測量小紅姬緣椿象的身體各部位長度並加以比較來估計，分析實驗結果後發現小紅姬緣椿象的齡期和各部位長度皆呈現高度相關，經由計算平均值後發現各部位長度隨齡別的增加以 1.2 的比例增加。小紅姬緣椿象的成蟲型態有長翅和短翅二類，我們以五齡若蟲羽化後其成蟲的型態與數量，經長期觀察與統計後發現，長翅和短翅型態實驗比例平均為 5.53：1，但因不同季節有不同的長翅和短翅型態分布比例以適應環境，我們在小紅姬緣椿象生殖實驗中也發現長翅雌蟲的每日平均產卵量約為短翅雌蟲的 1.38 倍（3.73/2.71）。實驗觀察原本我們認為單雌生殖的卵在飼養盒中無法孵化，但是由於實驗中椿象產卵太多飼養盒不夠，我們臨時使用培養皿和保鮮膜放置卵，這個改變使得部分單雌生殖的卵孵化，我們覺得這和報紙中報導關於蟲卵在塑膠密封的彈簧床中孵化一樣（參考資料六），值得再深入研究。

在復習第四冊時，發現了八十年度台灣省高中聯考的數學題目：在一個矩形紙板上，剪去其2/3，再剪去其剩下之紙板的2/3，反覆地做…。基於好玩的心理就在附圖上畫了起來，突然發現這個圖形非常有規律，有點像黃金矩形。我們便向老師提出問題：“若不按此種比值作分割，是否有其他變化，結果如何？”老師說： “ 如果你們有興趣想知道答案的話，可以去研究看看。” 因而，便在老師的指導下，展開了我們一連串的探討旅程。

福壽螺損害台灣的農作物和生態環境，但是卻有紅色鮮豔的卵。我們想研究福壽螺卵的特性，以找出提高利用價值讓卵減少的方法。我們發現卵外面膠質的成分含有蛋白質，碳酸鈣佔卵殼很大的比重。卵的紅色色素是水溶性的，主要的是吸收綠光和部分藍光。我們將紅色色素用濾紙色層分析法純化後，認為可能是蛋白質。我們發現卵的稀釋汁液可以抑制大腸桿菌生長，造成抑制作用的成分不耐高熱。將卵的汁液放入湯圓中，煮好後顏色是橘色的。卵汁液對昆蟲和草履蟲沒有毒性。和市面上食用色素比較，卵的色素顏色耐酸鹼的能力並不差。福壽螺卵的成分有開發成為抗菌劑或紅色色素的潛力。

國中化學對於化學反應的觀察與反應速率的探討，通常是採用肉眼直接觀察的方法。它只能夠讓學生大致的瞭解化學反瞧前後的差別。至於反應期間的變化情形，則較少討論。再則，就我們的經驗所知，化學反應時的性質改變，除了發生沉澱物或產生氣體的情形以外，還有顏色深度的改變，顏色的突然改變或 PH 值的變化。各種不同性質的改變應有其適當的觀察方法。因此我們研究按照化學反匯時各種不同的性質改變，分別設計適當的實驗方法來觀察化學反瞧的情形並且探討變因如何影響反應速率。

國中生普偏上補習斑的現象，一直是我們教育制度的一大詬病，政府及教育界的一些高級官員都竭力在改善。但是，這些措失卻達不到立竿見影的效果，尤其是補習斑洩題案爆發後，引起軒然大波，更激發了我們探討補習班是否有存在的價值，對於學生課業輔導有具體的幫助嗎？

本研究改良課本「觀察小魚血液流動」的實驗方法，首先建議使用白尾型鯽魚或白化孔雀魚作為觀察材料，可以容易且清楚觀察到尾鰭的血液流動情形。本實驗也發現使用覆蓋材質壓住小魚的鰓蓋是造成小魚經常跳動的原因，因此建議使用浸過冰水（15℃）的挖洞魔術擦來覆蓋小魚，也建議觀察小魚時間勿超過十分鐘，並使用護貝膠膜作為觀察平台來改善課本實驗缺點。我們也研發「顯微投影暨畫格計時測量法」來測量血液流速及測量血球與血管大小，結果發現鯽魚離開水缸觀察時，尾鰭的微血管血液流速多介於150~400（微米/秒），此數值可作為小魚生命力的觀察指標。最後設計一個有水流循環的觀察平台，希望可用來延長觀察小魚血液流動的時間。

在此科展實驗中，我們設計一對耦合的蠟燭火焰振盪器來觀察之間的相對距離改變與耦合相變的關係，並用iphone慢速攝影與Tracker分享軟體來分析同步振盪與振幅死亡的區域，即期導致相位翻轉分叉變化的實驗條件；實驗結果顯示相變區域發生於雙振盪器距離d=0.8~1.2公分間，且在d=0.8公分處觀察到同步振盪(IP)、振幅死亡(AD)、反向振盪(AP)和相位分叉振盪(PFB)的混合狀態，我們成功的利用簡易雙振盪器實驗來解釋此非線性物理特性，而進一步瞭解振幅死亡和相位翻轉分叉之間的這種轉換現象，在未來，此成果將有助於我們避免其他的不適現象發生，例如神經元和腦細胞中的振幅死亡、捕食者系統中的振盪狀態、振盪傳播、或傳染性疾病傳遞等現象。

工業廢水中含有許多酚化合物，如果不加以處理就直接排放，將會對整個生態環境造成嚴重的污染。本實驗主要探討二氧化鈦奈米光觸媒在紫外光的催化之下對水溶液中含有有機芳香族化合物的降解反應，利用分光光度計來測量幾個代表性有色色劑的吸收度與穿透率來了解其降解程度，水溶液中顏色若是逐漸變淡即可表示有機物已經被分解成其他物質，處理到合乎於排放的標準進而達到淨化水質的效果。 本次實驗中發現在有機物不被紫外燈強度破壞的前提之下二氧化鈦量的增加以及紫外燈強度的增加皆會使得反應速率增加。

烹飪時所產生的油煙，其成份與香煙燃燒所產生的煙霧相似，同樣是造成肺部病變的主因。本研究目的，在設計出一種簡單、實用、高效能卻又低成本的除油煙裝置，不但可以去除廚房油煙，也可以去除香菸所產生的菸害。本設計利用壓力式抽風機，將油煙直接導入水液中，經過多層細分網，連續改變油煙路徑降低平流效應，使油煙不斷的細小化，以便與水液充分作用，將油煙中的污染物溶解、懸浮或沈澱於水液中，再藉由進水、出水的簡單動作來收集並清理污染物。本設計歷經四代的改良，油煙經本設計處理後，幾乎不再有油煙所以能夠直接排放，而不造成環境的污染。

本研究目的在探討不同材質之塑膠袋在不同使用條件下對秀麗隠桿線蟲的繁殖與生長的影響，研究方法是探討市售三種塑膠袋（低密度聚乙烯LDPE、高密度聚乙烯HDPE及聚丙烯PP）是否會對線蟲造成影響，針對母代、子代第一代及子代第二代進行實驗。研究結果發現：（1）不同塑膠袋材質會影響線蟲之總存活率及不同時期產卵率；（2）塑膠袋裝取熱水時間的長短差異，也會影響線蟲之總存活率及不同時期產卵率；（3）實驗進行至子代第二代後，發現塑膠袋對線蟲的影響益形顯著。以上實驗結果告訴我們，日常生活中正確的挑選及使用塑膠材質的製品是非常重要的，期待未來能進一步觀察塑膠袋對後續子代的影響，以追蹤塑膠袋將對生物所可能造成的更長遠影響。