國小組

我們研究一個有趣的數學遊戲，取材自《科學研習月刊》，不但解決月刊上的問題，更發展出一般化的結果。遊戲規則如下： 「在4列8行方陣中，從左側第一行開始放石頭，每一行放1顆，限制『新放下去的石頭的左上角方向一路延伸都不可以有已經放好的石頭』。問：放石頭的方法數有多少種？」 我們研究出1列n行～4列n行（以下簡稱1×n、2×n、3×n、4×n）的放石頭方法數，並提出計數m×n方陣放石頭方法數的策略（其中m≧5）。某國中組科展作品曾研究過這個遊戲，他們發現和費氏數列有關的規律，我們用不同方法證明該規律。關於放石頭的方法數，本作品還給出另一種形式的規律，使用的計數策略較為簡潔，並運用本作品的方法保證規律成立。

在校園中腐朽的鳳凰木樹幹底層，我們發現了一株靈芝，它的表面，竟然呈現出與眾不同的寶藍色色澤。我們很好奇：像這樣帶著寶藍色光澤的靈芝，過去是否曾經出現在國內的文獻中？這種靈芝所需要的生存環境為何？我們能不能以人工方式栽培它呢？帶著一連串的問號，我們開始對這株靈芝進行持續的觀察、測量、拍照與記錄。經由國立自然科學博物館協助鑑定，我們知道了它的芳名是“熱帶靈芝”（Ganoderma tropicum ） ；同時，老師帶我們參觀霧峰菇類文化館和瑞峰菇類教育農場，蒐集相關資料；接下來，我們就應用所學到的菌種分離和太空包栽培等技術，開始“種靈芝”囉！兩個多月後，我們用太空包培育出來的熱帶靈芝都沒有寶藍色色澤，這顯示出：校園中那株靈芝的寶藍色色澤，可能是特定的生長環境造成的。此外，在培育靈芝的過程中我們還發現：最適合熱帶靈芝菌絲生長的溫度約為 35℃；以太空包栽培靈芝，最好能控制溫度、溼度，而太空包最好要橫放才能形成菌傘。靈芝在中藥的應用很廣，本校發現的熱帶靈芝經文獻記載確實有藥用功效，令人興奮！不過，靈芝在自然界中生長很容易遭受破壞，如果想要將它的藥理成份大量應用在日常生活保健方面，就有人工栽培的必要。

本研究以文獻探討及實驗觀察法了解文蛤體型、舉起重物能力及出入水行為，探討不同保存條件對文蛤的影響。研究發現文蛤殼寬、高、長有規律，體重與體型大小有關。文蛤被重物壓著也能打開雙殼，舉起體重十幾倍至三十倍的重物，正面舉重能力比反面強。文蛤入水管也會噴水，反面朝上時入水管噴水次數特別多。文蛤不同部位互敲聲音不同，以B區(圖13)互敲較容易分辨死活。文蛤聲音在死亡過程中逐漸產生變化，發臭前可聽出聲音漸低，死文蛤頻譜圖低頻區信噪比變大，而且可能有些高頻聲音會消失。文蛤在死亡前體重會減輕，有些會出現重覆開合的行為。低溫有利文蛤保存，若有水，有沒有換水也有不同影響。

空氣汙染議題，在近兩年吵得沸沸揚揚，關心空氣品質的情形是否又紫爆，似乎已成為臺灣人們的全民運動，中、南部的空氣品質較差，與火力發電廠相關性確實很高，季節與風的吹向，也影響臺灣空氣汙染濃度的變化，冬天只要境外汙染濃度偏高，東北季風的來臨，就會將汙染物帶到臺灣來，濕度也是影響汙染物濃度的原因之一，夏天的濕度比冬天的高，大量的水氣、雨量，可以把較多的汙染物給沖洗掉；溫度與氣壓也有微妙的關係變化：氣溫愈高，氣壓愈低；氣溫愈低，氣壓愈高。高氣壓不易降雨，讓冬天產生很多的汙染物；低氣壓容易降雨，夏天的汙染物，呈現濃度較低的情形，就診人數因科技發達，延緩人類罹病、致死，但PM2.5相關疾病死亡率正逐年提升中。

研究在探討校園破壞單家蟻是否形成超級聚落，研究地點為校園，時間從2015年9月至2016年6月，共進行10個月。主要透過蒐集文獻、實地觀察及人工飼養認識破壞單家蟻(Monomorium destructor)，再實地調查、記錄校園破壞單家蟻的聚落分布，並設計攻擊激烈程度、共域取食衝突情形與入口敵我辨識情形三個實驗，推論破壞單家蟻是否形成超級聚落。研究結果：我們發現即使是同種的螞蟻，只要不同巢就會打架；我們設計了衝突係數的公式，並將攻擊激烈程度、共域取食衝突情形與入口敵我辨識情形的實驗結果代入公式，比較分析樣區間是否形成超級聚落，最後發現C、D、E樣區距離近、衝突係數低，可能是一個超級聚落；A、F、H樣區與其他樣區間的衝突係數高，可能是獨立聚落。

一、我們的突破： 將過去僅以文字陳述「悶熄蠟燭後，空氣熱脹冷縮為水位上升的決定性因素」數據化，即是個別模擬蠟燭燃燒的兩種現象(空氣加熱與空氣組成成份改變)。實驗結果(如下圖)發現，前者對水位上升的影響力達88.63%且氧氣熱漲冷縮的程度約氮氣的2.07倍，後者對水位上升的影響力達9.71%，再依據實驗結果提出創新的水位-溫度直尺圖(自製空氣、氮氣與氧氣溫標)、立體圓形圖與各氣體溫度下降曲線來闡述對水位爬升影響的具體數據來。二、我們的創新：

五下自然課本（康軒版）第二單元電磁鐵與電動機中，提到「電能」能透過線 圈轉成「磁能」，產生磁力再轉變成「動能」使東西移動，於是激起我們想研究利用 由電能→磁能→動能，使車子移動的念頭，透過大家搜集資料、實際操作實驗後， 發現了以下的結果： 一、 磁浮車就是利用電與磁的交互作用使車體前進、後退，但這是須要非常強大的 磁力，其最有效的方式則是以電磁鐵作為磁力的來源。 為了避免能量的損失，還須要以沒有電阻的超導體，來達成高效率的能量傳導。 二、 日本的磁浮車就是利用線型馬達使車子前進 ，但車子必須滑行到一定的速度才 會飄浮，所以車底裝置車輪作為車子啟動及緊急煞車的輔助。 三、 目前我們無法使用超導體來傳導的高能量，於是改採以電磁鐵製成的簡易馬達， 加裝車輪使車子前進，希望將來能研發出屬於我們自己的磁浮車。

本次研究發現深層崩壞真的是世紀的大山崩，主要的山崩原因有超級雨量、溫度、岩石容易風化、斷層、數量很多的方解石脈斷裂擦痕、順向坡及坡腳破壞等。獻肚山的野外調查發現頁岩非常的容易風化，加上非常多的岩石擦痕及方解石脈，是頁岩和砂岩塊再次嚴重破裂的重要原因。另外，深層崩塌的岩石材料會有來源區、輸送區和堆積區等類似土石流的情形也是很少見到的奇特現象。 研究發現深層崩塌更加速風化的速度，目前看起來好像已經穩定，但是大岩塊碎裂的小碎粒，如果沒有植物保護，可能會有再次崩塌的危險。

我們想探討小紫斑蝶(1)、斯氏紫斑蝶(2)、圓翅紫斑蝶(3)、端紫斑蝶(4)四種紫斑蝶翅膀的結構、特性與長程飛行的相關性，從研究結果發現：一、翅膀面積依序是：(3) > (4) > (2) > (1)。二、展弦比值是：(4) > (2) > (3) > (1)。三、定點飛行距離比較依序是：(4) > (3) > (2) > (1)。四、四種紫斑蝶在風洞實驗中(紙板坡度20∘)時高度並無明顯差異，但隨著角度升高，上升的高度漸漸產生差異，上升高度比較依序是：(4) > (3) > (2) = (1)。五、上反角較低時紫斑蝶飛行距離較遠。六、後翅在針對縱向平衡方面有較顯著的影響，尤其是後翅的後緣下降對紫斑蝶模型造成直接下墜的影響。七、生態保育應用：以擋板模擬護網比紗網的效果來的好，其中檔板上端的角度在60度時，可達到最佳的飛行效果，且可以避免紗網造成的沉降現象，達到保育的目的。

有一天我和同學在走廊玩，無意間，發現學期初書寫很清楚的功課表，怎麼模糊不清？再看看各班掛在走廊的功課表，有些清楚，有些不清楚，清楚是用毛筆寫的。這時我心裹產生了一個問題一一毛筆字真的不褪色嗎？衣服沾到墨汁怎麼辦？我們就去請教老師，在老師的指導下，做研究墨汁的實驗。