有一次看到班上小朋友玩智慧盤的遊戲，它是一個（ 4 × 4 ）的盒子，裹面有 l ~ 15 共 15 個數字塊，這些數字是各自散開的，而且沒有一定的順序，遊戲時只能用推移來重新排列，使它能變成整齊的排列，這個遊戲看起來並不難，可是有一次智慧盤掉在地上，我們把散在地上的數字重新放上，卻無論怎樣都排不起來，這使我們懷疑是不是所有的智慧盤都能排成功？於是我們決定用智慧盤做一些研究。

以前在解題時，常用到塞瓦定理及孟氏定理等平面三角形中的定理，因而對四面體也產生興趣，因為塞瓦及孟氏定理都是把 〝 共點 〞 這種不易使用和想像的條件換到 〝 線段的乘積 〞 這種易於利用和理解的條件，因此我們便想研究是否四面體也有類似性質。

本研究主要是討論莫比烏斯環（Mobiusstrip）分割後紙環的改變和變形紙環分割後紙環的相關比較，包含它的紙環個數、長度、旋轉角度、紙環間的交點個數、纏繞結構與旋轉的方向(順時針或逆時針)，並在動手分割莫比烏斯環及其變形紙環後，整理出其規則以及相關公式。

三角獨子棋是一個有趣的遊戲，其玩法是在一個15格的三角棋盤中，由電腦隨機出題，以跳棋的方式，跳一子取一子，最後棋盤上必須只剩下一子才算過關。我們好奇到底可以出幾個不重複的關卡，也想要找出每關的破解方法，對其展開深入的研究…。透過棋子兌換法及電腦程式運算，找出了此遊戲中不同棋數的所有有解盤面；進一步透過三色定理以及自行發展找解策略：一線法、對稱跳法、棋子集中原則、棋盤切割法、缺子終點對調法等，找出了有限棋盤T（5）至T（8）缺一子位置與其終點位置的關係及其解法。

將某一個自然數平方之後，如果此自然數全部數字出現在平方後的數尾部，則此自然數叫做「自守數」。我們所要討論的是自守數是否有固定的公式可以找出來，又或者根本沒有規則可循。經由我們一連串的假設、推論、證明，並利用電腦程式 Excel 速算表的快速運算，我們發現自守數如同化學的連鎖反應一般，它可以一個接著一個的被”反應”出來，而且只有兩個反應程式可以造出來。在整個研究過程中，我們發展出一套完整的路徑，推導過程中，也發展出一些簡潔的方法；讓我們體會到，改變思考方向，也許更簡單、更容易了解。

本文試著討論，在一個 3x3 的棋盤上放置九個兩面棋(一面為紅色、一個為黑色)，規定其中任何一個棋子翻面時，則與它相鄰的棋子也必須同時翻面，依照這個規定，我們要研究：翻那幾個棋子才能過關?我們先以 2x2 棋盤，來看看會有什麼蛛絲馬跡?在一面歸納一面嘗試之後，發現 3x3 棋盤快速過關的祕訣，以及那些棋子翻動後就無法過關。另外，如果棋盤擴增為 4x4 或 5x5 時，我們試著先翻棋盤上對角線的棋子，全面翻紅的成功率比較高，在尋找 4x4 或 5x5 的過關翻法時，我們察覺到 4x4 棋盤過關翻法的前幾步與有規律的一直下去，那我們真的就是無敵「操盤手」。

象棋中的馬因走法特殊，能走滿棋盤上的每一點，在趙文敏教授所著「寓數學於遊戲(1)」 中，有相關的証明，但是如果改變馬的走法，會不會走滿棋盤呢？若改變範圍的限制，有沒有不同的結果。

假如你（您）每天山你家最近的公車站牌搭乘市區公車，而 1路順時針方向2路反時鐘方向走同一路線各為每隔20分鐘一班，班次相等由總站每隔 10分鐘輪流交互開出繞市區一周，你不定時到站牌處不管1路2 路，反正都可到達目的地，只要先到的就上車，那麼您搭乘到的1路機會多？還是2路機會多？

一、作品與教材的相關性 我們在翰林版國中數學課本第一冊第三章「數與型的規律」單元中，學習到「數型規律」，也在第三章第四節例題2 中學習到三角數，在自我評量第4 題中學習到四角數。 二、作品的研究過程與展望 本組以「數形規律性」作為數理資優班研究主題，又在美國AMC8 數學測驗書中找到有趣的「方格著色」問題，我們研究該問題的解法，發現應用了我們在課本所學到的三角數知識。我們將原題的行數延伸為2 至n 行，研究其可行解。又將著色方法改變，使著色格為四角數、五角數至多角數，並應用整數同餘觀念研究其可行解。也推廣找出二階等差數列之可行解，且整理出一些規律，並以直接證題法、矛盾證題法、數學歸納法來證明結果之正確性。還發現利用我們的研究結果可運用在密碼學上，我們將做為未來的研究方向。

以「保險箱駭客」的問題出發，討論在偶偶棋盤、偶偶不相等棋盤、奇奇棋盤、奇奇不相等棋盤、奇偶棋盤中，符合行列奇數和行列偶數的各種可能。接著歸納出棋子總數的規則，找到其中幾個例外情況以及特殊的性質。利用棋子數的「增加2」與「增加4」，找出棋子的排列方法。並且，從中學習科學研究的方法，以及了解奇偶性質與行列的關聯。