本研究從五年級下學期自然與生活科技領域中「力」的單元出發，想找出影響「雙環潛艇」漂移的因素，並探究讓「雙環潛艇」能在水中漂移的原因，最後研發出能延長在水中漂移距離及時間的創意型潛艇。首先我們發現潛艇重量、管長及雙環直徑、寬度、環位、與管身角度都會影響雙環潛艇漂移距離及時間，也發現潛艇雙環與管身的角度及墊片位置會影響潛艇螺旋降落圈數。我們還設計保麗龍球創意實驗確認潛艇在水中漂移前進時，潛艇各部位水流速不同，使我們更深入了解潛艇漂移現象背後的原因。最後改變潛艇傳統結構使漂移距離及時間更長更久。我們利用一整年的假日、週三下午完成「雙環潛艇」研究，發現物理世界是這麼的奧妙、有趣，付出再多的辛苦也值得。

有一天體育課，老師教我們「壘球擲遠」，我們練習後，比賽看誰丟得最遠。在班上我的個子最高壯，大家都認為我會得第一名，我自己也這樣想。可是，比賽的結果，卻有五位同學丟得比我遠，使我覺得很意外。我請教老師：「我的力氣最大，為什麼無法丟得最遠呢？」老師笑著對我說：「你丟得太高了，要丟低一點。」第二次比賽時，我便盡量丟低一點，可是成績卻更差。老師又對我「你丟得太低了，要丟高一點。」老師一會兒要我丟低一點，一會兒又要我丟高一點，珍把我給弄糊塗了，到底要怎樣的角度才能丟得最遠呢？除了角度以外又有哪些因素會影響擲遠的距離呢？為了尋求答案，我找了三位同學一起來做實驗。

物體在水中的倒影是光經水面反射後所形成的虛像，水面平靜無波時，倒影的長度等於物長，水面有微波時，水中倒影的長度會隨著水波的振幅改變。實驗觀察和數學推導倒影的位置，知：物長愈大倒影長度愈大，觀察者所在位置愈高，倒影長度愈短；人和物的距離愈遠，倒影長度愈大，波動振幅愈大，倒影長度愈大；物體底部的倒影明亮清晰，頂部暗淡稀疏。水波的振幅大小會影響倒影的數目以及倒影的亮度。用簡單的三角函數，可以算出不同的振幅下倒影的數目。

棒球投手的變化球有伯努利定律的曲球、下墜球、上飄球和卡門渦列的蝴蝶球，其差異就在轉與不轉；若轉的話，會因轉的方向不同而得不同的飛行效果。據了解，棒球曲球是繞著垂直於前進方向的軸旋轉，美式橄欖球繞著前進方向旋轉，全都像陀螺般旋轉，這三者旋轉作用是否相同？為何要旋轉？不轉會怎樣？旋轉球類與陀螺有何關連？為何陀螺旋轉後會站立不倒？有何特質？有沒有其他類似的現象？都很有趣，值得探討。

探討風靡一時的指尖陀螺後，我們得知轉得久的指尖陀螺需要：1.清洗軸承來減少磨擦力。2.重心平均可以轉得較穩較久。3.施力愈大可以轉得愈久，但或許有極限值。4.指尖陀螺的材質要剛好可以嵌住軸承。5.螺帽距圓心愈遠，轉動愈久。

實驗課本中的動量守恒實驗，一度空間是使用滑車碰撞，二度空間是用一球從軌道上滑下來撞擊放在軌道前支架上的球。前者有相當大的摩擦力作用，後者則很難使兩球碰撞時不受支架的影響”於是我們就探討能否設計新實驗予以改進。並且課本也無三度空間碰撞的實驗，所以我們又想到：「我們的實驗能否不僅只改進一度和二度空問的碰撞，而且也能包容三度空間碰撞實驗？」我們相信設計出一個實驗，能將幾個在課本裹被割開的實驗，重新結合為一體，是倘得我們努力的方向，便開始了研究過程。但由於二球在碰撞期間，仍受「重力」這一外力作用，使我們又設計實驗測量碰撞時間，來估計重力的影響程度。並發現碰撞時間受甚多因素影響，便決定控制變因，研究它和速度及質量的關係。並且由於碰撞時間甚短，而兩球落地時間也不易精確量得，我們也需要一線路來控制電磁鐵的電源，因此便想到利用數位系統這一新方法來控制整個實驗。就在這一步又一步的改進當中，我們成功地做出了整個實驗。

我們常用「螳臂擋車」這句成語形容一個人不自量力，想用細小如螳臂去阻擋車子，結果只是無濟於事，有一次觀賞電視節目，介紹歐洲某地舉行用乾麵條紮成橋樑吊重的比賽，比賽冠軍者紮製的麵條橋居然可以吊起 10 公斤重物達 10 秒鐘之久，真是不可思議！回想國語課本曾有一則團結就是力量的故事；一支筷子容易折斷，但一把筷子就不易折斷了。將這個故事和電視的麵條吊重比賽節目對照來看，不禁令人猜疑，究竟筷子是捆成一束，或是紮成橋樑形狀，或是就做成像屋樑般瘦瘦寬寬的形狀，比較能掛載更大的重量呢？假設螳螂手臂長成屋樑一樣的形狀，說不定就能擋住車子的前進呢！於是我們便向老師請教，老師便和我們一起擬定一個物體形狀和載重能力關係的實驗計劃。我們親自動手，用麵條紮成各式各樣，希望經由實驗來體驗物體形狀和載重能力的關係。

緣起老師的示範演示－迴力鏢飛行演示（國中理化課本第一冊第六章），展開艱辛的路程。首先是迴力鏢投擲器的設計，利用蘆筍的特性使迴力鏢和投擲器分離是我們得意之作。利用投擲器，我們可以研究迴力鏢飛行軌跡和投擲力、旋轉速度、仰角、傾斜度、葉面弧度都有密切關係。為了解釋飛行軌跡的變化，我們著手設計風洞，以測出迴力鏢在飛行過程受力的變化。我們利用菜市場廢棄的方形保麗龍盒加上麵包店的生日蛋糕盒蓋，就組成了簡易而實用的風洞。這又是我們就地取材的傑作。利用風洞裝置我們可以測出抬昇力的大小和風洞、葉面弧度及旋轉速度都有著密切的關聯。最後我們利用風洞所得的數據，合理解釋飛行軌跡的變化。

自然課時，老師要我們測量水溫，無意間發現幾種奇怪的現象：(1) 在加熱的水中，溫度計的刻度一會兒升得快，一會兒升得慢。(2) 停止加熱後，上方的熱散得快，而底層的水溫卻先下降了。(3)水的沸點不一定在 100。C。於是引起了我們研究水溫變化的興趣。

在高中物理第三冊“波動篇”中提到兩圓形波干涉產生節腹線的情形，再加上老師利用投影片生動地示範節腹線位置變換，使我們對節腹線位置改變產生濃厚的興趣，而想對它作更深入的探討。