最佳鄉土教材獎

龍潭中豐路敏盛醫院對面，有口遠近馳名還上過公視的「泉水空」。這口湧泉為何能源源不絕的冒水？是我們最好奇、最想研究的項目之ㄧ，但是老師說我們的地質觀念不夠札實，等上五年級再探究。因此從 94 年 10 月至 95 年 3 月，近半年的時間我們針對泉水空的灌溉分布、水質狀況、水位、水溫及氣溫等問題作觀測調查。我們走遍田間小路、訪問當地長者、請教地質、生物和環科系的教授，並向鄉公所申請補助、上網查詢、參閱書籍，終於完成研究工作。我們很高興，因為從來沒有人對泉水空做過科學性的探討，都是靠著好奇閒聊，口耳相傳來認識它。在調查期間有不少鄉民非常關心的詢問：泉水空水質好嗎？為何它冬暖夏涼？它流到那些地方？如今這些疑問我們都獲得解答，並將這份研究報告呈給鄉公所，提出建議，希望能藉此落實我們的研究目的──讓「龍潭人的水--泉水空」，生生不息的滋養這塊大地！

本實驗的動機主要是台中市過去曾多次發生大樓火災，造成多人死傷的慘劇，其中大多是因吸入過多濃煙所造成，這些事件使我們想到一旦發生火災時，倘若事先能預測火災時濃煙的走向，迅速找到逃生路徑，以減少火災所造成的傷亡。實驗目的是依照房間隔間的設計模擬火災發生時，濃煙擴散的方向，以便找出適當的逃生方向。利用壓克力模型屋，模擬一般居家房間各種隔間的格局，藉由檀香塔燃燒產生的氣體模擬火災時濃煙擴散的方向，迅速找出適當的逃生路線。實驗主要的結論：避免火災發生所造成的重大傷亡所應注意的事項，1.在事先預防上，以居家格局的設計為主。樓梯採用直向樓梯的設計，雖可減少煙霧向上擴散的速度，但會佔用較多的空間； 若採用剪式樓梯設計時，應盡量減少煙霧向上傳遞的空間。隔間的開口盡量錯開，以避免煙霧直接的擴散，隔間設計應盡量避免有突出的轉角。2.在逃生上樓時，應順著樓梯上升的方向逃離火災現場。在逃生時盡量遠離樓梯的方向。

在為期一個半月的研究中，我們定期外出採集樣本。我們在室內佈置了適合黃鉤粉蝶幼蟲生長的環境，擺設油菜花及樹枝，觀察他們化蛹的情形。另外，我們也分別進行了替代寄生植物的實驗，利用油菜花以外的十字花科植物作為實驗對象。在生命週期，我們將幼蟲放在飼養盒，每天觀察、作紀錄，並同時飼養紋白蝶做比較。分布地區的部分，則是列出了幾處發現黃鉤粉蝶的地方，並請地理老師幫助我們做分析。本文的研究，讓我們充分的了解蝴蝶的一生及黃鉤粉蝶的特性。

路邊停車時，總需要三番兩次的調移車身，過程些許費時，因此，嘗試推算一次順利進出車格之軌跡。我們以開出停車格之軌跡做探討，軌跡建立之後再依循所建軌跡供車輛倒車行駛。為了能順利一次路邊停車，我們設定方向盤轉動量最大，讓前輪達到最大轉向角θ（一般車輛是35度），以取得最小迴轉半徑R，利用車輛基本性質，包括：車前懸a、前後輪軸距b、車後懸c及車寬d，推導計算最小迴轉半徑R，所代出之公式經模擬實驗，其誤差率均小於5％，值得引為後續研究之用。於路邊停車軌跡部分，先探討車輛出車格之軌跡，包括：左轉、直行及右轉軌跡，三個軌跡的反向連續軌跡，即為路邊停車時倒車的應行進軌跡。於倒車入庫軌跡部份，則包含直行及右轉軌跡兩部份。最後，對於誤差修正之探討，我們提出所謂前輪轉動受「軸承」控制之計算觀念，將車輪轉動中心砌合實際狀況轉移，於給定承軸及輪胎外側圓心之距時，將有更精密之數據展現。

土壤最大的功能，就是支撐植物的根，並供給植物所需的養份、水分及氧氣。土壤的排水、黏性、酸鹼度、肥力、有機物含量等，直接影響植物的根深入土壤的深度，以及水分保持及養分供給的有效能力。平林的葡萄甜度約在18~21度，比一般市售的15~18度高出2~3度。土壤屬於弱鹼性的果園都是精緻管理的新園；屬於弱酸性的果園都是有機管理的老園。實驗得知土壤的顆粒粒徑大小會影響土壤的滲水速率。用三用電表測電阻，當電阻越小表示離子數越多，導電度越大。用分光光度計測試，吸光度A的數值越小代表土壤中的離子數越少（與肥料多寡有關）。葡萄的甜度與施肥的比例和時間有密切關係，葡萄結果後期氮肥不能太多，鉀肥、磷肥和葡萄的硬度和Q度也有密切關係。

昔日，金門的水，成就了聞名中外的高粱酒，在池塘，小河，或湖中悠遊，戲水，摸魚蝦貝類是金門人兒時最美好的回憶，近年來，金門的水，是否依然甜美甘醇，望著浯江溪，山外溪、金沙溪那一幕幕不堪入目的景色，令人懷疑，它呈現的是又臭又髒的汙水，和幾株早已枯萎的雜草，以及一股嗆鼻的臭味，也許金門在變，在轉形，隨時代巨輪往前進，人們為了個人的享受而蹧蹋美好的水源；我們很想知道現今金門的水，作為飲用水，灌溉水，生活用水，而後變成的放流水，其中變化有都嚴重？希望透過實地觀察與實驗，更清楚認識金門湖泊的水質。

金門的西北岸， 有種含鐵質豐富的石頭， 外表坑坑洞洞， 顏色呈騂紅色， 而凹凸不平的外表也造就了它俗名的由來， 當地人俗稱「貓公石」， 是種少見的沉積岩。本項研究於93 年5 月至94 年5 月， 觀察的地點從慈湖海堤沿岸至古寧頭的海岸。就金門西北角海岸貓公石的分布、成分及環境進行調查。貓公石在經過海水沖蝕之後硬度極高， 根據觀察發覺人為的建設和強勁的東北風的風蝕， 對於貓公石數量的減少造成極大的影響。

在月曆上任意圈選出一塊4x4的方陣，並在方陣內任選一個數字，將跟此數位在同一行、同一列的其它數字刪除掉，繼續重複一樣的工作，直到4x4的方陣的各行各列都只剩下一個數字，觀察後發現縱橫刪後的四數和等於四角數和。研究過程中，我們發現「八皇后棋」的遊戲方式和「縱橫刪」有異曲同工之妙，將「八皇后棋」與「縱橫刪」的遊戲結合後，發現縱橫斜刪後的八數和均等於四角數和x(8/4)。我們利用符號將縱橫刪的所有可能列舉計算後證明：只要橫列與縱列均為等差數列的nxn方陣，其縱橫刪後的n數和均等於四角數和x(n/4)。另外，我們也延伸思考出一些與「縱橫刪」、「八皇后棋」相關的數學遊戲，希望將來更能研究出結合其他遊戲的「縱橫刪」新玩法。

我們以常見的布袋蓮、水芙蓉、槐葉蘋、香蒲、莎草和空心菜來比較淨化鳳山溪污水的能力，發現其中漂浮型的布袋蓮效果突出，挺水型是以空心菜表現最佳；漂浮型則優於挺水型植物。如果以布袋蓮、水芙蓉、槐葉蘋、滿江紅對鳳山溪污水、拖地水和雨水等不同類型污水，觀察濁度和透視度的結果，發現鳳山溪污水以布袋蓮最好，其次是槐葉蘋；拖地水仍是布袋蓮最佳，其次是水芙蓉；雨水的淨化效果則以水芙蓉最好，槐葉蘋其次。考量自然沉澱的因素，我們以墨水來測試，發現根系短的槐葉蘋淨化效果比根部發達的布袋蓮好。如果以一定重量的布袋蓮和槐葉蘋操作實驗，發現槐葉蘋淨化效能優於布袋蓮。所以，根系短槐葉蘋的淨化能力應該受到重視。

東港溪流經內埔鄉、萬巒鄉、竹田鄉、潮州鎮、崁頂鄉、萬丹鄉、新園鄉、東港鎮，並由東港大橋出海。東港溪上游（第1.2.3 取水站）：pH 值最低，濁度最低，代表溪水乾淨，溶氧量高，懸浮微粒數值小；可見東港溪上游真的很乾淨。因此接近原住民山區的河川較清澈、乾淨。東港溪中游（第4.5.6.7 取水站）：pH 值中等、濁度很高、溶氧量低、懸浮微粒中等；而東港溪中游流經的潮州鎮、竹田鄉、萬丹鄉是人口稠密的地區，工廠廢水、民生家庭用水排入溪流中等因素，造成東港溪中游所測出的水質較上游差。東港溪下游（第8.9 取水站）：進入出海口，受到海水沖擊，溪流水與海水混合的結果，導致溶氧量很高，相對的懸浮微粒也會提高，海水偏鹼性，東港溪下游的pH 值偏鹼性。