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最佳鄉土教材獎

果香國度

水果皮富含酯類,摩擦後會散發出令人愉悅的氣味,目前水果精油已廣泛應用在食品或香水等產品中,透過午餐廢棄水果提煉出芳香酯類添加在金門高梁酒及指甲油中成為另類商機。 本研究利用酒精溶劑來初步萃取鳳梨、檸檬、香吉士果皮中的芳香酯類,經過濾蒸餾冷凝來萃取芳香溶液,結果顯示越晚蒸餾出來的溶液,芳香味道愈濃郁,且折光甜度計測出之甜度數值也隨之降低,間接證明天然水果芳香酯類濃度愈高,甜度數值愈低。利用廣用試紙檢驗萃取蒸餾溶液酸鹼性,愈晚蒸餾出來的,試紙呈色愈偏深綠色,推論產生的芳香酯類導致溶液偏向中性。 利用水玻璃與萃取出來之檸檬或鳳梨芳香酯類互相混合後製成指甲油,不需使用任何揮發性毒性有機溶劑的環保性指甲油。

正多邊形母子面積比

此研究是針對正N邊形各邊分點與頂點連線所形成的小正N邊形和原正N邊形的面積比,因商高定理的說明圖形為起源,所以先針對正方形作研究,剛開始我們利用切割法(研究過程中有介紹)找出正方形各邊分點與頂點連線所形成的小正方形和原正方形的面積比,再依同樣的切割法對正三角形、正五邊形、正六邊形作切割找出面積比,過程中有些正N邊形可以用此切割法求出面積比,在文中我們稱此圖形為完美切割,而無法用此切割法求出面積比的正N邊形,我們利用了鋪瓷磚方法和代數法解釋了哪些正N邊形可用此切割法求面積比和無法用切割法的正N邊形面積比公式。

比較生長在紅土或黑土之花生根瘤菌株種類及其固氮活性與其對非豆科植物生長之影響

近年來微生物肥料漸漸被廣泛使用,在高中課程學習到根瘤菌與豆科植物之間的共生固氮作用後,我們想進一步探討在紅土或黑土環境中共生的花生根瘤菌相關特性。研究結果顯示,不同花生品種及不同土壤環境皆會影響到根瘤內菌株的種類,且分離自紅土或黑土中的根瘤菌株對種子發芽皆有顯著促進效果,分離自黑土的花生根瘤內的根瘤菌對胚根的影響較顯著。此外,Paraburkholderia以及Ensifer兩種根瘤菌屬的游離固氮活性較高,而Rhizobium、Ensifer、Paraburkholderia、Pantoea四種菌屬的游離固氮比活性皆高。希望這些結果能實際應用在日常生活中,對作物生產及微生物肥料的研發有所幫助。

截彎取直

運用平行線之概念,作出同底等高之梯形圖形,並結合了面積相等減法等量公理,導引出梯形兩對角線與兩腰所夾之面積相等,進而運用到實際生活中-土地分隔線重劃之問題解決;並進而運用相關原理去探討面積等分問題、四邊形轉換成等積三角形與多折直線還原成一條直線之研究。

來自水下訊息-如何選擇浮標

市面上的浮標種類繁多,讓人眼花撩亂,我們將透過一連串的實驗,比較各種浮標的特性,期望能在釣魚前,讓我們更容易選擇最適用的浮標。

四邊形上的『等角分點』

我們的問題是:給一任意四邊形ABCD,要在BC 上找出一點P 使得∠ PAB= ∠ PDC,而我們證明可用尺規作圖找出此點P。從此題目我們延伸出其他子題:(i)將在平面上滿足∠ PAB= ∠ PDC 的所有P 點找出來,並且探討出於此條件下之P 點軌跡為一雙曲線。(ii)將在平面之上使得∠ PAB=k ∠ PDC(k=2,3,4,…)的P 點找出來,我們亦研究出此圖形以極坐標表示之方程式。然而,於此時我們改以方向角重新探討原先的問題。原來二角以AB 和CD 作為始邊,此二角∠ PAB, ∠ PDC 為「反向」。我們改以「同向」作為探討之目標,亦找出P 點的尺規作圖方法與軌跡方程式。

實現高中職社區化───探討凸多邊形的最佳位置

本研究在於探討公立高中職的最佳設立點。考慮一些特殊情況,我們可以把鄉鎮市地圖近似成凸多邊形,並以學校到地圖中最遠點距離最小為原則進行研究。 我們從三角形出發,發現最佳位置與其外心有關,從而推論到頂點共圓的多邊形。在研究頂點不共圓的多邊形時,我們把多邊形以對角線拆成不同之三角形,我們經由觀察得知多邊形最佳位置必落於其分拆之三角形最佳位置上。藉由程式模擬,可求得任意多邊形之解。 我們以研究結果套用到觀音鄉及新屋鄉等真實情況下,並提供該模型可能的其他應用,如可被廣泛應用到設置通訊網路、便利店、服務站台、水庫、醫院、警局、捷運站等問題上。

神奇的碳素送話機

實驗結果發現在校園中樹木的碳化溫度要在 500℃以上,若燒至 800℃以上時如未做好阻隔氧氣之工作,則樹木容易氧化成灰燼;高溫爐如果乾餾溫度愈高、乾餾停留時間愈久及樹材乾餾減重量愈多則導電性愈好意即愈有利於碳變成石墨結構。在 700℃乾餾後比較各材料之導電性為石墨碳棒>電池碳棒>>鉛筆芯>福木>榕樹>桃花心木>阿勃勒>印度紫檀>台灣欒樹>相思木;碳素粉末顆粒愈小及粉末間愈緊密則導電性愈佳,但是愈緊密導電愈好有一極限值存在。另導電性碳素材料需量多對電磁波之阻隔效果才會有效。我們可以成功製作出可清晰通話之碳阻式送話機,亦可以據此充當測量聲音大小之自製分貝計,從測量結果可以瞭解聲音的傳遞確實是需要介質的。

擋得住的魅力—看你往哪逃

所謂的阻隔點是指將圖上的點標記,而該標記可使其他點無法與之連線。我們將研究『在圖A中欲使其子圖B不存在所需的最少阻隔點數。』其中討論的圖A、圖B為完全圖Km、完全二分圖Kmn、圈圖Cm、路徑圖Pm 及其組合。 一、推導出『在圖Km、圖Cm、圖Pm、圖Kmn中使圖Kx、圖Cx、圖Px、圖Kxy 不存在』這十六種組合所需最少阻隔點數的一般式。二、『在圖Km*Pq中使圖Cx不存在』中發現,當x-m>2時,圖Km*Pq中的阻隔點數需逐層討論。當x-m≦2時,圖Km*Pq中最少阻隔點數的擺法為『使每層Km的點數小於x且任相鄰兩不同層Km上的點間最多存在一連通路徑』。 三、『在圖Kmn*Pq中使圖Cx不存在』中發現,欲使阻隔點總數最少,需將阻隔點放在Kmn的短邊且隨著n與x值不同,阻隔點的擺法有其規則。四、『在圖Pm*Pq中使圖Cx不存在』中,x=4時,可以分割方式得到阻隔點的擺法。在x=6時,改以固定q值討論橫線上的連通路徑方式討論阻隔點數。

往前走,側著走還是倒著走好-倒退ㄌㄨ

實驗主要包括野外生態調查及實驗室飼養、習性觀察兩部分。測量每一隻蟬蟹體長及重量,並拍照觀察牠們的構造,建立檔案,設計各項實驗來觀察蟬蟹的行為,包括趨性、潛沙行為、行動的速度、對磁場改變的反應。光趨性實驗中,我們發現白天的實驗中蟬蟹對光並沒有明顯的趨性;但在晚上的實驗中,蟬蟹向光的機率比在白天的實驗中大的多!潛沙速度的實驗中,我們將砂石的大小分成四組,實驗結果統計出砂石的大小對蟬蟹潛沙速度有明顯的影響;我們使用當地原住民同胞捕捉的老方法,經過改良之後,已能安全又迅速的進行補捉。我們捕捉到的蟬蟹,都是屬於橢圓蟬蟹(Hippa ovalis)。在沙質海灘捕捉到的數量比在礫石質海灘多出 1.5 倍,由此可知,蟬蟹在沙中活動為主。