最佳創意獎

同學們在自然教室的水槽裡建造了一個大型水族箱，再利用計步器，搭配浮力原理，製作一個「計數瓶」，可以掛飼料放在水族箱裡，每當魚兒咬飼料的時候，就會觸動計數器，以此了解魚覓食行為的大致情況。接著擴大範圍，先後把計數瓶放在30 條、60 條魚的魚池中40 分鐘，偵測魚咬飼料的次數，藉以找出「魚數量」與「次數」的關係，再把計數瓶放在未知魚數量的魚池中相同時間，就可估算魚的大約數量。藉由這個裝置，同學們估算出中正紀念堂魚池裡的魚數量。另外，發展出「魚密度」(Fish Density, FD)，做為大面積水域中魚數量的參考值。定期偵測FD 值，可了解該水域生態正在改善中，或是在惡化中。[註]本實驗的釣魚臺是指計數瓶裡的小元件，與領土爭議無關。

二氧化錳催化雙氧水備製氧氣的實驗中，本組改良傳統排水集氣法，設計重量縮減裝置延伸電子天秤之量取範圍，可每0.1s 記錄一次數據，突破前人的平均速率測法，進而得以比較催化反應中初始速率之差異。本組經實驗發現4mL 以內的雙氧水，二氧化錳經實驗結果與人為考量，當用量3g 時可兼具催化效果及環保減量之目的。而二氧化錳的回收處理以鹼洗的成效最佳，催化劑替代方案則以薑末最佳。

太陽能是永續的綠色能源，但是目前市面上販售的太陽能板價格都非常昂貴，如果經由附加便宜的平面鏡經過反射，藉以增加太陽能板的光電吸收和能量轉換，將有助於太陽能板的經濟效益並且提升能源的應用。我們以老祖先的日晷原理進行太陽光線的追蹤，使太陽光線和太陽能板保持在垂直狀態取最佳照度，再利用平面鏡的反射來取代昂貴的太陽能板以及增加原本太陽能板的輸出功率，運用物理向量的分向量觀念，經過平面鏡反射之後的垂直分量，可以將垂直於太陽板以外之光線再加以利用，增加原有太陽能板的能量輸出。

由電影「星際效應」所引發的好奇心，我們開始了這次對重力彈弓的實驗與研究，共設計了三種實驗裝置：一、馬達、鋁盤、強力磁鐵及滑軌組成的引力裝置。二、壓克力材質的的實驗平台。三、可調整鋼珠從不同高度滾落的凹槽滑梯裝置，利用這三種裝置我們可以進行重力彈弓的模擬與分析。

為了解黃斑黑蟋蟀左翅在上的遺傳性狀是否可以經人擇選種過程加以保留，以此探討其在族群內遺傳特性及其存活的指標。材料來自國家地理紀錄片中介紹的台南新化謝爵安先生的蟋蟀養殖場，在養殖場進行採樣調查，左翅在上比例約佔2%，與李俊康(2009)觀察黃斑黑蟋蟀標本左翅在上2.05%的比例，極為相近。由此可見，不論是標本或是活體，左翅在上且存在族群中的蟋蟀確實為少數，但雌蟲左翅在上比例略多於雄蟲[9比1]。希望透過遺傳及演化上的觀點，來了解此性狀在族群中存在的可能原因，以及為何在蟋蟀族群中左翅在上確實為少數?是否能從發育徵兆中就能看出其羽化後前翅交疊的性狀表現，並且經由人擇的方式育種，建立出左翅在上的品系。

昆蟲通常是環境最好的偵測器，今年3 月22 日上午9:30 在雲林林內約有60 萬隻紫斑蝶從觸口飛越過中山二高，歷時4 小時後才慢慢消失在八卦山區。這個享譽國際的紫斑蝶遷移群對我們來說是代表檢驗台灣環境健康的一個正面指標。一年來，我們飼養了大白斑蝶、紅珠鳳蝶、大鳳蝶、黑鳳碟、玉帶鳳蝶，觀察其生活史，並改良拍攝方法，利用數位攝影將蝴蝶各時期的微妙演化拍攝下來做成完整紀錄，包含了幼蟲孵化出來吃第一頓餐、幼蟲結絲墊準備結蛹、來回吐絲約15 次才完成絲帶的固著、然後脫殼成蛹、羽化成蝶等過程。更發現帶蛹似乎都會近似某種特定角度在樹枝上結蛹，而查閱文獻都沒有相關的研究。從自然界的觀察與測量發現多數帶蛹的蛹身與絲帶夾角均為90°、蛹身頭部常與地面平行的機率頗高，而且蝶蛹與樹枝的夾角大多介於20°~40°。於是自行設計測量器材進一步驗證：當蝶蛹與樹枝夾角為30°、蛹身與絲帶夾角為90°時絲帶的張力最小，和野外統計的結果不謀而合，而蝶蛹巧妙地運用此一原理來度過12 天至4 月不等的蛹期。我們再以物理方法尋找帶蛹的重心位置約在中央部位，絲帶張力約為蛹身重量的80%。不禁令人讚嘆大自然的奧妙！

這件科展作品是有趣又具備科學原理的「雙翼反轉直升機」。想要製作一個能夠直直往上飛的直昇機並不簡單，必須先要探討飛行的動力及結構，找出最佳的條件，測量配備是首要的，所謂：「工欲善其事，必先利其器」，因此我們先著手設計開發六個測量配備，以精確算出橡皮筋的扭力和旋翼的推力與轉速。配備對小學而言極度缺乏又非常不熟悉，我們必須要無中生有，是一件難度極高的挑戰，是很難完成的任務，但是我們還是一路克服過來，中間歷經了無數的失敗和挫折，才設計開發製作完成，並進行研究，內容分為三大綱：一、探究由扭緊的橡皮筋中釋放出的扭力？二、研究各種長短、寬度與角度的旋翼所推進的動力？三、由實驗數據開發出能飛最的高或是最久的雙翼反轉直升機玩具？由一連串實驗後，我們把各種變因考慮說明。

藉著物質可在相同密度溶液中懸浮的特性，利用密度差距極微小的BB 彈，呈現許多溶液中不易察覺的現象，加以研究。本實驗探討許多主題：(一)在溶液濃度與密度的關係研究中，電解質與非電解質有很明顯的差異，可能與溶解後帶電的情形有關。(二)不均勻的溶液呈現水平層狀分布，要使靜止的溶液自行擴散到均勻非常不容易(三)在溶液的溫度與密度關係研究中，在我們研究範圍內溫度每升高10℃密度將會降低約0.001406g/cm3。(四)擴散研究中，不均勻溶液的溶質在濃度愈高的地方擴散的愈慢。

本實驗利用五種瓜類蔬菜，分別為南瓜、苦瓜、絲瓜、冬瓜及小黃瓜等為試驗材料，將所取得之萃取液以濾紙圓片擴散法（disk diffusion technique）進行抑菌試驗，其試驗菌株以3株細菌為對象。初步試驗結果顯示南瓜具最佳抑菌活性，次為苦瓜、絲瓜、小黃瓜、冬瓜。進一步探討不同溫度、pH值對其抑菌活性之影響。結果顯示，五種瓜類萃取液經121℃，20分鐘加熱處理並不會破壞其抑菌成份；萃取液則因pH值不同而改變抑菌活性，各組實驗皆在pH值較低情形下得到較好抑菌活性。由初步試驗中得到南瓜萃取液具有最佳抑菌活性，因此進一步進行食物模式研究，添加不同濃度之南瓜類萃取液於4℃市售柳橙汁、鮮乳、奶茶及豆干中儲存5天，其生菌數皆低於控制組。

本研究以灰塵為主題，從文獻探討了解灰塵從最初的星體爆炸，再受自然力量及人類行為影響而產生。再以研究者的家庭為觀察對象，探討灰塵在家庭中的種類特色與分布情形，以了解灰塵在家庭生活中的存在狀況。之後以不同大小顆粒代替灰塵，找出「靜電」是影響灰塵是否會揚起的主因後，再切入探討灰塵對生物的影響，以「苜蓿芽」、「蠶寶寶」為例，呈現出灰塵對動植物傷害的嚴重情形。在了解灰塵對生物環境的傷害力後，我們積極的設想如何減少灰塵的對策，除了提出並驗證各種方法外，並設計一台簡易的空氣清淨機，希望透過這個實驗，我們不但對灰塵有充分的了解，更能化被動為主動，努力尋求化解灰塵對空氣惡化的影響力，讓地球的「灰姑娘」也有「告白」的良機。