最佳創意獎

澱粉是人類最主要的熱量來源，人類以唾液中澱粉酶分解消化澱粉成小分子幫助腸道吸收，攝取熱量多寡與運動消耗決定身材，透過本實驗探討澱粉消化與不同身材的人間的關係，再者經由認識澱粉分解過程嘗試對健康的飲食方式提出建議。本實驗的結論有幾點：（1）BMI指數較高及體重較重的人唾液分解澱粉的效率較佳。（2）溫度較高時澱粉分解較快。（3）酸性環境下澱粉分解速度高於鹼性環境。（4）唾液澱粉酶加熱後會失去活性。

本研究旨在了解蠶於結繭時對於「角度」、「大小」、及「形狀」等空間因素的反應與掌握。我們用西卡紙製造90?到180?的角度及不同大小的正方體、角錐、圓錐、圓柱、長方體等相異的結繭空間讓蠶結繭，結果發現：結繭空間大於繭體時，角度因素會有決定性的影響，空間越平緩越難結出形狀正常的繭，特別是空間角度大於145?時，蠶都無法正常結繭，蛹會裸露於平面繭上的開放空間；而結繭空間小於正常繭體時，繭的形狀則會和結繭空間緊密相合，所以就可以結出我們想要的形狀。當多隻蠶共處於同一個空間：空間大時，蠶會各自結繭，但如果空間小且蠶隻結繭速度相同，蠶就會選擇共結一繭。這些實驗讓我們發現蠶好似一位精密的建築師，具有精準掌握角度、空間大小及形狀的能力。

本研究以不同種類的溶液進行味覺刺激，探討美洲蟑螂前腸肌肉活性的調節作用。透過觀察口器反射與紀錄嗉囊及砂囊的肌肉電位圖(electromyography, EMG)，比較不同味覺刺激物對口器吸吮反射與消化道肌肉的放電性質的調節作用。我們觀察到蟑螂的消化道由橫紋肌所構成，有別於人類消化道主要由平滑肌所構成。口器對麩胺酸的味覺刺激有明顯的反應，而由EMG的紀錄得知，葡萄糖溶液的味覺刺激可增加嗉囊肌肉的放電幅度；而麩胺酸溶液的味覺刺激可增加砂囊肌肉放電幅度，推論葡萄糖與麩胺酸各可引發嗉囊與砂囊肌肉的收縮活動，此作用為前饋作用，就是在生理反應發生前的準備作用；若以清水清洗口器時，亦會引發前腸肌肉的放電行為，推測為清洗口器時引發吞嚥反射所致。

人是恆溫動物，失溫立即危及生命安全，因此許多公共設施、住宅、交通工具、醫療機構均提供保溫器材。最常用者為暖氣機，然而體積龐大笨重，並且能量轉換效率低落耗費能源，甚至產生廢氣不符合綠色環保的需求。有鑑於此，我們研發出造型輕巧便於攜帶，能自動控溫的裝置「恆溫護身符」，可安全存放、節省能源、不會有高溫灼傷人體或燃燒的危險，能廣泛應用於各種場合，例如：戶外保暖、登山、失溫急救、老人居家照顧、運動前的暖身。本研究系統分為兩大項：一、溫控系統-結構輕巧運用熱敏電阻控制，「體溫過低」自動啟動增溫裝置。二、高分子電熱片-將不導電的高分子薄片，以摻雜方式產生導電性，通電能產生熱能。

在校園中，利用光的直進性、重力及連通管原理，設計出一套器材，利用兩支可伸縮活動的塑膠桿及一根中間穿了洞的木桿，使用尼龍繩垂吊一個500公克的鉛垂來設計出絕對的垂直，在鉛垂底下擺一塊一公尺長、厚一公分的木板，並在木板四周裝上螺絲，方便調整水平，利用水平儀來維持絕對的水平，利用googleearth找出同經度不同緯度的兩個地點，並利用中央氣象局的日出日落表找出實驗當天太陽通過子午線的時間，然後藉由測量同時間、同經度不同地點，兩地尼龍繩上的標的物高及標的物影子的中心到鉛垂中心的距離，並利用三角函數算出太陽的仰角，藉由同時間、同經度不同地點兩地的仰角差及兩地的距離來算出地球的半徑。我們得出地球半徑平均為6367.9公里。

本研究是探討蒸籠以電磁爐隔水加熱時，蒸籠內溫度上升的情形。 從研究一知道，加熱過程中，以底層溫度上升最快。研究二中發現蒸籠體積越大，所需加熱時間就越長。從研究三知道蒸籠內的隔層會影響溫度分佈，並且會發生溫度分層暴衝的現象，在研究四發現隔層孔洞越大，溫度暴衝現象就越不明顯。 研究五中，在蒸籠內加裝光敏電阻及扇形雷射光後，發現加熱過程中，蒸籠內的白色水霧量在溫度暴衝發生時，會大幅增加，但之後又會因高溫變成透明水蒸氣，此時，從外接的自製壓力計發現蒸籠內的壓力大於外界壓力。 最後利用前面的研究數據，設計出三款改良式蒸籠。 值得一提的是，完全密封的蒸籠反而不利於加熱，適度將空氣排出蒸籠是有利於加熱的。

哇！沒想到在彈珠外面加上一個紙盒後，運動方式即由滾動變成翻轉，真是神奇，於是我們從斜面材質與跳豆的材質、長寬比例、重量、形狀方面來探究如何使跳豆走得更直、更快以及更有變化。結果發現：斜面及紙盒的材質要有適當的摩擦力才能走得穩又直；紙盒的長寬比會影響運動的速度；重心不在中心的跳豆則使跳豆行進偏向一方；八邊形的跳豆會產生用側面行走或翻轉的現象。將生活中取材容易的珠子與紙張加以設計，也能變化出許多有趣的實驗。

在眾多不同類型的太陽電池中，染料敏化太陽能電池（DSSC）因兼具透光性、易層疊、可撓曲及製造成本低之優點，有其發展契機。關於製作DSSC的材料與方法，有許多值得探討的地方。由本研究得知，含花青素、深藍色系染料的電池有較好效率。以紫色高麗菜為染料的電池，在第二階段的研究中，均可逹到0.5V以上，在某些實驗條件下會有0.7V以上，再現性良好。燒結溫度控制在450～550℃，有較好的電池效率。浸泡染料的時間可隨實驗課時間的長短做調整，10分鐘～96小時均有不錯的電池效率。TiO2膠體的濃度，以2克的TiO2加稀醋酸6mL最佳。最後，能以硬碟、光碟等材料自製轉旋塗佈機，其所製成的DSSC，再現性好。在電池效益方面，可得到0.6V以上的電壓，及0.09安培以上的電流。

本研究成功解析以綠光雷射經過單狹縫產生的繞射光強度分布，有別於一般高中使用之單狹縫繞射實驗教具組，僅能測出光屏上亮暗紋的間距，且可分析之明暗帶數目甚少，進一步思考，這些量測結果皆不為球面波光分佈情形，所以勢必產生誤差。本自製機構加入巧思，建立旋轉平面分析繞射光強度，得到球面波的解，並透過對數放大器電路進行數據處理，可提升觀察解析度至第40亮帶。同時使用的材料皆成本低廉。應用上，可量測未知狹縫之寬度。另有鑑於市售之儀器價格昂貴，若此機構可以透過推廣量產，將提升高中課程對於單狹縫繞射進階的認識。

近年來，造成中低緯區溫度下降的北極震盪逐漸受到科學家的重視。一般我們說的「北極震盪」，指的是北半球高緯區的氣壓變動關係：極地渦漩減弱，造成原本聚集在極圈的冷空氣向中低緯區擴散，而使中、低緯度氣溫驟降；但就溫度層面而言，學術上認為這和平流層急劇增溫有關。 本研究分析福衛三號自西元2006年始的北半球大氣溫度資料發現：震盪現象最明顯出現在冬末春初；高度方面，低空較不易觀察震盪現象，而30公里以上的高空受影響的程度略為類似；緯度方面，北緯40度以南的地區受SSW影響而降溫，其幅度較小，而北緯40度以北升溫，且幅度隨緯度增加而漸大。 另外將西元2006~2010四年資料比較後，發現西元2009年為近四年來最高峰，且SSW有類似北極震盪部份週期的變化，故福衛三號氣溫數據資料在未來極有可能成為新興的氣候變化觀測依據。