最佳團隊合作獎

本研究主要是要探究校園中各種品種螞蟻的生態習性，研究中選擇了校園中四種不同品種的螞蟻做為研究對象，而整個研究分為觀察與實驗兩大部分。根據初步的觀察結果顯示，校園中的四種螞蟻有相當大的可能性是懸巢舉尾蟻、小黃家蟻、花居單家蟻、以及小黑蟻。四種螞蟻的外型特徵差異明顯，在辨認時都有一定技巧，尤其是小黃家蟻和花居單家蟻在體型上較為類似，因此可以透過頭胸腹三部分的顏色差異進行辨別。而懸巢舉尾蟻和小黃家蟻在覓食時，都會排成整整齊齊的隊伍；懸巢舉尾蟻及小黑蟻的活動範圍較廣，可是小黃家蟻及花居單家蟻就只會在巢穴周圍活動；另外，觀察中也發現每一種螞蟻築巢的方式都不一樣，但大多數螞蟻都能利用附近環境的資源，展現出螞蟻的特殊智慧。另外，在實驗部分的研究結果發現：四種螞蟻的觸角在碰到酸性（檸檬酸）和鹼性水溶液（小蘇打）時，都會出現明顯且激烈的撥動觸角與躲避的反應動作，並且減低了螞蟻與同伴間的觸角觸碰頻率；而懸巢舉尾蟻在發現食物被搬移成懸空時，如果高度是在約自己的兩倍體型身長以下時，懸巢舉尾蟻會透過合作的方式取得食物，但高過一定高度時，懸巢舉尾蟻便會放棄繼續覓食；另外，研究發現並不是每一種螞蟻一遇到異種螞蟻就會互相攻擊，只有小黃家蟻和花居單家蟻一碰面就會互相攻擊，而懸巢舉尾蟻和小黑蟻則不會有和異種螞蟻相互攻擊的行為。

為進一步探討草本、木本植物氣孔與蒸散作用的差異，我們蒐集資料，且設計實驗加以比較，結果發現草本、木本植物之上下表皮氣孔分佈之數量、大小、型態等，因種類不同而異外，氣孔皆散佈於葉的上或下表皮，呈現非均等分佈，而葉脈處無氣孔，且氣孔顯著小於表皮細胞；草本植物於上表皮偶而可發現氣孔，但分佈數量較下表皮少，且氣孔不一定比木本植物小；木本植物之氣孔僅見於下表皮且會陷到下表皮內，其單位面積分佈密度較草本植物多。葉片越成熟其氣孔分佈數量越多，但老化的葉子則較少；水分蒸散主要由葉的下表皮散失，而環境因子如光度、溫度(含日照時段)、空氣移動速度等對植物蒸散速率皆成正影響；不同植物對色光之反應則各有不同偏好。

物體自高處落下真能落得輕鬆嗎？實驗發現鋼珠從高處落下時，其墜落時的瞬間速度會加快，除了重力外，還受到周圍環境(氣體或液體)所造成的阻力影響；而物體著地時瞬間衝撞力會受到物體質量、墜落速度變化及地板材質影響；此外，高空墜蛋實驗瞭解到氣泡布、黏度高的花生醬及果醬能有效保護雞蛋不破損，而以米當包裝材料、以鹽當承接物來保護蛋也能達到較好的保護效果；觀察人偶墜落時，頭部的加速運動及軀幹質量都會影響頭部撞擊地面的受力，下肢墜地時會受到地面摩擦力而影響頭部撞擊地面的時間，頭部提早觸地將使頭部傷害指數升高。

西北太平洋颱風形成後，影響其路徑的因素包括：太平洋副熱帶高壓的外圍環流、鋒面系統、其他熱帶低壓、高空西風氣流的位置、及陸地高山地形等。其中，與其他熱帶低壓之間的交互作用會產生「藤原效應」，往往導致颱風移動方向及速度的改變，其移動路徑也經常變化莫測、飄忽不定，令颱風預報人員傷神，令政府大小官員緊張莫名，也令防颱、救難人員繃緊神經，百姓更是盯著電視、電腦，關心颱風動態、關心災情、關心菜價、關心是否停班停課？首先我們以簡單的實驗模擬並了解何謂「藤原效應」，再針對天秤和布拉萬颱風的相關氣象資料，分析兩者間是否發生藤原效應，及此效應對天秤、布拉萬颱風造成的影響。進而比對歷史上一些有名的怪颱，了解其之所以稱為怪颱是否都和藤原效應有關？

在『油』的事件紛擾了一陣子後，我們將焦點轉回家裡常用的植物性油脂，研究最貼近生活的這個部分。內容主要是從油質老化試紙、酸鹼滴定測酸價、分光光度計測量光吸收度與自行設計的光敏電阻油色偵測裝置，去瞭解加熱時間與油質變化的關係。結果顯示：長時間加熱前後，橄欖油酸價都維持最高，但油色加深速率最慢（圖一）。不飽和脂肪最多的葵花油，酸價增加、油色加深速率最快。但只要添加維生素E，就可以蛻變成安定的油質（圖二）。高溫下，蔗糖在油中不到三個小時，變成焦油、黑碳，也使酸價、油色急遽升高、變深。油色是油質變化最明顯的證據，我們自創的光敏電阻油色偵測裝置，效果與高價位的分光光度計相近，能有效的偵測出油質的變化。

在五下自然「微生物的世界」的單元，我們知道「微生物」的種類相當多，而且對於人類生活具有相當的多且重要的影響。而優格醱酵與保存過程中會有離水現象，是優格不穩定現象的表徵之一，因此我們決定藉由設計實驗，觀察「優格的醱酵作用」及記錄自製優格的「離水性」(乳清)及PH 變化，以瞭解的微妙關係和變化。經過一系列的實驗，我們發現1.高脂鮮奶植入AB 優酪乳為菌種進行醱酵的優格離水量最穩定。2. 植菌溫度以 40~50℃間為佳，且不宜過度攪拌。3. 以沖泡牛奶製優格，離水量為0。可能與奶粉出廠前即已經過安定程序處理有相關性，值得再深入研究。4. 於培養醱酵過程中，發現離水量與PH 值呈負相關。5.用豆漿為醱酵原料之成本較低，但是需加入砂糖、奶粉，方能使醱酵速度較快，PH 值變化較理想。

水結晶的現象，不容易用肉眼觀察，我們利用水結晶降溫曲線的測定，分析得知開始結冰溫度、時間及結冰速率和水結冰的現象。並進一步有系統的研究不同的起始水溫的結冰現象，我們發現水的初溫在 60℃時會最快結冰，但結冰溫度、結冰速率(g/s)則與水的初溫並無明顯的關係，而是系統的降溫速率(℃/s)越快，結冰過程時間越短(g/s)，即結冰速率越快，我們也發現過冷現象越大，則延遲結冰時間(過冷現象持續的時間)越長。至於結冰外觀的部分，對拍攝的影像進行判讀和曝光率的分析，發現初溫不同的蒸餾水所結的冰外觀稍有不同，皆含有不同量的微小氣泡。冰塊中氣泡越多，透光性越差，此乃因延遲結冰時間短，水分子排列急促所造成；反之，氣泡越少，即透光性越好，則是因延遲結冰時間較長，水分子較能夠排列整齊。特別值得一提的是，初溫 60℃蒸餾水所結的冰透光性最差，更可證明延遲結冰時間越短，水分子調整至適當位置可用時間越短，往往造成結冰缺陷較多的現象。

本研究試圖從三個正三角形所產生Echois三角形的特性，推廣至任意多個正多邊形與相似多邊形所產生的Echois圖形的特性。我們利用電腦進行動態幾何實驗，發現Echois圖形與原圖形之間的關係，並進一步驗證，同時在圖形變換過程中，觀察圖形退化的一些有趣現象，從而對一個三角形的三頂點與其重心的關係，擴增到Echois圖形與其一群圖形之間的關係，對重心的概念產生更深一層的認識。

此實驗之重點乃在於研究水多寡、蓋片材質或者是瓶口面積大小是否會影響吊重之結果，更進一步的研究因瓶蓋稍微掉落而導致的瓶內體積、壓力之變化是否為其可支撐重量之變因。於是我們首先用C 型夾，讓我們的容器以C 型夾固定，減少人為因素之影響，並採用壓克力片為蓋片。用三種不同瓶口面積，但容積一樣的容器分別以不同水量來做，下面袋子裝砝碼，測量其可支撐之重量變化，實驗結果得到：瓶口面積愈大或水量愈多，可支撐的重量較重。為了解釋瓶子內外壓力差（波以耳定律）是造成撐起水重以及壓克力片的原因，我們另外設計一個自製的壓力計來量測瓶內的壓力變化。在實驗中我們發現到內外壓力差非常微小，但是就足以撐起來整個系統的重量，以理論值來說其液面高度變化是0.02cm，眼睛難以辨識的境界，但是用我們的裝置（S 型管壓力計）可以觀測到其變化，並和理論值有相同的趨勢。

點跟點移動產生線、線跟線移動產生面、面跟面移動產生體。我們把柏拉圖多面體的點、線、面換一種方式來表達出不同的幾何性質，並使用木棒來架構另一個全新的多面體。用點線交換以及拼合產生規律的美感；如蜂窩、原子排列等等。在製作模型時、為求詳盡以及徹底了解多面體，在實驗過程中也包含定理的證明與電腦作圖。