佳作

藉由大家的提問及討論還有腦力激盪，找出「魔術數學骰子」遊戲背後所隱藏的數學規則，並設計出我們自制的「魔術數學骰子」。

本研究從天然的蔬菜、水果，以及可可、咖啡、茶等沖泡飲品著手，確認可可具有絕佳的抗氧化能力，而天然可可豆需經發酵、烘焙等程序後，其抗氧化效果才顯著。 「無糖、無鹼化」之天然可可粉為主要實驗素材，並以間接碘滴定法測定其抗氧化能力，研究結果顯示，沖泡可可粉的濃度越高，抗氧化效果越好；以高溫水沖泡可可粉釋放出較多的可可多酚，亦能增加抗氧化力；在可可飲品中添加物質，常見的加糖、加奶皆無法增加其抗氧化能力；而市售可可飲品因含添加物較多，其抗氧化能力未如純可可粉來的顯著。 因此，寒冬中，自己動手泡一杯熱可可，以高溫沖泡純可可粉，不加糖、奶等添加物， 直接品嚐香純原始的可可風味，是個不錯的養生保健選擇。

高砂熊蟬的幼生期約5~6年，而環境因子變動會影響蟬羽化，雨後蟬的羽化數量明顯下降。高砂熊蟬羽化月份為單一高峰（七月），每日羽化時間也呈現單一高峰（PM19:00~PM20:00）。終齡若蟲體長愈長爬行速度愈快，羽化停棲高度也較高，但標準化爬行速度則相似。終齡若蟲爬行停止後，至少需15分鐘不受干擾才進行羽化，開始羽化至羽化完成約耗時一小時，且各羽化階段時間相似。我們以蟬殼胸寬/體全長比值、前足腿節的齒狀突起、蟬殼顏色及前足腿節毛列分佈為主要鑑種特徵，再輔助測量特徵差異，我們可以準確的區別出七種研究樣本的蟬殼，且符合蟬的親源關係。而熊蟬屬三種蟬的蟬殼與成蟲的胸寬/體全長比值相近（都接近0.40），可以供從蟬殼鑑別出「熊蟬屬」的標準。

本研究是利用日常生活中常見的咖啡渣和茶葉渣做為肥料，去觀察豆莢類的綠豆，以及葉菜類的油麥菜、小白菜生長過程的變化，我們利用三種不同的咖啡渣和三種不同的茶葉渣來做為肥料，找出哪一種肥料具有較高的養分，可以幫助綠豆、油麥菜和小白菜長得較好，又能防止菜蟲的侵害。實驗結果發現，以茶葉渣做為肥料的植物長得最好，尤其是綠茶渣最好，甚至勝過化學肥料。在防蟲方面，咖啡渣的效果奇佳，茶葉渣在防蟲方面卻沒有任何功效，而且比施化學肥料的植物蟲害還嚴重。

本研究以「自然與生活科技」課本第一冊2-2「水圈」中水的三態變化來證明遠紅外線具有細化水分子團及活化水分子功能。遠紅外線於生活應用上，具有去除自來水中餘氯的功能、活化蔬菜組織、抑制黴菌成長、豆腐滾煮時減少氣孔產生。經由溫變色染料加熱實驗證明，遠紅外線為光能的一種，具極佳的溫熱效應，使香菸煙擴散，減低吸二手煙之機會。本研究也應用「水的三態變化」來量測遠紅外線的相對強度。由水分子團被細化的程度(蒸發冷凝水滴大小)或被活化的程度(水蒸發量)可檢測遠紅外線的相對強弱。

在東海岸沿線我們觀察到對阿美族而言，東海岸擁有的笠螺類，是阿美族人最常食用美食。其數量似乎一年四季皆有，但查閱文獻所記載之資料卻相當稀少甚至沒有。是以我們想瞭解笠螺類在東海岸沿線分佈的情形為何？種類？與環境條件的關係？於是我們將東海岸沿線分成 13 個點（都歷、東河、都蘭、郡界、富山、珈路蘭、台東、知本、太麻里、金崙、大溪、大武、尚武）作數量、種類的調查，並進一步探究水質、岩石、海水鹽度和人為因素對笠螺分布的影響，最後再從笠螺的吸附力做深入的觀察。笠螺科原生種大約有 85 種，而台灣主要分布於台灣北海岸、蘭嶼、綠島、澎湖、台東、花蓮一帶岩礁海岸。其中海岸分布的笠螺種類大約有 6 種，分別為：花笠螺 松葉笠螺 龜甲笠螺斗笠螺 多邊形笠螺 星笠螺

本實驗中採用自製的甲殼素吸附金屬離子，發現在0.04M、pH4、25℃、45分鐘時添加了戊二醛的甲殼素對銅離子有最好吸附效果。其中甲殼素在不同濃度的銅離子中，濃度越低對銅離子的吸附量會越少。而在添加戊二醛改質甲殼素以形成網絡型結構方面，隨著戊二醛添加量的增加，甲殼素對銅離子吸附量隨之增加。時間對銅離子吸附量的影響發現，GA2在10到40分時吸附最快速，約在45分時達平衡。在甲殼素克數對銅離子的吸附量影響發現，大約在0.8克時吸附可達平衡。甲殼素在不同pH對銅離子吸附量的影響方面在越偏酸性的環境下吸附效果最佳。

重金屬污染中，常見的有錳、銅、鋅、鐵、鎘、鎳等。研究指出，藻類有金屬吸附能力，在環保上，可處理金屬廢水。另外，有些金屬在低劑量會促進藻類生長，過量則會抑制其生長。利用此特性，希望藉金屬濃度與藻數目的高度相關迴歸方程式（R2>0.9），當作生物性的金屬檢測器。實驗中使用單細胞之等邊金藻（Isochrysis galbana）和具相同陰離子之重金屬溶液（ZnSO4、MnSO4、NiSO4、CuSO4）及非重金屬溶液（Na2SO4）進行共培養。結果，求得第7天之NiSO4及CuSO4與等邊金藻數目的高度相關迴歸方程式。利用此NiSO4及CuSO4金屬檢測器，可換算出1g之Na+型陽離子交換樹脂對200mM NiSO4的吸附率為29%，4g為88.9%。而Na+型陽離子交換樹脂對5mM CuSO4的吸附率則達100%。另外，並推測等邊金藻對200mM NiSO4與5mM CuSO4並無吸附力。

老師要我們自製指示劑時，有人煮十幾分鐘，有人用熱水浸泡個一、二小時，又燙又花時間，於是我們想透過實驗找到最佳的時間點，使大家省時又省力。此外熱水的高溫，常讓我們心驚膽顫，深怕一個不小心就被燙到，如果自製指示劑也能像茶葉用「冷泡」的泡出色來，不是更安全更節省能源嗎？最後我們驚喜的發現「紫色高麗菜」的確是冷熱皆宜，而且只要花費10分鐘，難怪教科書都愛用它來製作指示劑。我們還發現用單一材料自製而成的天然指示劑，不像廣用指示劑呈現紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫，可分辨出不同的酸鹼值，因此我們更進一步的將課本中提到的材料互相「混搭」，竟然能製作出更好，更精細的酸鹼指示劑，可以清楚分辨pH1.0~12.0（如封面圖），真是讓我們興奮不已！

為了解「螞蟻吊大象」課程中脆弱的火柴棒如何撐起六、七瓶礦泉水，我們設計實驗包括三根木棒的粗細或長度改變、木棒接觸面的材質、載重系統的整體環境等，探討承載架運用什麼方法撐起重物、如何增加承載架負重能力，發現改變各種變因能影響承載架負重效果：當木棒纖維強度不足時，承載架倒塌的原因為木棒斷裂，當木棒纖維強度足夠時，會因繩子受力拉長，最終導致傾斜倒塌。在實驗過程中了解承載架載重原理，嘗試應用於生活之中，設計能夠隨處掛起的環保杯袋，並且對力學有更深入的了解。