佳作

我們在2004 年7 月號的牛頓雜誌裡，偶然看到螞蟻會分配牠們的交通量這個訊息，但卻沒有多加說明，於是我們決定深入研究。我們設計了較簡單但不影響實驗結果的裝置，在公園蟻窩旁及室內各選定一個放置位置，並確認三種不同種類的螞蟻後便開始進行觀察。我們先選擇了三個地點來觀察螞蟻的生態，再著手設計了適當的實驗，開始進行研究。實驗內容包括：探討吸管(通道)顏色、粗細、易達性對螞蟻覓食交通量分布的影響。持續兩個月的研究，每天定時到三個地方統計及記錄，發現螞蟻會大略遵循著一定的規則分配交通量，例如在一條通道過於擁擠時，螞蟻會大略平均分布在兩條通道中；另一方面，螞蟻會較集中於易達的路徑等。而我們也發現此次的實驗設計，很適合當「捕蟻器」來使用，這可再深入研究。

字畫受損的主要原因是宣紙中含有纖維質具高吸濕性，容易招致蟲蛀、發霉且易受環境塵埃污染，當字畫慘遭破壞後便失去原有藝術價值。 故本研究企圖將蓮葉之疏水性、自潔性實際應用於宣紙保存，我們利用奈米級二氧化矽設計下面六個實驗: （一）如何製作出疏水性最佳的奈米宣紙 （二）測試奈米宣紙透氣性 （三）比較奈米宣紙之吸水性 （四）觀察奈米宣紙抗日之照能力 （五）奈米二氧化矽處理對宣紙書寫的影響 （六）奈米宣紙的自潔效果 綜合結果：以毛筆沾取墨汁書寫在宣紙後，再以20％奈米級二氧化矽溶液處理，則宣紙可有效表現出疏水性、抗塵自潔、良好透氣性、且不吸水。最後將此技術實際應用於中國畫的保存方法上效果良好，為字畫保存方式提供更經濟有效的選擇性。

主要在探討：影響刷刷車在地面的行進路線及其速度的因素，含括了電池與馬達的位置、多少；旋臂的長短與重量；刷毛的長短與排列方式等。行進時無法定向的刷刷車，過程中不斷提出使車子走得更直、更穩的方法。並發現自製、改造的「保特瓶車」其實比「刷刷車」，更具備了在直線行進方面的穩定度，並呈現兩種車在直線行進與速度上的比較。

我們原本只是要研究「吹牛」這個遊戲，希望藉此了解每一個數字出現的機率，到底20顆骰子要喊到幾顆以內才是絕對安全的範圍，又何時「抓」可以十拿九穩的捉到對手吹牛，進而提高我們的獲勝機會，於是我們開始分析規則。 一開始我們先了解遊戲規則，並實際進行活動，以便接下來的分析。首先針對通用點「一點」的設計進行分析，發現此一設計使遊戲更多變、更好玩的，而且「一點」出現的多寡對遊戲的難度相對的提高了；此外，在遊戲中可能出現幾個「一點」進行分析，在分析個過程中，發現了一些規律性，這些規律性除了基本的排列組合外，其中竟然隱藏著一個有趣的數字三角形---「巴斯卡三角形」，這是我們始料未及的。 剛開始我們運用計算機協助計算，配合「巴斯卡三角形」進行機率的分析，為了讓分析更容易，我們進一步運用Excel軟體來比較機率出現的高低，最後發現其實運用骰子（ 1/ 6 ）的機率，再配合別人喊的數字與顆數作為依據，即可進行歸納出最基本又容易的判斷了。

本研究藉由觀察實體桃花心木種子的飛行狀態，探討實體桃花心木種子的長度、寬度、長寬比以及重心位置，試驗分析種子飛行時間和旋轉圈數。結果顯示：蒐集到的實體桃花心木種子寬2.5公分為眾數、長分布8到11公分、長寬比約4~5。此結果與其他科展研究相符。而實體種子重心位置靠近種子長的1/5，靠近肋寬的1/3處，有較佳飛行時間與旋轉圈數。依此結果，發展紙長公式「 Lpaper= Lseed + a + W*(n+1)/2」作為裁紙參考，建立摺紙種子模型並實驗驗證。結果顯示：最佳的紙模型為寬2.5公分、長8公分(長寬比3.2)、13折，重心在靠近肋寬的1/3處的飛行最好，與實體種子實驗結果相似。

本研究分成二部份。第一部份探討負離子，結果發現不同環境下正、負離子含量有很大差異，且負離子對植物及除煙均有正面效果。第二部份研究電磁波，我們測出了（1）各種電器在不同距離的電磁波強度，進而瞭解其安全範圍。（2）電磁波不利於綠豆生長。（3）手機電磁波實驗測出鋁箔紙、隔熱紙及備長炭布可有效隔絕電磁波50%以上，且隔絕物與電磁波偵測器的距離越大隔絕效果越佳。

本實驗探討水滴滴落水面反彈的運動情形。我們利用高速攝影機拍攝、觀察水滴滴落水面過程的變化，並改變落下水滴的高度、質量、壓克力水箱的水深，討論不同條件對反彈之分離珠數的影響，以及各分離水珠和落下水滴的能量關係。同時分析水滴撞擊出的凹洞大小，並嘗試以高中課程所學及現有的理論解釋其運動情形。在本實驗中，我們發現：落下水滴位能、水深介於某一範圍時，可出現最多的分離水珠。

五年級上學期，自然老師安排上課的主題是「香菇世界」，上課方法生動活潑又有趣，引起了我對「菇」的好奇，很想深入去了解它。剛好在92年12月中旬在總統府前的廣場辦了一場活動，其中有霧峰農會菇類展示，菇農很熱心地教大家如何在家裡DIY栽培秀珍菇，更引起了我對栽培秀珍菇的興趣。小小的秀珍菇它的成長過程是如何呢?就讓我們做深入的探討研究，在不同的生長環境之下，秀珍菇菌絲的生長和秀珍菇的出菇情形，以及了解秀珍菇含有多少水分和了解秀珍菇的菌柄發生偏生或側聲的機率如何?我作了很多實驗後發現，小小的秀珍菇具有強韌的生命力，在適當的水分、溫度、酸鹼性、空氣流通、菌種成熟度、培養基之下，栽培秀珍菇式很容易的，不僅可以增加生活的樂趣，還可以培養自己的耐心，等秀珍菇長出來時，會有無比的成就感，還可以摘下來吃，過幾個禮拜後，還會再長新的秀珍菇呢!建議大家也一起來種秀珍菇，也可以拿出來一起討論喔!

這個研究起源於一個平分圓的問題：平面上有2n+1個點，任三點不共線、任四點不共圓(這個情況下的點稱為正常位置上的點)，任取三點可決定一圓，若圓內外都各有n-1個點，則此圓為一個平分圓。在[1]論文The Number of Halving Circles中，Federico Ardila教授證明了平分圓的個數為一定值n2。以此為基礎，我們探討了平分圓分割平面的區塊數、交點數、圓弧段數，發現雖然在正常位置的條件下這些個數會不定，但只要再多一項限制──若任三個平分圓共點，其所共的點必為原來2n+1個點中的一個(我們稱滿足這樣條件的點在「絕對正常位置」上)，這些個數均為定值。以下為本研究的結果：一、平面上任意2n+1個絕對正常位置上的點構成的平分圓，所分割的區塊數(N[2n+1])、交點數(N﹛2n+1﹜)、圓弧段數(N(2n+1))均為定值

我們經常利用笛卡兒和費馬提出的坐標法解決各種幾何問題，或由平面鏡的光學性質處理最短路徑問題。但我們希望暫時擱置傳統的幾何證明方法，改由力學的觀點出發，將兩質點系統的重（質）心關係與槓桿平衡的概念推展成為一種有效的方法，藉由調整系統中各個質點的位置來導出各質點分布平面三角形的幾何性質。目前我們已能解釋：三角形的三中線交於一點M(重心)、三角形的三內角平分線交於一點M(內心)、三線共點(西瓦定理)、三點共線(孟氏定理)、黃金分割、……等幾何定理。對於空間中的四面體，我們也同樣利用兩質點系統的重（質）心關係與槓桿平衡的概念導出了十幾個類似於三角形的西瓦定理、孟氏定理那樣的性質，暫且將之稱為凸四面體小定理（1）?（10）。