佳作

「阿塱壹古道」是台灣僅存的最後一段自然原始海岸，我們想研究這裏的海灘上圓扁的石頭的形狀和階梯般的層次的關係。我們選了五個採樣點（避開河口和懸崖），並設計出礫石測量器，共測量了300顆礫石，得到結論：一、礫石有由北向南逐漸變小、變扁的趨勢，再由當地風向、海浪及「沿岸流」方向的資料等證據，顯示礫灘的石頭的確有由北向南搬運的可能。二、北側區外海岸的礫灘似乎僅低平台的礫石，高平台的礫石粒徑明顯變小，不符合「礫石由北向南搬運，石頭北大南小」，故推測可能僅部分較小的礫石可以由北向南搬運。三、沿著海岸由北向南移動的主要是低平台較小的礫石，而分布於高平台的較大礫石，可能大部分都是「被附近河川搬運到海灘的礫石」。

位屬在地震頻繁的台灣，近年來頻受地震禍害，尤其以房屋倒塌造成人民生命財產損失為最。有鑑於此，我們希望能利用各種實驗來探討建築物的方向、樓層的高度、地基的材質、建築的造型對於耐震的強度的影響。希望能找出最安全的建築物在地震發生時，能將傷害減到最低。也許我們目前還無法阻止地震的發生，但我們卻能盡量讓災害程度降到最低。

本研究源自於某數學問題「王家珠寶盒」，內容為將1~169個數字排列成一個正六邊形的\r 形狀，排列完後有數個有趣的規律：169為13的平方，圖中每六個數字圍成小灰色六邊形，\r 數字和是13的倍數；黑色部分的數字是13的倍數，灰色六邊形外圍的12個數字圍成較大的\r 白色六邊形，這12個數字數字和也是13的倍數；六邊形的數字以對角來看154+15=169、\r 161+8=169為169……等，所有的規律都圍繞著13的倍數。因此研究主軸放在找出各項性質\r 的原因為何？排列方式為何？是否有其他的數字可排列成此種六邊形？經過分析後，利用\r excel計算1~2000000的數字，找出6個數符合1、169、32761、6355441、1232922769、\r 239180661721，但尚未能證明是否只有這6個數，故未來研究方向應置於證明是否還有其他的\r 解亦或只有這六個解成立。

本研究從圓柱積木遊戲的「位置數、盤數、洞數、柱高、柱數」數量開始，第一部份反思遊戲的設計概念。在盤數的關係中採用代數的觀點探討；在洞數、柱高與柱數的關係中，根據遊戲規則找出關係式，最後得到給定位置數時，盤數與洞數就能被決定，而柱高僅有有限種選擇，柱數則跟隨著柱高改變。第二部份則尋找位置數為6的圓柱積木可行解：首先利用洞數與盤數的關係列出洞數解，並定義何謂相同解；再利用二元記錄法，畫圖找出所有的空間解(也就是實際可行解)，並在附錄中揭錄詳細的排法。透過這些一般性方法，往後我們也能藉此尋找更多洞數的圓柱積木遊戲可行解。

「橫山斷層」存在與否及其名稱迭有變更，我們採用最初(林朝棨1957)「大甲客庄(海風缺)經清水第一公墓至沙鹿竹林」的定義。為了標示「橫山斷層」的位置，我們閱讀文獻，並進行實地考察，確有發現與大肚山東側坡面平行的谷地地形，逕以GPS定出各勘察點座標，測量坡度，拍攝地景，並整合資訊。露頭勘察「橫山斷層」段無發現，但在竹坑發現一東傾斷層露頭，尚待未來研究。紅土受力實驗中，發現在不同的水分條件下，會產生斷裂、崩落、變形且有裂縫三種情形，由「橫山斷層」的地形特徵，我們認為它很可能是大甲斷層和大肚山背斜形成時，在背斜軸附近發生的裂縫，並不是斷層，這可以解釋各種資料間的矛盾。

東石大橋旁的灘地以網紋招潮蟹為優勢種，本研究則選定五個調查樣區，利用望遠鏡觀察並實地測量洞穴和網紋招潮蟹外型的大小，及利用聚合樹脂製作洞穴模型以便了解洞穴內的構造。研究結果發現樣區中網紋招潮蟹雌蟹數量較雄蟹少，常出現在靠近水邊的區域。所建築的洞穴會因季節及位置有所差異，第 I 區的洞穴位置常會改變而且較淺，冬季的洞穴則較深。洞穴的種類分為平洞及煙囪洞穴，漲潮時，部分洞穴會因洞內水位上升而產生封洞的行為，洞穴內的相對溼度可以維持在 90％以上。成蟹築洞除了第 I 區以外，僅會進行橫向洞穴出入口位置的修改。平洞的出入口直徑與甲長相近，至少會有二個出口，做為避難與防禦入侵之用。主洞穴的直徑大於其步行寬度，溫度維持在 19~27 ℃，底部有積水，為洞內主要活動區域。煙囪洞穴為單一出口，夏季的洞穴其中段特別寬大，可作為求偶之用。由聚合樹脂表面黏附招潮蟹的外骨骼，推測網紋招潮蟹在洞穴內蛻殼，減少被攻擊的機會。

石花菜是臺灣東北角重要的漁村文化產業，其細胞壁遇熱90℃以上會釋出親水性黏性多聚醣-瓊脂，它的構造是由長鏈狀瓊脂醣和瓊脂膠所組成，當溫度低於45℃時，長鏈狀結構會因氫鍵結合成雙股螺旋狀，最後再變成網狀凝膠體，也就是我們俗稱的石花凍；而東北角常見石花菜-瓊脂含量多寡分別為：鳳尾>小本>大本，當瓊脂濃度越高，凝膠速度越快，硬度越高，但若釋出過程中遇到酸鹼，會因長鏈狀瓊脂醣水解而降低凝膠效果，且濃度超過30%就不易凝膠，但若石花菜在凝膠過程中遇到鈣離子或是帶二價正電的離子時，凝膠效果會更佳，其主要原因為帶二價正電荷的離子可以形成鍵橋連結水解狀態長鏈瓊脂醣的CH2O-，使長鏈狀可以較快速形成穩定的網狀結構。

本實驗以不同類型酸作為木屑纖維素水解的催化劑，以及在不同反應條件(如加熱溫度、時間)下，探討木屑纖維素催化水解的成效。 \r 我們利用催化劑加速木屑纖維素水解成葡萄糖後，一部分溶液加入定量的斐林試液，觀察Cu2O(s) 沉澱量變化，另一部利用旋光度計測定醣類的旋光度。進一步，想要利用催化效果佳的催化劑，改變操作時間、溫度時，找出一個最佳的反應條件。同時利用最佳操作條件，改變水解液與木屑原料之比值，使木屑纖維素轉化為再生性能源能有效被利用。 \r 結果顯示，木屑於不銹鋼容器中加入小鋼珠，以質子酸與路易士酸(0.3 N HCl + 4.0 AlCl3) 為酸性催化劑組時，木屑纖維素催化水解產生葡萄糖的效率最佳。

海洋裡塑膠微粒汙染嚴重，海灘上的塑膠垃圾會分解成塑膠微粒進入海洋。目前的汙水處理廠無法過濾塑膠微粒，處理塑膠微粒變成很大的挑戰。 本研究結合塑膠和磁粉的疏水性來吸油，再用磁鐵去除水中的塑膠微粒。測試5種變項並以光譜儀分析塑膠清除率，研究發現廢機油較黏稠、細磁粉被油包覆的表面積大、塑膠粒徑越小黏附效果越好，越易清除。磁力4900 (μT)可清除4克塑膠。研究發現不同塑膠粒徑最佳清除條件，半小時內清除塑膠大粒徑1.5 mm最佳。研究測試6大塑膠，以及衣物纖維的清除效果，清除率達97%。相較於汙水處理廠的過濾方式，更有效清除塑膠。並設計自動清除機，以及重複利用磁粉的方式，未來可以應用在廢水處理廠。

本研究從「雙心多邊形其旁心n邊形和內切圓切點n邊形面積成等比且相似」為靈感，將雙心條件放寬為圓外切四邊形，觀察面積等比關係是否繼續存在或作了何種改變，後來延伸到圓外切多邊形時發現奇數多邊形因為能證明旁心n邊形和內切圓切點n邊形相似，我們證明了其必為雙心多邊形，偶數多邊形因不相似，我們利用每一層圓心角的性質變化，觀察到偶數多邊形面積變化規則。