第一名

國民小學自然科學實驗教材第三冊第九單元是“ 小話筒”的教材，手冊上建議教師讓學生利用搜集的材料自製。教學時，學生用過紙杯、塑膠杯、竹管子等做話筒的試驗，廳起來，有的清楚，有的效果不佳。指導教授一一師大物理研究所郭所長曾提出“究竟怎樣做話筒，效果最好？ "“ 怎樣操作的結果會怎樣？" 的問題一直沒有得到答案。而在小學的教學上，這是重要的問題，因此值得我們研究，提供教學上的參考。

有一回，我們在學校的涼亭邊，發現榕樹叢中，有一些葉子捲了起來；把這些葉子打開之後，還發現裏面有蟲卵。同時，我們也發現水稻的葉子，缺水時，葉子也有捲曲的現象。這些現象勾起了我們的好奇心，於是展開了下列的實驗與觀察，希望能找出葉子捲曲的原因及對葉病理的影響。

二色移位遊戲問題曾經多次被拿來做研究（24 屆初小全國第三名~有趣的移位遊戲、34 屆高小全國第二名~毛毛蟲變蝴蝶、1996 年我國參加加拿大國際科展~走走跳跳、39屆高中全國第二名~乾坤大挪移、41 屆國中全國第二名~解開難題的奧秘等），本研究首次將二色移位遊戲推展到三色的研究，會選定這樣的主題是看到『葛老爹的推理遊戲2』，書中提到三色移位遊戲的難題所引起，而我們的數學課本中也正學到線對稱以及兩數量的變化關係等單元，我們的研究結果發現移位遊戲的最低步數解答中，對換在進行中移動和跳動具有線對稱關係，輪換的移動和跳動次數分配也具有線對稱關係。而棋子數和移動最少步數之間的關係是極為複雜的。而這個關係的發現是經歷了約九個月的時間慢慢發展的，下表是我們發展的時間流程簡表：

從海盜藏寶的情境出發，主要探討旋轉角度和平均點之間的關係。藉由增加旋轉中心個數，改變旋轉角度或旋轉次數等變項，來探討固定點的存在性與平均點的軌跡變化。於研究過程中發現：操控旋轉角度的正負值及倍率，能讓動點與平均點間的移動軌跡有繞圈、橢圓、內(外)次擺線及相似圖形等豐富有趣的現象變化，並成功證明之。於改變旋轉次數的過程中，發現旋轉後的點連成之向量具有不變性，同時藉由n次旋轉可化為一次旋轉的論點，證明出固定點符合數學上不動點的定義。綜合各項研究結果將其推廣應用，提出多種更適用於現代海盜的藏寶秘技。

本研究主要用動態模擬實驗了解海漂垃圾移動路線和分布情形，並與調查資料比對，深入了解臺灣出現大量海垃圾的地點和成因。研究結果發現，溫度、鹽度和風是造成洋流流動的因素。臺灣周邊的洋流會使垃圾在洋流會合處呈現帶狀分布。海漂垃圾會受海底地形影響，水深較淺的西部大陸棚會使垃圾移動速度變慢，堆積情形明顯。且季風對海漂垃圾的影響甚鉅，不同季節會使垃圾堆積於西部和北部，尤其秋冬時更明顯。出海口的海漂垃圾也受季風擴大堆積範圍，且颱風季節影響最大。與調查資料比對後發現，北部海岸、西南海岸為海廢熱區，花東海岸較為乾淨。未來希望再做細部模擬，得到更多海漂垃圾移動和堆積的相關資訊，以利未來進行海漂垃圾的攔截或清運。

本研究收集7種落葉、混合9種及隨機取得3袋落葉，以1、2、4噸加壓成型及300℃、400℃碳化製成碳質燃料，並利用自製燃燒爐-水杯系統探討其燃燒特性。研究發現，葉脈比率較高者，粉末的大中顆粒比率、碳質/灰分比、水杯吸熱值與升溫速率等皆有隨之升高趨勢；葉質亦明顯影響碳質/灰分比與熱值，順序為：單子葉紙質＞雙子葉薄革質＞雙子葉厚紙質。製程方面，400℃碳化的碳質燃料其碳質/灰分比低於300℃者，但水杯吸熱值與升溫速率則明顯較優；提高成型荷重可使碳質燃料密度、碳質/灰分比、水杯吸熱值呈上升趨勢，升溫速率則呈下降趨勢，而以2噸較佳。經檢量推估，落葉碳質燃料燃燒熱值約4360～5888cal/g，與市售褐煤相近。落葉碳質燃料的最佳製程為2噸成型荷重與400℃碳化，並利用熱電晶片自製改良三代熱電小屋進行熱溫差發電，充分展現其發電潛能。

我們是濱海的學校，校園前面的排水溝直通大海，(參考照片) ，裡面住著許多的小動物，如望潮啦，看校園裡外有許多圓圓的洞穴就可知道(參見照片），海蟑螂 在此營生，有的甚至跑到校園裡來，住在樹蔭底的磚塊下(參見照片)，這可說是他校沒有的奇觀，在好奇心驅使在地利之便下，參閱學校藏書，想對海蟑螂有更深的了解，但是並無詳細資料，僅光復兒童百科圖鑑書中記載海蟑螂的學名，及其體長。於是對海蟑螂進行研究，後來，雖又發現了第二十一屆科展國中組優勝作品中有海蟑螂的研究資料，但仍無法滿足吾人之求知慾，因此，仍繼續研究工作。

「雞蛋碰石頭」、「IQ零蛋」、「IQ笨蛋」電影廣告的牌樓高高的懸在鬧街上，在燈光的照耀下非常醒目，而廣告中的蛋更給我深刻的印象，我想起愛迪生孵蛋的「呆相」，我也想起了牛頓把表當蛋煮的趣聞。「蛋!蛋!...我每天營養的泉源，生命的活力」，我對蛋一時感到莫名的興趣，我每天吃它，但對它了解不夠，我想我若不詳加研究，豈不成了真正的「大笨蛋」，因此我有打破沙鍋「問」到底的衝動，於是我便請了幾位同學共同探討「蛋」的問題。

從台灣東北角海岸中採取日本石花菜等13種大型海藻，萃取其濾液做為染料敏化太陽能電池(DSSC)的染料來源，結果顯示，紅藻萃取液的太陽能光電轉換效率較綠藻為高，其中又以日本石花菜最高，在490 nm可達65.8%，綠藻則多在30~40%。產生電壓方面，則是以孔石蓴(綠藻)與蜈蚣藻(紅藻)萃取液DSSC效果最好，可達標準太陽能板(產生電壓1.33V)的24.6~25.4%。產生電流方面，日本石花菜DSSC在490 nm下可產生0.91uA/cm2。放置五天後，所有各組的電壓都下降，最好的蜈蚣藻也下降了50%以上。與商用太陽能板比較，石花菜DSSC產生電壓約為3.5%(24.63 uV/cm2) ，本研究的結果顯示，大型海藻萃取液中的不同葉綠素異構物可以做為DSSC的良好染料來源。

這次研究的目標是製作一台能收集、過濾水中漂浮垃圾的裝置，而且是整天不斷藉由水流自動收集垃圾。 為了珍惜資源，我們把不用的沉水馬達放進密封箱，在箱上鑽出排水、吸水孔，藉由排水時造成密封箱裡壓力降低，產生吸力。 吸水口的垃圾過濾罐是沉在水面下，當馬達把過濾罐裡的水抽空，池水就會流進罐子，在罐子周圍產生瀑布水流，把垃圾一起帶進去。我們還設計了防止垃圾從罐子裡跑出來的「自動開關蓋」，也加入了方便收取垃圾的「兩段式設計」。另外我們也測試出，過濾罐直徑約11公分、吸水口沉入水中0.5公分、用流量大的粗水管，可以讓收集垃圾有最佳的效果。 最後我們也到生態池實際測試，看到漂浮的垃圾順利流進我們的裝置，真的是太開心啦！