第51屆--民國100年

本研究在探討如何將中古屋改建成綠建築，以製作縮小1/25和1/30比例的平屋頂之中古屋建築模型，包含：傳統雙拼之中古屋、增建雙層牆、增建通風塔、含雙層牆以及通風塔等。另改變屋頂形式為斜屋頂，經由比較屋頂形式測試其功效。實驗中通風塔採用形式亦是關鍵，故亦單獨測試各種形式之功效及環境變異之差異。實驗方式為利用電子溫度計觀測各層樓在不同時間之溫度。以及觀測不同形式通風塔之溫度，進而找出最佳之改善建築物室內環境舒適度的方式。根據實驗數據顯示，改建為具雙層牆、通風塔和雙層斜屋頂之中古屋較傳統雙拼中古屋之室內溫度下降約4度。通風塔形狀為矩形、厚度越厚、高度越高、斷面積為2×2時最有效果。

目前市面上保養品多傾向以天然萃取物為原料或添加劑，本實驗針對宜蘭三星蔥、三星蒜進行研究分析。依據實驗結果可知本實驗各種蔥蒜萃取液，屬於弱酸性，適合應用於保養品上。另外，三星蔥蒜有不錯的抗氧化能力且含酚類化合物，所以三星蔥蒜可以作為保養品天然的抗氧化劑。三星蔥蔥綠對抑制大腸桿菌、金黃色葡萄球菌有良好的效果，適合當作保養品的抑菌成分，可減少防腐劑在保養品的使用量。三星蒜蒜白有優異的保濕成效，三星蔥白、蔥綠有良好的抗紫外線效果，三星蔥蒜可做為防曬劑並兼具保濕功能。我們配製了三星蔥蒜的保濕化粧水及防曬劑，皆有不錯的保濕及防曬效果，未來可以進一步進行實際使用評估，為宜蘭農產品創造更好的經濟效益。

以不同鹽量醃漬酸菜時，越低的鹽量（2%）醃漬，越快讓PH值下降，越高鹽量(8%)的鹽量PH下降的較慢，在均溫15℃的台灣冬季，30天仍無法達到熟成。 醃漬酸菜時，減少鹽的使用可縮短醃漬菜熟成的時間，2%~5%的鹽量使用可以讓我們在最短的時間裡享受到美食。越高的醃漬鹽使用，雖可延長醃酸菜的保存時間，但長時間的醃漬，易發生黴菌等有害健康的雜菌，使醃漬菜腐壞。醃漬過程中生鮮菜的硝酸鹽含量是最高，陽光曝曬會使硝酸鹽含量降至最低，但在醃漬後硝酸鹽含量會升高，仍低於生鮮時的芥菜硝酸鹽含量。醃漬酸菜所產生的醃漬液稀釋後代替化學液肥應用於植物的水耕栽培，有助於植物生長並可使植物的硝酸鹽含量降低， 試驗中發現越高鹽度效果越佳。醃漬液應用植物土植栽培，醃漬液中的有機酸可使種子提早發芽，提高發芽率。使用於耐鹽植物的培植上，也有防蚜蟲害、提高結果產量的效果。醃漬菜剩餘的醃漬液隨意排放棄置，易造成環境汙染、土壤破壞。

“藍瓶反應”是一個常見的趣味實驗，以亞甲藍的藍色←→無色瞬間的變化令人稱奇。經過實驗，我們從許多不同的染色劑中，發現除亞甲藍之外，亦有能夠進行藍瓶反應的──“DCPIP”。於是我們進一步探討“DCPIP”的結構，並探討其可能的反應過程，及在不同條件下之反應速率。於是我們就發現了不僅葡萄糖、果糖、半乳糖可出現藍瓶現象，只要可以繼續氧化的官能基（例如羥基或醛），在其官能基附近有拉電子基的存在，亦產生效果絕佳的藍瓶反應。亦以葡萄糖本身為探討的主題，到底是哪一個官能基最有可能先開始反應？也探討DCPIP、氧氣、葡萄糖及氫氧化鈉四者之間可能發生的機制。我們也發現了藍瓶反應的現象要發生，四者的條件缺一不可。另我們亦以氧化電位及還原電位去探討其中可以變色的原因。於是就慢慢揭開藍瓶反應神秘的面紗。

澱粉是人類最主要的熱量來源，人類以唾液中澱粉酶分解消化澱粉成小分子幫助腸道吸收，攝取熱量多寡與運動消耗決定身材，透過本實驗探討澱粉消化與不同身材的人間的關係，再者經由認識澱粉分解過程嘗試對健康的飲食方式提出建議。本實驗的結論有幾點：（1）BMI指數較高及體重較重的人唾液分解澱粉的效率較佳。（2）溫度較高時澱粉分解較快。（3）酸性環境下澱粉分解速度高於鹼性環境。（4）唾液澱粉酶加熱後會失去活性。

用雙手合攏當樂器，掌心空間當共鳴箱，用嘴吹氣在兩大拇指之間的空隙，吹出的聲音像笛音一般，這就是「手笛」。能吹出笛音跟嘴形無關，要成功的吹出笛音而不是氣音，須符合3個條件：1.吹孔空隙要小（＜0.15公分）；2.吹孔空隙兩旁要有彈性物質（兩大拇指的肉）；3.要順著掌心空間切線位置吹氣。而我們也發現：1.掌指關節間愈寬，笛音愈低；2.掌心空間直圓周長愈長，笛音愈低；3.愈用力吹手笛，笛音愈高；4.吹孔寬不影響音高；5.掌根開洞愈大，笛音愈高；6.掌心空間愈大，開洞要更大才有明顯的音高變化；7.手指開洞會比掌根開洞影響手笛音高來的明顯；8.手笛開洞的位置會影響它的音高，距離氣流其始位置較近，影響音高較明顯。

這個研究在探討：竹筒裡是真空的嗎？還是有空氣呢？如果竹筒裡有空氣，竹筒裡是否含有二氧化碳與氧氣？如果竹筒裡有二氧化碳與氧氣，二氧化碳與氧氣的含量是多少？竹筒裡會不會產生溫室效應呢？本研究的特點：我們想以五年多來自然課所學到的知識與實驗方法，利用自然教室的基本設備，進行以上的探究，希望能揭開竹筒裡的奧秘。由於沒有精密的檢測儀器，我們就設計了竹筒裡的氣體與人體呼出的氣體、普通空氣的比較實驗。因為人體呼出的氣體與普通空氣的含量，書本中有數據可以參考，我們可以將實驗的結果進行相對含量的測定，推估竹筒裡的氣體中二氧化碳與氧氣的含量。

刺瓦姬針蟻是一種普遍分布於台灣落葉層的全盲針蟻，除了分類、特徵、分布等基礎文獻之外，研究關於其行為的實驗少之又少。本實驗則主要針對刺瓦姬針蟻的獵食機制及特殊的俘虜行為進行探討，而在刺瓦姬針蟻與蓬萊點琉璃蟻、黑頭慌琉璃蟻的實驗中，發現刺瓦姬針蟻的兩種獵食模式，分別為逐次獵食及分巢獵食，更發現到刺瓦姬針蟻對蓬萊點琉璃蟻會有俘虜對方幼蟲的行為，而且刺瓦姬針蟻的俘虜行為是跨亞科的俘虜這時目前沒有正式報告發表的。在台灣更只有臭巨山蟻會有俘虜行為，但也只是同種間的俘虜。目前，只針對到刺瓦姬針蟻獵食的現象，並未進行更深一步的研究。未來則會朝向刺瓦姬針蟻獵食機制及影響俘虜行為的因素及俘虜目進行更深一步的研究。

計算二階階差數列級數和的問題，是數學愛好者在接觸數列時常會遇到的入門類型。本研究者在偶然的機會看到這樣的題目後，乃有興趣再更深入認識階差數列，因而開展本研究的目的，即在於探討各階階差數列特性及發展計算各階階差數列級數和的通用方法。經由對階差數列的觀察，本研究運用創新的圖形來思考階差數列的特性，發現〈三角形排列思考法〉是推導計算階差數列級數和的便利工具，進而從〈三角形排列思考法〉歸納出階差數列級數和計算式的數理性質與原理，並且已發展出計算任意階階差數列級數和的通式。

Domino是一門學問，其中「推推樂」只是多數人對骨牌的刻板印象。其實它有著「物理」碰撞和「數學」推砌的多樣變化，而本研究在探討骨牌效應及極速下的物理現象。研究分別就 速度實驗、因子實驗與「Taguchi－田口法」實驗三階段進行。在經多次實驗記錄、討論，提出結論如下：一、骨牌間傳遞速度呈現暫態週期性，不同因子呈現不同變化週期。二、骨牌效應下發現，骨牌間距小、質量輕、重心於中心趨前及擺錘質量大、撞擊角度大，速度效應最佳。 三、極速最佳因子研究中，經分析因子實驗數據，依照田口 法最佳化實驗，並經驗證後發現，最佳因子組合是：骨牌間距小（2cm）、骨牌重心中心趨前、擺錘質量重（22.24g）以及撞擊角度大（90°）。與單一因子實驗呈現高度相依。