科學是任何人(包括小朋友)都可以參與的。以下這段TED影片中，英國神經科學家Beau Lotto認為科學就是探索未知的遊戲(play)，小朋友也做得到。他請一位小女孩Amy現身說法。Amy與其他24位8~10歲的小學生，在遊戲過程中：(1)提出好奇的問題、(2)設計實驗、(3)觀察並收集數據、(4)根據以”加減乘除”分析後的數據，提出他們的新發現。同時，他們也一致認為科學是很酷很有趣的，因為可以做別人從未做過的事。後來，他們的新發現發表在英國皇家科學院出版的《Biology Letters》期刊。這群小朋友在遊戲過程中的思考邏輯與成人世界的研究過程是一致的，我們是否也能以遊戲的心態來面對科學呢？
原始文獻：
Blackawton bees. Biol Lett. 2011 Apr 23;7(2):168-72.
評論：
Biol Lett. 2011 Apr 23;7(2):166-7
影片：
Blackawton bees
從上兩篇國際科展研究介紹，能看出中學生對生活、自然界的重視。源於對生活的熱情，行為與社會科學科和電腦科學與資訊工程科的學生們也從人類習性的角度切入，產出有趣的主題。所謂科技來自人性，科展主題也來自對生活的探索與對自身的好奇。
臺北麗山高中周芷語、謝宜薰在看到《國家地理》雜誌探討視覺的文章，對自己視覺中所產生的鬼影感到驚奇。赫曼方格是因人體視網膜的「側抑制作用」而造成的，在某些視覺刺激較強時，接收到周圍較弱訊號的細胞會被覆蓋。在赫曼方格的例子中，黑方格與白線條中會有錯覺造成的灰點。
兩人疑惑赫曼方格會讓人感覺黑色方格間白色線條的交會處出現暗點，但一般穿著的格子衫卻很少會出現這個狀況，萌生出想進一步研究的想法。他們的作品獲得本次大會獎二等獎。
研究中針對三種視錯覺中生理錯覺的赫曼方格來探討，他們將赫曼方格套入不同配色，以 RGB 色法去定義對比色、互換色和相近色，再將這些方格設計為格子衫，讓受試者觀看並探討消費行為。
由於傳統的赫曼方格（黑白配色）所受到的側抑制較明顯，較易產生生理錯覺，並且在黑白色互換後因眼球較激烈的顫動（saccade）使得閃爍程度上升，導致眼睛易感到疲憊。不同顏色的赫曼方格則會受到視桿與視錐細胞的影響，導致我們看到不同的生理錯覺。例如看著紅綠格子衫時，正常視覺下鬼影的出現和灰點閃爍程度皆為零，然而紅綠色盲的受試者卻會看到鬼影——這樣的差異，就會影響到受試者是否較有意願購買這種配色的衣服。
提及未來的研究方向時，周芷語、謝宜薰提及應該要再修改問卷設計，並且未來進行實驗時，期望能運用眼動儀和腦波儀來使實驗結果更精確。
台北內湖高中廖子游、邵明諒、林禹丞表示，先前於全國科展時，他們研發 AR的相關軟體，希望能經由環境物體辨識和定位，導航出指定物品的正確位置。延伸功能若能夠套用在機器人身上，能使機器人與人之間有更良好的互動，且能更合乎我們的訴求。
團隊研發一款 AR 記憶眼鏡，能在日常生活中建構整個空間，並利用特徵點建構平面並辨識物體，標記出這個物品在空間中的地點。即使被記憶的物品是放在抽屜中，或是剛好在記憶眼鏡視野的正後方，也能夠藉由記憶中的方位與距離正確引導出物品的所在位置。如果能進一步將這樣的記憶資訊傳達搬運機器人，擁有空間記憶的機器人就可以正確找到尋找的物件，並做出妥善的處理。舉例來說，我們吃糕點時常一不小心就掉屑屑，此時若人類配戴 AR 記憶眼鏡，可以迅速讓掃地機器人趕到現場進行清掃。
關於自己出色的設計，他們表示就高中生而言能運用的經費有限，無法購得實質的 AR 眼鏡。不過，三人藉由手機裝載自製 app，再將手機放入 AR 眼鏡殼來模擬 AR 眼鏡的畫面，並以有線耳機上的音量鍵作為操作眼鏡的控制器。真正的挑戰是物件識別的整合、數據資料的處理，以及要讓程式計算出正確的物件方位和距離。
儘管年紀尚輕，這些充滿創意的中學生們身上已散發著渾厚的科學家氣息。無論是對於周遭未知的問題窮追不捨，又或者能從簡單原理發想新的創意。雖然有時會受限資源不足，他們都細心地對此進行嚴謹的研究，即使挫敗也不輕易言棄。這樣願意親自深究，挖出未知背後的真相，正是研究學者所應具備的精神。
期許未來能有更多同學能運用課堂中的知識，在科展中一顯身手，明年我們在科教館不見不散！
科學是任何人(包括小朋友)都可以參與的。以下這段TED影片中，英國神經科學家Beau Lotto認為科學就是探索未知的遊戲(play)，小朋友也做得到。他請一位小女孩Amy現身說法。Amy與其他24位8~10歲的小學生，在遊戲過程中：(1)提出好奇的問題、(2)設計實驗、(3)觀察並收集數據、(4)根據以”加減乘除”分析後的數據，提出他們的新發現。同時，他們也一致認為科學是很酷很有趣的，因為可以做別人從未做過的事。後來，他們的新發現發表在英國皇家科學院出版的《Biology Letters》期刊。這群小朋友在遊戲過程中的思考邏輯與成人世界的研究過程是一致的，我們是否也能以遊戲的心態來面對科學呢？
原始文獻：
Blackawton bees. Biol Lett. 2011 Apr 23;7(2):168-72.
評論：
Biol Lett. 2011 Apr 23;7(2):166-7
影片：
Blackawton bees
上篇國際科展的介紹中，我們看見中學生們經由生活周遭的觀察，獲取研究的靈感與啟發。本篇延續這份對生活的熱情與對社會的關懷，走進環境科學的研究環節。
科學的起源在於人類對自然的觀察與重視。對生命與環境的充滿熱誠、選擇地球與環境科學科、植物學科的同學們，究竟出現了哪些題目呢？來問問師大附中的廖廷涓同學，以及來自屏東潮州高中的莊惟婷、陳馬琤、賴安琦同學吧！
廖廷涓在上地球科學課時，發現有許多能影響海平面年際變化（一年以上的變化）的因素。舉例來說，2011 年就出現聖嬰現象，使得全球海平面高度平均下降 5 毫米。某些不清楚年際變化的陰謀論者就憑這個數據主張全球暖化並不存在，無視了長期趨勢變化。若對環境的改變毫無知覺、不了解這些變化背後所隱含的意義，我們就可能會錯估地球的健康狀況。因此，廖廷涓想知道有沒有其他也會成為影響海平面年際變化的因子？
為此，廖廷涓由美國太空總署（NASA）、法國國家太空研究中心（法文：Centre National d’Études Spatiales，縮寫：CNES）和美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）發布的公開數據。針對中太平洋聖嬰現象、東太平洋聖嬰現象、北極振盪、南極振盪，以及太平洋或大西洋多年代震盪這六個年際震盪因子，個別分析與 1993-2017 年的全球平均海平面年際震盪之間是否相關。此研究讓她獲得本次大會獎一等獎，並為地球與環境科學的出國正選代表。
結果顯示，這六種年際震盪中，中太平洋聖嬰現象、太平洋或大西洋多年代震盪三者對海平面高度的影響較大。北極振盪整體而言雖然不如前三者有顯著影響，仍然與平均海平面高度有相關性。
運用分析結果乘以各因子所佔比重後，預測模型作出 R 值 0.86 的海平面高度變化曲線圖。換句話說，只要得知這些因子的變化趨勢，就可以解釋約 70% 的全球平均海平面高度的年際變化，也有機會預測未來海平面高的年際變化。
另外，研究結果還顯示，大西洋多年代震盪及北極振盪出現後幾個月，海平面才會發生顯著變化。廖廷涓表示相當感興趣海平面變化延遲的原因，未來想更深入研究這些氣候現象與海平面高度之間如何互相影響，並釐清不同海域與這些因子間的關聯。
莊惟婷、陳馬琤、賴安琦在生物課本上看到了各式各樣的食蟲植物，一個少見的水生食蟲植物抓住了她們的目光——絲葉狸藻（Utricularia gibba）。從前人的研究中得知，絲葉狸藻是捕蟲界的一方之霸，捕蟲的吸入動作僅需 0.02-0.05 秒，非常快速。捕蟲囊內部的四爪腺毛是絲葉狸藻吸收養分與排出囊中水分的重要路徑。然而，同是特化構造的半球型腺毛卻很少在先前研究中被提及。因此她們希望能釐清半球型腺毛的功用，以及已知具有消化功能的四爪腺毛對不同營養物質吸收的狀況，並作出比較。
要解釋如何釐清半球型腺毛的功能，我們需從捕蟲囊的捕食機制談起：當獵物經過時，囊口外側的觸發毛會控制瓣膜開合，利用囊中負壓迅速吸入獵物與溶液；之後再由四爪腺毛把多餘的溶液排出囊外，重新回到準備捕食獵物的狀態。不過他們懷疑，不只是四爪腺毛，由氣孔特化出的半球型腺毛可能也具備排水的功能，於是開始著手進行實驗。
團隊調配兩種不同色的螢光染劑溶液，並以睫毛針觸發捕蟲囊開關，使捕蟲囊受內外染料染出不同顏色。隨後發現，外部位於捕蟲囊側面的半球型腺毛其出水孔有不同色的色素殘留痕跡，顯示半球型腺毛確有排水功能。
解決半球型腺毛的問題後，他們轉向比較四爪腺毛在吸收不同營養物質（甘胺酸、硝酸鉀、甘油和葡萄糖），以及吸收水分時的表現差異。他們觀察到染色過的營養液被吸進捕蟲囊後，會立即充入四爪腺毛並流進捕蟲囊的基座細胞，由共質體路徑進入至植體。他們推測含氮物質是從專一性的離子通道運輸至體內，至於是否為主動運輸仍有待商榷。
四種營養素中，葡萄糖雖然能快速進入四爪腺毛，卻發現沒有被大量吸收，後他們推測因實驗系統設計是在光照下進行，由於絲葉狸藻可行光合作用補充葡萄糖，故不需使用捕蟲器進行葡萄糖補充。
另外，他們也研究在不同理化因子（如照光、環境溫度）的影響下，對半球型腺毛和捕蟲運動造成的影響。在燈源上加上色紙作為藍、紅兩類色光光源，並比較色光觸發前後捕蟲囊的面積變化率。最終發現，短波長的藍光有使捕蟲囊面積下降的趨勢。但比較捕蟲囊在觸發捕捉獵物前後的形態變化，他們得出短波長的藍光可促進捕蟲囊的排水功能，進而可使捕蟲囊的捕蟲效率提升。另外，經由測量不同光照下對光合作用光反應速率的影響，他們發現紅光下光反應速率最好，藍光最差，正與先前捕蟲囊面積變化的實驗結果相反。因此，團隊推測正因藍光下光合作用光反應效率低，才需要活躍的捕蟲運動來補足養分。
除此之外，他們還發想到能以捕蟲囊為設計模型，製造一個以不同膨脹係數的雙層材料製造的囊袋（內層小，外層大），擺放於海面漂泊。在白天高溫時，可觸發袋口吸入海水與塑膠微粒，晚上低溫時袋口緊閉造成負壓內凹，將海水排出而留下較大的塑膠微粒於袋中，進而達到回收塑膠微粒的效用。
有很多設計的最初理念也都是在生物觀察時受到啟發，期望莊惟婷、陳馬琤、賴安琦三位同學的設計，能在未來減輕人類所造成的環汙問題！
（修改時間：2020年4月13日）
科學是任何人(包括小朋友)都可以參與的。以下這段TED影片中，英國神經科學家Beau Lotto認為科學就是探索未知的遊戲(play)，小朋友也做得到。他請一位小女孩Amy現身說法。Amy與其他24位8~10歲的小學生，在遊戲過程中：(1)提出好奇的問題、(2)設計實驗、(3)觀察並收集數據、(4)根據以”加減乘除”分析後的數據，提出他們的新發現。同時，他們也一致認為科學是很酷很有趣的，因為可以做別人從未做過的事。後來，他們的新發現發表在英國皇家科學院出版的《Biology Letters》期刊。這群小朋友在遊戲過程中的思考邏輯與成人世界的研究過程是一致的，我們是否也能以遊戲的心態來面對科學呢？
原始文獻：
Blackawton bees. Biol Lett. 2011 Apr 23;7(2):168-72.
評論：
Biol Lett. 2011 Apr 23;7(2):166-7
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Blackawton bees
今年（2020）的臺灣國際科學展覽會於 2 月 7 日早上公布了國內各科別獲獎人、大會青少年科學獎，以及將作為臺灣代表出國競賽的隊伍。評審總召集人林榮耀院士講評時，表示國內學子無論選題、表達力、邏輯推理能力皆較往年進步，期望今年能獲得更好的成績。
泛科學也派出記者於 2 月 6 日的公開展演時來到科展現場，讓我們一窺 2020 年臺灣中學科青們的汗水、熱情與青春（？）吧！
特別說明：受限於現場展出作品繁多，優秀作品無法盡數，此處介紹僅以記者有機會面對面採訪者為主。如果你很失望你的作品沒有被介紹到，歡迎投稿給我們！
來自於臺北中山女高與基隆中正國中的劉垣妏和陳品妘同學，開啟了三角形辨別的研究之旅，並獲得大會四等獎。
你知道有三角形可以分成軟三角形與硬三角形嗎？如果某一三角形存在一條非角平分線的賽瓦線（Cevian，即從三角形一個頂點到對邊的線段）將三角形分成兩半，其上有原角平分線的那一半能塞進沒有角平分線的另一半三角形，則定義其為「軟三角形」；反之則為「硬三角形」。
我們已經知道，如果用角平分線將一三角形切割為二，則此兩個三角形其中一個必定能（加上旋轉或鏡像）放入另一個。但如果將線段朝比較大的三角形移動一些，多切一點點呢？有些情況下較小的三角形仍可以放進去（在此定義為「軟三角形」），有些三角形則不行（三個角都不行則在此定義為「硬三角形」）。舉例來說，正三角形以角平分線分割為鏡像對稱的兩個三角形，但如果以非角平分線的賽瓦線分割，原有角平分線的那個三角形必定大於另一個，因此依前述的定義，正三角性為「硬三角形」。
硬三角形這看似純數學味滿滿的名詞，其實與我們的生活十分貼近。舉例來說，設計三角凳的造型時，還需考慮凳子的負重是否平均，三角形的剛性能使負重平均，也傢俱造型的設計必須考慮到這點，否則這把凳子很快就會在某位運氣不好的朋友身下告終。
他們設定研究的三角形為 ΔABC，固定 ∠A、AC 線段的角度和長度，將 B 點慢慢延 AB 線段往 ∠A 推，依他們所設條件所畫出的丙、丁三角形若恰不能塞入另一個三角形，則紀錄下此刻的 ∠B 大小，再以 ∠A 的角度大小為 x 軸，∠B 的角度大小為 y 軸，分別畫出不同 ∠A 的大小下，所能得最大和最小的 ∠B 角度的曲線圖。
劉垣妏和陳品妘再由丁三角形要放入丙三角形 18 種不同方式中進行排除，留下可能的 7 種擺放方式進行探討。並在遇到問題時引入圓錐曲線畫一個橢圓，找到臨界點的位置後，進一步算出 ∠B 的最大值是多少。
在分析完 7 種唯一可能達成軟性三角形擺法的 ∠A∠B 曲線圖後，最終兩人得出了一個能簡易判別軟三角形與硬三角形的流程圖（見下圖）。
在本次科展獲得大會獎二等獎的臺北美國學校的周尚蓉於實驗課中發現：市售的離心機角度都設計將試管相對於水平面 45 度斜下擺放。但到底是為什麼呢？她上網搜尋文獻與販售離心機公司的網站，都沒有獲得解答。
此時她想起先前新聞報導中，台灣團隊以指尖陀螺分離血清的報導，決定以指尖陀螺為離心機模型，找出最佳的離心機設計。這個實驗分為兩大部分：
她測量指尖陀螺的發現，每個轉動角度依其轉速的變化可分成兩階段：高速指數階段和低速線性階段。
若由高速指數階段變為低速線性階段的時間點愈晚，則維持轉動的時間會愈長。40 度角進入低速線性階段的時間點最快；而 90 度則幾乎全程轉速都維持高速指數階段，並擁有最長的轉動時間。
然而在加上模擬離心樣品後，實驗結果卻出乎預料——轉時最短的 40 度效果的分離效果最佳，而原本擁有最長時間高轉速分離的 90 度離心結果卻是倒數第二。藉由分析 0, 30, 40, 90 度傾角的向心力後推論，在 0 度和 90 度時增加樣本質量，所受的變化最為顯著，對加速的影響可分別達 13.4% 和 11.1%；相對地，30 度和 40 度則最不易因增重而影響其表現，對加速的影響僅有 2.6% 和 1.0% 。
透過本次的實驗，周尚蓉得出使用指尖陀螺旋轉平面與水平夾角在 40 度、而試管與轉軸垂直時，方能有最效率的離心效果。只不過，至今她依然仍無法以物理與數學完整解釋成因，只能提出目前的觀測結果。
下篇中，讓我們一起來瞧瞧更多的科展成品吧！2020年國際科展現場直擊：那些因素會影響海平面的高度？絲葉狸藻的捕蟲囊是怎麼運作的？
科學是任何人(包括小朋友)都可以參與的。以下這段TED影片中，英國神經科學家Beau Lotto認為科學就是探索未知的遊戲(play)，小朋友也做得到。他請一位小女孩Amy現身說法。Amy與其他24位8~10歲的小學生，在遊戲過程中：(1)提出好奇的問題、(2)設計實驗、(3)觀察並收集數據、(4)根據以”加減乘除”分析後的數據，提出他們的新發現。同時，他們也一致認為科學是很酷很有趣的，因為可以做別人從未做過的事。後來，他們的新發現發表在英國皇家科學院出版的《Biology Letters》期刊。這群小朋友在遊戲過程中的思考邏輯與成人世界的研究過程是一致的，我們是否也能以遊戲的心態來面對科學呢？
原始文獻：
Blackawton bees. Biol Lett. 2011 Apr 23;7(2):168-72.
評論：
Biol Lett. 2011 Apr 23;7(2):166-7
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