STEAM|中华基金中学研蜂蜡代3D打印塑胶 提升学生环保意识

撰文: 翁曼琛
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【STEAM / STEM】政府近年提倡STEM教育,即科学(Science) 、科技(Technology) 、工程(Engineering)、数学(Mathematics),以启发学生科学及科创能力,近期更加入艺术(Art)成为STEAM教育。“01教育”走访多间中小学,准备一系列的STEM教育访问报道,帮助各位家长了解现时STEM教育的最新趋势!

塑胶污染是全球正面对的问题,为此5名就读柴湾中华基金中学学生组成团队,研发以蜂蜡、黄豆渣及松香代替3D打印机或打印笔塑胶的“走塑.蜡‘唧’行动”,并凭作品获颁第25届香港青少年创新科技大赛一等奖,以及“香港学生科学比赛 2023”初中组发明品冠军。

该校校长何廸信表示,学校自10年前已推行STREAM教育,当中的活动涉及到环保元素,包括保育签名会、用轻黏土制作多肉植物、以人工智能(AI)技术辨识动植物等。除了环保相关活动,学校还推出机械工程工作坊,未来则有意发展航天科技相关项目。

柴湾中华基金中学学生组成团队,研发以蜂蜡、黄豆渣及松香代替3D打印机或打印笔塑胶的“走塑.蜡‘唧’行动”。上图为团队成员,左起布康言、曾佐文、陈濬哲、陈霈琳及梁巧悠。(翁曼琛摄)
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中华基金中学中二生陈濬哲、布康言、曾佐文、陈霈琳及梁巧悠研发前先到养蜂场视察,从废弃的蜂巢中收集一块蜂窝,然后以热水将其溶解,过滤后提取蜂蜡。团队再隔水加热融化蜂蜡,倒入注射器挤成条状制作3D打印物料时,却发现由纯蜂蜡制成的幼线很脆弱易断。

团队及后在蜂蜡融化过程中分别混入不同份量的咖啡渣、黄豆渣、贝壳粉及松香进行实验,结果发现添加约5%黄豆渣及5%松香能有效提升蜂蜡的强韧度并以注射器、吸管及模具塑造不同形状,测试制成品处于不同形态时的强韧度。

准确量度物质重量 充分掌握混合物黏度

团队在研究过程中学到生物科知识及实验技巧。梁巧悠表示,是次研究加深了对蜜蜂的认识,也学会运用电子磅准确量度不同物质的重量,从而调整适当份量,制作合适的3D打印物料。

负责指导同学的生物科科主任梁瑜珊提到,当初同学因没有预留足够时间让混合物稍微凝固就用注射器挤出来,令场面一发不可收拾,吸收教训后亦先计时数十秒才将其挤成条状,使塑造过程得以顺畅。(翁曼琛摄)

负责指导同学的生物科科主任梁瑜珊表示,当初同学因没有预留足够时间让混合物稍微凝固就用注射器挤出来,结果混合物四溅场面十分混乱,因此同学们汲取教训,稍待片刻才将其挤成条状。

受疫情影响转用线上直播进行研究 环保意识得以提升

除了吸收学业上的知识外,团队的应变能力及环保意识也得以提升。陈霈琳表示,当时学校因疫情严重而暂停面授课堂,加上有同学受感染,团队随即透过线上直播进行研究,尽力把握仅余的时间完成作品。陈濬哲则指,于实验中所用到的物质都是厨余,因而启发他日后减少使用塑胶,环保意识得以提升。

STREAM活动紧扣环保元素 或发展航天科技相关项目

校长何廸信表示,学校自10年前已推行STREAM教育,当中的活动涉及到环保元素,包括保育签名会、用轻黏土制作多肉植物、以人工智能(AI)技术辨识动植物等。(翁曼琛摄)

校长何廸信表示,于2013年便推行STREAM教育,R即Reading & Writing,A即Art & Design,希望学生能以文字清晰表达作品概念,以至将作品包装得更有美感。当中的活动亦紧扣环保元素,包括保育签名会、用轻黏土制作多肉植物、以AI应用程式辨识动植物等,增进学生的STREAM知识之余,又能加强他们的环保意识。

他续称,除了环保相关活动,学校还推出机械工程工作坊,让学生运用编程知识改造机械人,以及发挥创意力设计赛道。将来或会发展航天科技项目,增加他们对国家航天科技发展的了解。