【STEM】小學生即場示範無火煮肥牛麵 奪科學比賽冠軍赴日交流

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小學的STEM教育在香港愈見普及,以科學 (Science) 、科技 (Technology) 、工程 (Engineering)及數學(Mathematics)四個範疇,培養學生的學習興趣,提升創意和解難能力。今年更有機構舉辦科學比賽,讓小學生一展所長。

商務印書館教育學院及日本Gakken共同舉辦「STEM科學實驗教室:第一屆全港小學生科學比賽」,讓小學生融合STEM所學的基本科學原理,動手解決難題,發揮自己小宇宙。比賽於4月29日完滿結束,三隊勝出的隊伍能夠到日本交流,體驗最新的STEM教育。

攝影:陳樂希、部份照片由主辦單位提供

是次比賽分為初級組(小一至小三)和高級組(小四至小六)。高級組初賽跟初級組一樣,參賽者要選定一個科學主題,演示一個簡單實驗,證明並解釋相關科學原理,再把它應用到日常生活,拍成一段5分鐘內的影片。但進入決賽後,便要根據初賽挑選的主題,利用相關的科學原理製作一個解決日常生活難題的產品,並於台上匯報其發明意念及過程,再示範使用方法。

元朗官立小學的黃思愷(左)及許竣瑋(右)即場以發明品煮出肥牛麵。

最後進入決賽的6隊隊伍中,以元朗官立小學的「無火加熱食物盒連充電器」最為突出,參賽同學黃思愷及許竣瑋不但演講生動,更即場以發明品煮出肥牛麵,逗得全場觀眾捧腹大笑。

黃思愷(左)及許竣瑋(右)指,產品可以3分鐘煮好一個麵。

從紫菜防潮包得到發明靈感

我們吃紫菜時,通常都不會理會裏面的防潮包,吃完便丟掉。但竣瑋就是在一次吃紫菜時看見防潮包上的「不准碰水」警告字句,好奇上網查找原因,發現防潮包裏是石灰,遇到水會產生化學反應釋放熱能,因而得到發明靈感。產品最頂層可放食物,下一層是一個盛着石灰的金屬盤,加入水後便會發熱,把上層的食物加熱煮熟。煮食期間,連接着食物盒的小燈還發亮。原來是兩位同學不想浪費過程中所散失的熱能,所以就加添一個裝置把熱能轉化成電能,為電子產品提供臨時電源。而小燈的發亮是為更清晰顯示過程中有電能產生。

「無火加熱食物盒連充電器」的主要組件是熱電產生器(TEG)。上有石灰加水發熱,下有冰水冷卻,TEG就可以進行溫差發電,而食物可放在最頂層的盤子中。

要進行這能量轉換,便需要在煮食部份之下安裝熱電產生器(TEG)。然後在TEG下裝上散熱槽,槽下有盤子盛着冰水或室溫水。這樣上熱下冷,TEG就可以進行溫差發電(賽貝克效應)。他們測試過煮一個麵所產生的電能,能夠為手機充電15分鐘,可救救燃眉之急。這發明品煮食方便快捷,更可作為臨時充電器,非常適合在野外使用,最後獲得評審的青睞,奪得冠軍。

劉浩明(左)和何晉霆(右)精益求精,製作產品第一代後,收集試用者意見,推出第二代「攞你油三匙」。

做足資料搜集 滿足方便衛生健康三方面需求

同樣是向煮食方向出發,聖若瑟英文小學的何晉霆和劉浩明,則以調味料為研究目標。他們以問卷形式訪問了22位老師,調查哪種調味料最難放到合適的份量和最容易弄髒雙手。結果大部份老師的答案都是食油,所以他們發明了一個控制食油份量的容器─「攞你油三匙」。但為什麼是「三匙」呢?原來晉霆和浩明翻查過,香港衛生署建議一個成年人每餐攝取少於一茶匙(5ml)的油,所以他們希望能幫助大家控制每天三餐只使用三茶匙油的份量,保持身體健康。

何晉霆(右)和劉浩明(左)憑敏銳的觀察力和改良產品的決心,奪得比賽季軍。

他們把現成的量杯和卸妝水樽組裝成泵油器,經量度和計算後,用家只要每餐用一格油就能符合一餐用一茶匙油的標準。即使用剩油,都可以先存放在儲油格,下次再泵至所需要的油量便可,不會浪費食油。晉霆和浩明為了精益求精,製作完產品第一代後,請了10位用家試用產品提出改良建議,並根據意見推出第二代「攞你油三匙」。他們在瓶身加上一層矽膠,增加摩擦力防滑;又安裝了揭蓋,方便清潔。

另外,他們又留意到市面上有一種直視量杯,用家不用再以水平角度看刻度,只需要在量杯上方向下望,便可以看到份量,希望將來產品都可以參考這個設計。難得兩位男孩子的觀察力強又細心,奪得季軍也是實至名歸的。

聖公會油塘基顯小學的彭樹笙和梁靖喬,以「環保冷凍包」奪得亞軍。

小四生不遑多讓 發明環保冷凍包

入選決賽的還有小四學生,他們的實力絕不比其他哥哥姐姐遜色。聖公會油塘基顯小學的彭樹笙和梁靖喬,以「環保冷凍包」奪得亞軍。他們留意到不是每次做完運動後,都可以立刻買到冰凍的飲品消暑,所以想發明一個比一般飲品冰凍的物件,用它和飲品接觸,降低飲品溫度。他們用密實膠袋盛載著以尿素及水製成的冷凍劑,再以隔熱物料包裹著,防止冷凍劑和暖空氣接觸,製作出一個可循環再用的冷凍包。

佛教榮茵學校的陳宇軒(左)和莫景霖(右),利用大氣壓力的原理,發明了「小小氣象儀」,奪得比賽的優異獎。他們即場用手的溫度,示範產品如何顯示溫度的變化。

晉身決賽的還有佛教榮茵學校、中華基督教會基全小學和青松侯寶垣小學,他們的表現都非常出色。而最後頒獎時,贏得前往日本交流機會的三支隊伍都顯得十分雀躍,呼聲四起。老師和家長們都非常欣賞小朋友的求知慾和解難能力,也樂見他們能夠活用STEM教育的知識。希望政府能繼續提供更多STEM教育的支援,讓學生有更多機會向科學方面發展。

勝出隊伍能到日本交流,主辦機構衷心感謝杜葉錫恩教育基金的支持。



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