STEAM|中華基金中學研蜂蠟代3D打印塑膠 提升學生環保意識

撰文:翁曼琛
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【STEAM / STEM】政府近年提倡STEM教育,即科學(Science) 、科技(Technology) 、工程(Engineering)、數學(Mathematics),以啟發學生科學及科創能力,近期更加入藝術(Art)成為STEAM教育。「01教育」走訪多間中小學,準備一系列的STEM教育訪問報道,幫助各位家長了解現時STEM教育的最新趨勢!

塑膠污染是全球正面對的問題,為此5名就讀柴灣中華基金中學學生組成團隊,研發以蜂蠟、黃豆渣及松香代替3D打印機或打印筆塑膠的「走塑.蠟『唧』行動」,並憑作品獲頒第25屆香港青少年創新科技大賽一等奬,以及「香港學生科學比賽 2023」初中組發明品冠軍。

該校校長何廸信表示,學校自10年前已推行STREAM教育,當中的活動涉及到環保元素,包括保育簽名會、用輕黏土製作多肉植物、以人工智能(AI)技術辨識動植物等。除了環保相關活動,學校還推出機械工程工作坊,未來則有意發展航天科技相關項目。

柴灣中華基金中學學生組成團隊,研發以蜂蠟、黃豆渣及松香代替3D打印機或打印筆塑膠的「走塑.蠟『唧』行動」。上圖為團隊成員,左起布康言、曾佐文、陳濬哲、陳霈琳及梁巧悠。(翁曼琛攝)
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中華基金中學中二生陳濬哲、布康言、曾佐文、陳霈琳及梁巧悠研發前先到養蜂場視察,從廢棄的蜂巢中收集一塊蜂窩,然後以熱水將其溶解,過濾後提取蜂蠟。團隊再隔水加熱融化蜂蠟,倒入注射器擠成條狀製作3D打印物料時,卻發現由純蜂蠟製成的幼線很脆弱易斷。

團隊及後在蜂蠟融化過程中分別混入不同份量的咖啡渣、黃豆渣、貝殼粉及松香進行實驗,結果發現添加約5%黃豆渣及5%松香能有效提升蜂蠟的強韌度並以注射器、吸管及模具塑造不同形狀,測試製成品處於不同形態時的強韌度。

準確量度物質重量 充分掌握混合物黏度

團隊在研究過程中學到生物科知識及實驗技巧。梁巧悠表示,是次研究加深了對蜜蜂的認識,也學會運用電子磅準確量度不同物質的重量,從而調整適當份量,製作合適的3D打印物料。

負責指導同學的生物科科主任梁瑜珊提到,當初同學因沒有預留足夠時間讓混合物稍微凝固就用注射器擠出來,令場面一發不可收拾,吸收教訓後亦先計時數十秒才將其擠成條狀,使塑造過程得以順暢。(翁曼琛攝)

負責指導同學的生物科科主任梁瑜珊表示,當初同學因沒有預留足夠時間讓混合物稍微凝固就用注射器擠出來,結果混合物四濺場面十分混亂,因此同學們汲取教訓,稍待片刻才將其擠成條狀。

受疫情影響轉用線上直播進行研究 環保意識得以提升

除了吸收學業上的知識外,團隊的應變能力及環保意識也得以提升。陳霈琳表示,當時學校因疫情嚴重而暫停面授課堂,加上有同學受感染,團隊隨即透過線上直播進行研究,盡力把握僅餘的時間完成作品。陳濬哲則指,於實驗中所用到的物質都是廚餘,因而啟發他日後減少使用塑膠,環保意識得以提升。

STREAM活動緊扣環保元素 或發展航天科技相關項目

校長何廸信表示,學校自10年前已推行STREAM教育,當中的活動涉及到環保元素,包括保育簽名會、用輕黏土製作多肉植物、以人工智能(AI)技術辨識動植物等。(翁曼琛攝)

校長何廸信表示,於2013年便推行STREAM教育,R即Reading & Writing,A即Art & Design,希望學生能以文字清晰表達作品概念,以至將作品包裝得更有美感。當中的活動亦緊扣環保元素,包括保育簽名會、用輕黏土製作多肉植物、以AI應用程式辨識動植物等,增進學生的STREAM知識之餘,又能加強他們的環保意識。

他續稱,除了環保相關活動,學校還推出機械工程工作坊,讓學生運用編程知識改造機械人,以及發揮創意力設計賽道。將來或會發展航天科技項目,增加他們對國家航天科技發展的了解。