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中學專題
2023.10.01
聖若瑟書院
循環不息 妙用無窮
(本報專題)水質污染這議題,一直備受世界各地關注,最近日本排放核廢水,更成為全球熱話。水質污染對海洋生物的影響顯而易見,會導致海洋生物死亡,而人類飲用了受污染的水,也會影響健康。有見及此,聖若瑟書院四名中四學生著手研發「環.澱」(MStarchion),該產品能去除水中選定的重金屬離子和放射性金屬離子,這項研究獲得剛於8月舉行的第五十六屆聯校科學展覽全場總冠軍,該校經已連續三屆蟬聯科學展覽的全場總冠軍。   改善污染 恢復節奏   「環.澱」是使用廉宜、無害、環保的澱粉,混合有機化合物「冠醚」改性而成。基於兩者的化學特性,混合後的成品可去除污水中的放射性同位素和重金屬離子。這兩種物質,對水源造成了嚴重的破壞,污染物殃及整個生態系統。該發明由就讀中四的林尚輝、李學霖、梁子睿、吳焯衡研發。   放射性同位素來自各種源頭,如核廢料,其中鍶-90(Strontium-90)是由核武器和核電站中核裂變形成,一旦被吸收到骨骼和牙齒中,可引致骨癌或血癌;而重金屬如鉛、銘來自不同源頭,例如不善棄置的工業廢料或舊電池等,如被身體吸收,會損害我們的身體機能。參與項目研究、現時就讀中五的李學霖和林尚輝表示他們在制定研究方案時,參看了大量科學文獻和研究報告,經過實驗、反覆驗證、製作樣本和不斷改良, 才取得理想數據, 研發成理想組合—— 「環.澱」。   李學霖是研究團隊的隊長,團隊花了大半年時間研發項目,感恩研究過程雖偶有樽頸, 但在組員同心協力下,發揮嚴謹的科學精神,最終取得理想數據,達致現時的研發成果。   除了團隊合作無間外,林尚輝也感謝老師的支援:「看科學文獻遇有不明白的地方,我們會向老師求教, 老師幫我們釐清頭緒。做實驗時,老師也會陪伴在側,卻不會多加限制,給我們很大自由度,讓我們可無後顧之憂地大膽假設, 小心求證。」研發期間,中學實驗室的儀器已無法滿足研發團隊的需要,於是老師協助聯繫大學,借用大學實驗室讓團隊繼續深入研究。大學的實驗室採用更先進的儀器,和更嚴謹的研究方法,擴闊了團隊的眼界。   給予空間 背後支持   該校STEAM課程主任鍾卓廷謙稱整個研發項目,由學生全權負責,老師只是從旁鼓勵和支持:「學校非常支持學生多作嘗試,給予他們很大彈性和空間,也鼓勵他們從錯誤中學習,老師絕少干預。」學校的積極不干預政策,令學生更主動更多元,在各領域均有突出成績。   「很欣賞同學對科學研究的熱忱,由統籌、研究、修正,最後研發成功,都由他們一手包辦,證明了他們的解難和研發能力。」STEAM副課程主任麥愷盈鼓勵同學繼續多作嘗試。   李學霖和林尚輝期望研發成果能解決人類的生態問題,而在籌備展覽期間,有機會與其他參賽學校的學生交流,發現他們均對科研充滿熱誠和投入,兩人相信如能凝聚這股力量,出來的效果是無與倫比的。(賴)  
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小學專題
2017.06.10
天主教石鐘山紀念小學 科圃校園 魚菜共生
(本報專題)天主教石鐘山紀念小學為了提高學生及家長對環境保育的意識,並為區內人士提供示範作用,故於二〇一五年向環境及自然保育基金申請撥款,在校內魚池旁邊興建魚菜共生系統(下稱系統),以配合STEM(科學、科技、工程及數學)發展。 整個魚菜共生系統十分美觀,黎健文老師說: 「魚池可供觀賞,只要把魚池裡的水運到種植區,已經能運作系統。」他從網上構思設計,考慮了種植區的高度,方便街外途人觀看;他亦在種植區設置沙網,讓植物不需受風吹雨打。 同時,六年級學生以此系統為基礎,配合常識科下學期課題, 進行「科圃校園計劃——魚菜共生校本專題研習課程」,學習全球農業發展的利弊、都市農業與有機農業等課題。學生在專題研習中,測試了魚池及種植池的水質和溫度。學生從實驗中發現,系統最重要的是陶粒,丘汶琛說:「陶粒能淨化水,若果沒有陶粒,水內的亞硝酸鹽會很高,會令魚窒息。」施柏懃補充,植物最重要的生長元素是水、陽光和養份,陶粒有助補充植物的養份。他表示,他們是第一次做實驗,過程感到十分新奇, 亦能增加學習興趣,「六年級學生升讀中學後,學校會提供更多實驗,現在我們先嘗試,有助更快適應中學生活。」葉介君校長表示,學校重視學生通過「做」去學習,有助他們的記憶力。 除此以外,學生曾吃由此系統種植的車厘茄,發現「雖然車厘茄未曾熟透,有點酸,但較在市面上買的蕃茄甜;而且比較脆。」汶琛說。柏懃更表示他們在課上種植了九層塔。葉校長也曾被學生邀請吃車厘茄,看到學生的熱情邀請,也令他心裡感到特別好吃。不過,黎老師認為在泥土中種植的植物會較有營養; 而系統中的營養基於魚的數量,因此他也會按需要施肥料和加入營養素,如紫菜等,補充養份。 善用科技 另外,校方提到學校的辦學宗旨是善用資訊科技促進學習,所以是次課程加強資訊科技元素,例如透過雲端技術,在學生的實體書內加入二維條碼(QR Code)作為延伸學習的教材。學生亦能利用網上平台,與全級同學進行互動交流,進行課堂小測、專題報告及完成網上電子課業,讓學生的學習更具彈性、互動性及延展性。 王緯晴認為利用雲端科技,便不用遷就眾人的時間來討論報告, 只要各自在家工作便可以。柏懃同意:「當上學與同學見面時,就會詢問他們對我在網上所做部份的意見,大家也會作出面對面的交流。」他續說,老師能在網上看到報告進展,並協助他們。同時, 黎老師認為網上討論區有助學生踴躍回應;學生亦能在網上課室隨時隨地備課及預習。 學生還能透過虛擬實境(VR),體驗植物身處的生活環境。黎老師說:「虛擬實境讓學生從植物角度出發,如同置身在自然環境中,感受整個系統;這不同於泥土裡,植物不用日灑雨淋,可以穩定生長。」汶琛認為雖然體驗時看得有點暈,但看到自己能像植物般被植物生長燈照著,感覺很有趣。 未來發展 完成課堂後,學生們均認為魚菜共生系統對環保有幫助,例如汶琛提到魚池不用經常換水,可減少浪費食水。故此,他們認為未來可繼續發展都市種植。緯晴認為學校可擴展魚菜共生系統的範圍,並向社會帶出都市種植的可行性。柏懃則認為利用都市種植的植物能自給自足,不需使用農藥,減少對植物的傷害。他提到若從其他地方運送糧食,不但增加運輸費,蔬菜也不新鮮;若是都市種植,可由政府監管, 價錢便減低,也不需要使用農藥。 他亦提議政府多推廣都市種植,讓更多人受惠,及讓大眾知道農藥的壞處和都市種植的好處。 葉校長期望此計劃能讓學生親身體驗都市農業可持續發展的可能性,並親身接觸環保科技,反思與他們生活的關係;透過觀察、實驗驗證及反思,配以應用雲端技術,發展學生解難及科研能力。學校亦會繼續把課程應用到不同年級的課堂及專題內容上,如微生物、動植物的認識、水循環等課題 。同時,學校亦會設計應用程式,把成果分享予其他學校,以便一同推動環保及科技教學。(妤)