【家長八達通】港大同學會學生 自創食物動力船

有趣的科學實驗猶如一道催化劑,可引起學生探索科學的興趣。Elsie知道,為推動STEM(科學、科技、工程和數學)教育,化工公司巴斯夫與香港中文大學,連續第三年合辦的「巴斯夫小小化學家——實驗挑戰賽」,已於早前舉行,比賽邀請全港中學生,為六至十二歲的小朋友設計創新的化學實驗,激發兒童對化學的興趣,結果吸引超過一百位,來自二十二所中學的學生接受挑戰,最後由宣道會陳瑞芝紀念中學的學生,以珍珠奶茶為靈感,製作「Bubble Tea」奪得冠軍,亞軍是港大同學會書院學生製作的「食物動力船」,季軍是聖保祿學校製作食用水球。

今年挑戰賽的主題是城市生活、能源或食物,其中港大同學會書院的「食物動力船」,就利用簡單食材和環保物料,製作出動感小船,作品一次過貫穿三個主題。聽製作的兩位中四學生譚敬曦和陳明見(Ken Hilton)講,「食物動力船」的創作靈感,源自經典的火山爆發實驗,經改良後,把火山爆發的能量,用於推動塑膠小船。

能操流利廣東話的美籍學生Ken跟Elsie講,他之前參加過「小小化學家」活動,對化學科甚感興趣,所以當校內老師介紹學生參加比賽後,就邀請同樣喜歡化學科的譚敬曦組隊參加。「之前曾想過幾個不同化學實驗,但考慮到對小朋友來說太複雜及危險,後來想起經典的火山實驗,於是就決定把火山轉九十度,變成一艘船。」

Ken續說,「火山爆發」的原理,是由於酸再加上梳打粉,會產生膨脹的化學反應,如果在人造「火山」內再加入顏料,就可以產生類似火山噴出溶岩的效果,於是他和譚敬曦就想到,這股力量可用作推動交通工具,而製作小船的過程較簡單,於是想到製作「食物動力船」,以塑膠水樽和飲管作船身,再利用醋(酸)和梳打粉(鹼)之間的化學反應所產生的二氧化碳,作為推動水樽船前進的能源。在實驗過程中,除了牽涉化學科知識外,也可以教小朋友物理科知識。

譚敬曦透露,製作比賽用的小船需時約一星期,但比賽後仍不停改良,希望有更佳效果。「水樽形狀和大小、飲管的角度,都會影響船的速度和航行方向。」Ken解釋,同一數量的二氧化碳,在不同大小的樽內,推動的力度也不同,「水樽愈細,即代表空間細,氣壓高,推動力也大了。」他笑言在不斷試驗的過程中,體驗何謂「失敗乃成功之母」,而是次實驗過程,應用了之前課本所學的理論, 也實踐STEM「動手做」原則,認為可把課本知識更有效地鞏固。

Elsie跟港大同學會書院化學科老師余嘉杰傾過,知道該校近年積極推動STEM教育,並會把STEM元素放於常規課程,希望每名學生都有機會「動手做」,「例如中一級要做顯微鏡,或許有學生之前會認為,顯微鏡難買且昂貴,但原來用膠樽和波子,也可做到顯微鏡,學生可看到洋葱的細胞。」他透露校方鼓勵學生參加比賽,而老師角色只是從旁協助,了解學生有甚麼問題,然後盡量幫助他們解決。

至於冠軍的宣道會陳瑞芝紀念中學中五生楊樂怡及黃晞溢,比賽題目為「Bubble Tea」,展示如何運用海藻酸鈉和乳酸鈣之間的化學反應,讓「奶茶」凝結成球體,成為名副其實的「珍珠奶茶」。她們又嘗試以混合了海藻酸鈉的涼茶、蔬菜味等飲料,造成不同口味的「珍珠」,同樣有創意。

據兩位同學講,她們是把分子料理融合化學實驗,利用海藻酸鈉平時在液體狀鬆散,遇鈣離子便會被連結,形成網狀結構的化學特性,把混合海藻酸鈉的飲料,製作成如珍珠奶茶內的「珍珠」,其網狀結構可把液體包裹在內,造成「流心」效果,相信充滿好奇心的小學生,會感到興趣;該校的化學科老師周潤生補充,小孩子都怕飲苦茶,相信變成了「珍珠」的涼茶,可吸引小朋友的興趣,Elsie知道,這個有趣實驗獲採用,將在下次的「小小化學家」互動科學工作坊示範。

此外,Elsie拍下了港大同學會書院學生的「食物動力船」如何操作,讀者如想看看作品,可掃描QR code,連結「星島教育網」,瀏覽「新聞專欄——家長八達通」,或登上https://youtu.be/Blzmhe0huAc,看看同學的實驗。