▍播出日期:110年5月13日(星期四)18:20-19:00
▍主 持 人:徐康玲
▍訪問來賓:高雄市立中正高工建築科張永翔老師、林城億同學
主持人:歡迎收聽今晚的New Online,今年5月1日在「國立科學工藝博物館」舉行「高雄市第61屆中小學科學展覽會」頒獎典禮,高雄市立中正高工榮獲「高級中等學校」團體組的第三名。
今天我們特別邀請其中一隊伍到節目中,接受訪問,他們的作品是利用廢棄的牡蠣殼跟中藥材製作防霉薄膜塗料,可以塗刷在容易受潮的牆壁上面,形成薄膜,抑制黴菌生長。
因為研究題目很有創意,也具有商品化價值,所以獲得評審青睞,榮獲「環境學科」高級中等學校組的創意獎。在台灣的潮濕環境,黴菌真的是讓人很困擾的一件事情,有這樣的一個產品,真的蠻實用的。
今天我們就請到中正高工張永翔老師,以及這次來研發這個作品的林城億同學,來跟大家分享他們的研究過程。
主持人:怎麼樣的一個發想,要製作這個產品?
張永翔,我們最初的動機,台灣位於亞熱帶地區,是一個多雨潮濕的環境,我們周圍環境蠻潮濕的,很容易滋生黴菌。如果我們觀察我們家裡的浴缸,或是洗面盆、馬桶、地板、磁磚縫隙,經過長時間以後,很容易發霉,也很容易長黑色的霉菌,看起來很不美觀,而且經過長時間很,也會有不好聞的味道,我們於是想說,怎麼樣去做一些改善?
我們就想到,可以發明一種塗料,如果牆壁發霉,我們把牆壁上面霉菌先清除掉以後,再塗上這個塗料,可不可以具有防霉、抑制黴菌生長的效果。在這研究過程當中,我們經過一些嘗試,一些失敗,一些調整,最後也好不容易,製作出適合的防霉塗料。
主持人:我覺得牡蠣殼和中藥材,這兩個成分很棒,都是廢物利用,當初怎麼會想利用這兩種材料,當做研究的對象?
張永翔:我們從一些相關資料,可以知道這些材料的特性。我們學校對於「專題製作」或「科學研究」,都非常用心的指導學生。最近三年,我們以牡蠣殼為主題,進行各項專題研究。
兩年前,我們用牡蠣殼,製作輕質混凝土,獲得全國「專題製作競賽」第三名,去年,我們用牡蠣殼製作耐燃纖維板,獲得全國「專題製作競賽」第一名。今年想說,將牡蠣殼做一些發想。
牡蠣殼裡面最重要的成份是氧化鈣,氧化鈣就是生石灰,生石灰具有除濕防潮的效果,因此我們利用牡蠣殼的特性,做為防霉塗料的主要成份。後來我們在想,生活中有沒有一些廢棄物,也可以來加在這裡面。
我們當初思考的兩個方向,第一,國人很喜歡喝手搖飲料,茶葉渣是否可以有效再利用?第二,國人亦很喜歡以中藥材滋補,中藥渣是否可以有效再利用?因此,我們除了使用廢棄牡蠣殼以外,我們思考茶葉渣或中藥渣,可不可以做一些研究?這是我們當初的發想過程。
主持人:後來發現中藥材比較有防霉效果,但是中藥材種類也很多,要怎麼樣,選擇或測試呢?
林城億:當初是使用電話訪問的跟實地訪查方式,訪問高雄地區大概二十多家的中藥店,瞭解目前大眾最常買的前五種中藥材,依據統計結果,得知一般大眾常買的5種中藥,包括「四物湯、十全大補湯、通血路、六君子、補中益氣」。
主持人:為什麼會想要詢問中藥行?最熱賣的是那幾種?
林城億:因為最熱銷,表示他們產生的廢棄物一定很多。
主持人:結果有發現不錯的成果?
林城億:我們實驗發現「四物湯」跟「補中益氣」,較具有防霉效果。
主持人:大概花多久時間?
林城億:我們當初是用兩個禮拜時間,進行電話訪問。後來在實驗室,進行防霉實驗,因為需要每天觀察,所以也花了很多時間。
主持人:觀察期,也就等待實驗後,是不是有那個效果,也是蠻耗時的。所謂有效果,你們是怎麼樣做?測試覺得說,它是OK的?
林城億:我們有先到科大向教授學習,科大教授建議我們,將試樣放在「培養皿」裡觀察,「培養皿」裡面有放營養液,裡面包括葡萄糖、馬鈴薯粉和洋菜粉,這三種主要是提供霉菌養分,接著我們將霉菌塗在「培養皿」裡面,如果霉菌長越多,顯示防霉效果不好,我們挑選霉菌較少的,做為防霉材料。
主持人:你們這次的作品,是三位學生一起做?你是建築科,還有另外一位建築科,加上一位化工科同學。要有這樣的組成,已經想好要做這個研究了。
林城億:其實是跟老師討論之後,慢慢的尋找製作題目的方向。
主持人:化工科同學,跟你們兩位建築科同學,本來是不熟識?在不熟悉的情形下,還要組成團隊。我覺得,這中間有需要磨合的地方,對不對?
林城億:對,有很多需要磨合地方,因為當初我們在分組的時候,指導老師就跟我們說,化工科的同學是一位特教生。我們班建築科的同學,也是特教生。當初我就想說,跟他們兩位同學編在同一組,最後會不會我很累。剛開始會有一些爭吵,或是溝通上的問題,沒辦法瞭解對方,但是經過一段時間,慢慢磨合,大概已經熟悉彼此的溝通方式。
主持人:剛開始要磨合的過程,有遇到吵架嗎?
林城億:我是還好,但我們班的同學,與化工科同學,比較容易發生爭吵。
主持人:那吵架怎麼辦呢?這個研究還要繼續進行下去啊。
林城億:我就要出來緩和一下氣氛,因為剛開始就是不瞭解對方的個性。
主持人:後來怎麼樣摸索,找到三個人可以好好的溝通,然後一起把這個研究順利完成?
林城億:我們每天放學都會留下來,互相討論,這樣慢慢下來,大概抓到與別人溝通模式。到最後爭吵就比較少了。
主持人:你們三個人,這麼分工?
林城億:我主要負責文書與整理報告,他們主要負責做實驗。
主持人:這個過程有遇到什麼事?讓你們覺得花比較多時間去克服的問題?
林城億:我們用培養皿進行霉菌觀察,剛開始不會技術,很多化工相關知識,我們兩位建築科同學也不懂,還好有化工科同學協助我們。
張永翔:其實這個學習過程,對於學長、學姊都是一樣的。學生從一年級,升到二年級,開始接觸「專題製作」課程,身為指導老師的我,教他們如何找題目?怎麼去進行研究?然後同學也要知道,我們有這樣一個目標,要完成這些事情,我們希望那些支援?這些支援,包括人力、器材、材料與經費,我們帶著學生,一步步慢慢的完成實驗。
對學生來說,這就是一種成長,就是一種學習,這種學習,完全超過課本所學的知識。課堂裡面,我們只是教同學「工程材料」的基礎知識,但如何利用這些基礎知識,進行實驗,最後還要完成「科學展覽」作品,這個過程是非常辛苦的,學生也是從不懂,然後慢慢的學習,最後獲得結果。
在實驗過程中,學生之間的爭吵,彼此間的磨合,這也是必然的,但是學生在這之間也慢慢的成長。在高二課程裡面,經由專題製作或科學展覽的學習,學生成長很多,讓身為指導老師的我,在旁邊觀察他們的成長,我也覺得十分欣慰。
主持人:今天我們訪問的是高雄市立中正高工張永翔老師,帶著學生林城億,分享他們的作品。今年中正高工在「高雄市第六十一屆中小學科學展覽會」中,榮獲「高級中學組」團體組第三名,他們的作品「霉想遇見你-防霉薄膜塗料之製作與應用」,獲得「環境學科」創意獎。
中正高工最近幾年不管在專題製作、科學展覽、旺宏科學獎,還有機器人研究,FRC團隊,都有很好的成績。想請老師分享一下中正高工在科學研究的具體的做法,以及相關的傑出表現。
張永翔:學校有完整的規劃,一年級鼓勵學生參加「閱讀心得比賽」,二年級時,鼓勵學生參加「小論文比賽」,進而參加「專題製作」與「科學展覽」,三年級時,再鼓勵同學參加「旺宏科學獎」或「FRC機械人競賽」,向更高層級的挑戰。
其實,我今年帶學生參加「科學展覽」,我的壓力蠻大的,學生自我的要求很高,他們將寫好的《作品說明書》或《研究日誌》給我看,我認為已經寫的很好了,可是他們說,還需要再請我修改。
後來我們不斷地修改,花了很多時間,他們利用課餘時間,主動找我,不斷的修改,學生自我要求非常高,當然身為老師,我也非常開心看到他們的努力,主動負責完成他們的作品。我們加「高雄市第61屆科學展覽會」複賽時,三位評審教授,給同學們很多的肯定與鼓勵。因為學生的用心,最後獲得高級中等學校組「環境學科」創意獎。
主持人:所以創意獎是額外的獎項?
張永翔:科學展覽會的獎項,包括前三名、佳作、創意獎、團隊合作獎、鄉土教材獎、科學潛力獎等。
主持人:可以跟我們介紹你們的成品嗎?其實今天有帶來是不是?
林城億:我們的成品可以塗抺在磁磚縫隙,或是易受潮的牆壁角落,塗刷完後等二十分鐘乾後,就可以有效的抑制黴菌的生長。
主持人:今天帶來的這個作品,看起來有一點比較像膏狀是不是?
林城億:其實我們剛才做完之後,就是像膠水狀。
主持人:怎麼樣可以讓它有防水的這個效果?
林城億:我們之前有想說,要不要測試它的防水效果,我們常用稀鹽酸清潔浴室,防霉薄膜塗料會不會就被溶化掉?我們當初想說,之後假如能改善這個作品的話,就是想測試看看,未來還有哪些部份可以修改,可以再精進。
主持人:所以目前做到,它是可以具有防水的狀態?
林城億:因為完成的防霉薄膜塗料,我們在做的時候,薄膜是很厚的。我們清洗製作塗料的工具時,如果用水沖,其實蠻難沖掉,可以維持防霉效果,但可能一段時間之後,就要刮掉再塗刷新的薄膜塗料。
主持人:科學展覽的參賽的過程,學生需要向評審介紹自己的作品?還是就是把文字資料準備好,然後評審做審查?
張永翔:參加校外競賽,從初賽、複賽到決賽,開始的時候,各校先將作品,繳交到主辦單位,評審委員先審查各組的作品說明書,選拔優良作品進入複賽,這時已經淘汰掉一半的作品。
複賽時採取分組分科方式評審,每組學生有7分鐘的「說明時間」,接著進入「評審詰問」,時間為5分鐘,評審教授會提出問題,參賽同學須要作完整的回答。
主持人:城億,你可以聊一下報告的過程?
林城億:比賽前兩個禮拜,化工科指導張文瀚老師,特別幫我們放學留下來,作口語表達訓練。不只是放學,也會犧牲午休時間,做模擬報告,有很多同學坐在下面,聽我們講,並提出一些他們的意見跟問題。
在比賽的時候,因為已經前面已經模擬很多遍,雖然以前我是一位很緊張的人,但是到最後比賽,都很順利,我的部分講得很完整,化工科同學與另外一位建築科同學,他們兩個也在口頭報告上,花了不少時間跟精力準備,如何回答評審的提問。
我覺得模擬表達訓練蠻重要,因為同學問的問題,就是代表在我們報告過程中,他不懂的事情,我們可以從這些問題,檢討報告的周延度,還有那些可以改善的地方。
主持人:這樣子參加科展下來,其實能夠讓自己有更多不同的學習機會?
林城億:可以學到很多不一樣的東西,也從老師與化工科同學身上學到很多。
主持人:當下知道,你們這一組有這麼棒成績時,那時候的心情跟想法是什麼?
林城億:我滿高興的,因為代表我們在過程中的努力還有成果,都是受評審的肯定。
主持人:在訪問前,我跟老師聊到,中正高工這一次能夠在高雄市科展,獲得「高級中等學校組」團體組第三名,這個過程是很不容易的,對不對?
張永翔:這次我們學校參加「高雄市第61屆科學展覽」,獲得「高級中等學校組」團體組第三名。中正高工今年共有14件作品參賽,最後有10件作品獲獎,包括前三名與佳作,最後依得獎作品點數加總的積分計算,中正高工獲得「高級中學組」團體成績第三名,成績其實相當不錯,因為前兩名是高雄中學與高雄女中。這可以證明,中正高工各科老師還有學校的支持,因為我們有共同的目標,指引學生在科學研究上面專注學習,然後最後獲得肯定。
有位同學對我講了一句話,他說參加科展「不做不會怎麼樣,但是做了會很不一樣」。我在想,他跟我講這句話的意思,如果我們今天只是把科展,當做一個普通的作業,學期結束以後,有繳交作業,老師會給一個成績,成績及格了,就拿到學分,或許大多數學生的想法,就是這樣。
但我發現,今年我帶的這組學生想法,不是這樣子。他們覺得說,我們除了要將一件簡單的事情做好以外,如果能夠更進一步,把當做一個非常重要的一個作業,然後認真的去規劃實驗步驟,將每個實驗步驟,經過一段長時間觀察,並做詳細的紀錄,將它整理成詳細的《作品說明書》與《研究日誌》。同時在實驗過程中,使用手機拍影片,最後剪輯成三分鐘的《作品影音介紹》,另外再將研究成果,製作成大張《學術型海報》,爭取參加校外競賽的機會。
所以學生,不僅將它當作一個普通的作業,他們希望能夠做的更好,我們參加校內競賽時,獲得第二名。接著參加高雄市科學展覽會,最後獲得評審們高度的肯定。所以我想說,如果學生「將一件事情認真做了,結果真的會很不一樣」。
學生給說的這句話:「不做不會怎麼樣,做了真的會不一樣」,學生經過一學期的努力,非常認真做每件事,事情認真做完了,結果真的就很不一樣。
當老師最大的快樂,不是在於我們教會學生什麼東西?最大快樂應該是說,老師在學生身上,學到什麼東西?我個人在最近幾年的教學中,發現現在學生常以「自我」為中心,希望每天學習的很快樂,但是我想,他們除了能夠讓自己的生活很快樂、很開心以外。我建議同學,除了關心自己的生活跟課業外,如果有機會,爭取校外的專題製作,或是科學展覽,甚至能夠參加全國,甚至國際競賽,打開自己的視野,讓自己能夠更具有競爭力,當學生能夠將視野打開以後,會看到不同的事物,讓自己,甚至讓台灣更有競爭力。
主持人:沒錯,雖然這個過程是辛苦的,但是當你完成很滿意的作品時候,相信成就感是別人拿不走。
張永翔:參加科學展覽競賽,就像爬山一樣,過程很辛苦,或許許多時候,有想要放棄的唸頭,但如果真的爬到山頂,然後回頭看自己走過的路,踏過的足跡,事實上就是人生中一個非常重要的一個里程碑,這些辛苦都是值得的。
主持人:沒錯,我相信,每一位用心參加研究的同學跟老師,都會有共同的體驗跟想法。
張永翔:對,我想這應該是他們高中生活中,最難忘的課程跟學習。
主持人:今天我在節目當中,為大家訪問到的是中正高工建築科張永翔老師,以及林城億同學。今年他們在「高雄市第61屆中小學科學展覽會」,獲得很好的成績,這樣的一個研究過程,老師也分享了很多寶貴的經驗跟想法。對學生的學習是很受用的,也期待學校的學生之後有更多的好成績。今天謝謝兩位,謝謝永翔老師,謝謝城億同學。