【创科教育】保良局李城璧中学 智能蜂箱便利城市养蜂
发布时间：07:00 2022-07-14 HKT
「年轻学生的创意及热诚，定能打败我们这些研究了（科技）很多年的成人。」首届香港创科展（下称创科展）得奖队伍的负责老师有感而发。近年各校的STEM（科学、科技、工程及数学）课程百花齐放，大大小小的创科比赛更给予学生实践创意的机会，把天马行空的想法化成实在的设计。创科展「初中组」金奖团队来自保良局李城璧中学，该校的创科发展虽属起步阶段，但今年开始把STEAM（STEM加上艺术）纳入校本课程，配合富趣味的课外活动，拉近学生与科研的距离；银奖得主为荔景天主教中学团队，该校一直大力支持学生参加各项科研比赛，并透过跨学科专题研习，助他们全面掌握各项STEM技能。
由香港创新基金举办的首届香港创科展于上月底举行，除了特设三个互动区及多达一百二十个中、小学作品摊位，更从逾四百份来自全港一百四十所中、小学的创科作品中，选出「小学组」、「初中组」及「高中组」优胜队伍。作品分别围绕 「智慧城市及智能家居」、「医疗及保健」、「可持续发展」及「奇思妙想」四大范畴而设计，主办单位期望学生构思创新科技产品，为人类解决生活难题。
保良局李城璧中学 智能蜂箱便利城市养蜂
保良局李城璧中学三名中三级学生林若愚、李逸轩及谢浚铠，于首届香港创科展（下称创科展）凭借作品 「Inno-Beehive」（智能蜂箱）获得「初中组」金奖，期望此设计可让蜜蜂与人类在城市共存。
保育生物人蜂共存
三名男生谈及为何选择以蜜蜂为主题，原来他们在搜集资料时，留意到一则国际新闻。李逸轩解释：「透过英国广播公司的新闻报道，我们得知全球正出现蜂群崩坏症候群（Colony Collapse Disorder，CCD），严重影响蜜蜂族群数量，便想找办法保育牠们。」林若愚补充，相对于大象、狮子及老虎等动物，蜜蜂很少受到关注，但牠们同是受人类发展影响的生物之一，故三人期望透过研发智能蜂箱，提高在城市养蜂的可行程度。他续说：「同时希望增加市民对蜜蜂的认知和减少误解，了解蜜蜂对生态环境的重要。」
实地考察改良设计
在创科路上不能只有空谈。林若愚表示智能蜂箱的设计概念是在传统蜂箱注入现代化元素，为蜜蜂提供舒适的居所。由于三人完全没有养蜂经验，为了改善设计，他们多次到访永和蜜蜂场实地考察，向资深养蜂人取经。三人忆述首次到蜜蜂场时，其设计马上被养蜂人否定。谢浚铠称：「（养蜂人）认为蜂箱（内部）太细，有太多电子零件影响蜜蜂生活。」养蜂人亦不认为智能系统对他有太大帮助，「所以我们决定把产品改成为养蜂新手而设，令一般市民也可（在城市）使用。」 智能蜂箱先后共有两个版本，李逸轩指参考养蜂人的意见及传统技术，两款箱子的外壳均用上杉木为主要材料，并回收传统蜂箱的杉木板改造而成。「蜂箱侧面使用透红色亚加力胶板，让市民可观察蜜蜂的生活，进一步了解其习性。」他解释，蜜蜂对红色色盲，采用红色保护胶板可避免蜜蜂变得暴躁，而蜂箱底部设有蓄水槽，能防止昆虫爬入蜂箱，保障蜜蜂安全。李逸轩又说，蜂箱顶部有两个微型花槽，可按季节种植不同植物，「养蜂人告诉我们，蜜蜂喜欢吃菊花及罗勒的花蜜，我们栽种这些花，除了可吸引蜜蜂入住蜂箱，也为牠们提供备用粮食，形成『蜂菜共生』的新概念。」
学校后山建研究场地
在科研技术的运用上，蜂箱的智能结构及功能包括智能加湿系统，当蜜蜂进入蜂箱，超声波感应器便会启动，喷出水雾。李逸轩解释，蜜蜂在干燥环境中活跃度下降，影响牠们的存活数量。「其次是智能滑轨收纳系统，运用Arduino编程令巢础自动伸缩，降低用家取蜜的难度，减少被蜜蜂螫伤的可能。」他补充，另一功能是雨天智能收轨系统，晴天时自动推出巢础，以便蜜蜂外出采蜜，当蜂箱上方的感测装置侦测到雨水便自动收回巢础，避免造成损坏。蜂箱的2.0版本更可透过应用程式控制，并设有太阳能充电板，只要通过手机便可以遥距控制微型花槽洒水，并实时监察箱内蜜蜂数量。在整个科研过程中，令三名学生最为深刻的是学校的支持。谢浚铠谓：「我们在学校后山亲手建造了一所蜜蜂研究场，并成功把蜜蜂由传统蜂箱转移至智能蜂箱生活，牠们甚至（在里面）筑起蜂蜡。」林若愚指比赛过后，该蜜蜂研究场将获保留，来年更计划与生物科合作，让同学有机会观察蜜蜂如何生活。三人不约而同表示，比赛令他们学会如蜜蜂默默耕耘，计划最终才能开花结果，他们将继续努力追寻创科研发的梦想。
初中培养创新思维
三名得奖学生能实践创意，学校的初中课程可谓他们重要的启蒙。保良局李城璧中学校长冯雅诗表示，学校在创科教育方面仍在起步阶段，「学校正处于新旧交接的分水岭，如今年引入了智能垃圾桶及智能灯等装置，让学生有机会动手拼砌，了解科技如何改变生活，不要觉得（创科）是遥不可及的事。」是次创科展优胜队伍的指导老师刘达理（Darlie Lau）以初中设计与应用科技科（D&T）为例，中二级开始学习使用感应器，并与电脑科配合，教导学生编程及人工智能等，「学生学懂应用机器后，老师便要引导他们思考，（过程中）学生主要学习创新思维。」
中三设STEAM专题研习
该校今年首次在中三下学期增设校本STEAM课程，冯雅诗指老师分别在中一至中三上学期的科学、数学、设计与应用科技、电脑及美术等课堂渗透创科知识，替学生打好基础。「中三下学期的STEAM课程采用专题研习形式，（把学生）分成不同小组作跨学科学习。」冯雅诗表示，经过中一至中三上学期的学习，学生在中三下学期已齐备实行专题研习所需的知识和技巧，但她发现部分学生在表达能力上有不足，将来或考虑加入中、英文科协作，「例如在STEAM课程内，教导学生准备短讲的方法，或如何令内容更有趣吸引。」她笑言STEAM成为校本课程的优势，是可按学生的兴趣、能力及需要，作出不同剪裁和变化。刘达理补充，在此新增课程中，学生要把过往学习的所有STEAM知识结合，学以致用。他以本年专题研习为例，不少作品与日常生活息息相关，「很多学生设计了与宠物相关的智能产品，如遥距喂食机，以及透过太阳能板控制衣架伸缩。」
多元科学活动提升兴趣
同属本学年新增的还有「数学及科学周」，冯雅诗期望透过一连三天的趣味活动，令学生对科学产生兴趣。「我们邀请了香港科技大学的『火博士』（化学系理学教育助理教授陈钧杰）为初中生开设讲座，他在礼堂现场示范有关火的科学，以趣味角度吸引学生。」全校活动则包括摊位游戏、科学及数学常识问答比赛和老师分享，让学生知道科学不只是书本上的知识，也可以好玩、新奇、有趣。
保良局李城璧中学设有创科学会，刘达理说学会每年设有不同主题及活动，本年主题围绕「Cyberpunk」（未来科技），例如元宇宙。「我们（为此）购入VR（虚拟实景） 眼镜，学生可穿梭于虚实之间，也与学生分享现在比较热门的议题如NFT（非同质化代币）。」他补充，学会更设有「学长计划」，由表现出色的学长指导中一及中二的学弟妹，如三名凭借Inno-Beehive获奖的学生将拍摄影片，教导同学如何操作得奖设计，「这些学长也会在STEAM Lab留守辅助老师，并把其知识及经验与低年级学生分享。」
文：黄正怡
图：朱永伦、蔡建新、受访者提供
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