波波教授演講廳:香港鹽業歷史的啟示

  友人常跟我說:「歷史咁悶,唔知讀嚟做乜?!」 我卻覺得藉著了解歷史,人們不但可借古鑑今,還可參透世事和增長智慧。學習本土歷史,使我更了解及珍惜自己所愛的出生地 — 香港。 約十年前,我開始對香港的海洋歷史產生濃厚興趣, 隨後更在香港大學創辦了《香港海洋歷史》的通識課程。 (波波教授攝) 考古學家發現大概7000年前,香港的海岸已經有人類居住和活動[註1]。而遠在公元前221前至公元前207年,統一中國的秦朝把香港納入疆界。秦朝亡後,在公元前204年至公元前112年間,香港歸入南越國的領土,被該國統治了93年之久。接著,香港被西漢朝所統治,並成為一個為朝廷生產海鹽的地方。漢武帝劉徹( 公元前156年-公元前87年)首創把製鹽業國有化,設立鹽官到各海邊城鎮去管理製作及銷售海鹽,一切利潤收歸國有。因此,百姓製造及販賣私鹽均屬違法。 為什麼古時人視鹽如財? 羅馬帝國發薪金給士兵,目的是讓士兵有錢去購買鹽,因此拉丁文「薪金」(salarium)與鹽息息相關。鹽除了可以為食物調味和為人體提供所需的礦物質外,鹽亦可以用來醃製食物來延長食物的保存期限。古時仍未有電冰箱,古人發現以鹽處理蔬菜、魚及肉,可以減去食物中的水份,有助防止食物變壞。 即使在寒冬不能耕種的時段,人們亦可以品嚐預先醃製好的菜和肉。所以,鹽是人類維生的必需品。在內陸地區,鹽更是較昂貴的恩物。 香港的產鹽基地和製鹽方法 香港地理環境得天獨厚,在古時擁有好幾個合適產鹽的淺海泥灘,可建成大型的淺水盆地作曬鹽場之用。這些產鹽基地包括大澳、后海灣、屯門、九龍城及吐露港等的河口泥灘區域。 每年9月至4月是進行產鹽工作的最佳時段。雨季過後,水中的鹽份較高。 同時,正在地上曬乾中的鹽被大雨溶解及沖走的機會亦較少。 一般用來醃製食品和工業用的鹽, 由於非直接食用,夾雜着沙粒亦無大礙,這樣的「粗」鹽可以簡單地讓海水在淺水盆地中曬乾便製成。至於直接食用的鹽則須較清潔,可透過沙濾法去製成[註2]。先把沙和粗鹽混合並放在一個用木製成的槽中,槽的底部放有石頭及鑽有小孔以便排水。之後在沙面上注入清潔的海水,進行沙濾。沙濾期間,雜質被沙隔除了,被過濾的海水把沙中的鹽溶入水中。這些高鹽度的潔淨海水會被引進清潔的淺盆中,曬乾後便成為可以直接食用的鹽了。從中可見,古人的曬鹽方法十分有科學智慧。 (波波教授攝) 大嶼山的大屠殺事件 自西漢到滿清皇朝,香港的鹽業一直是國營企業。在南宋建國初期,香港大嶼山發生了大屠殺事件,這事件歷史學者稱之為「大奚山鹽民起義」(大奚山即今天的大嶼山)[註3]。在北宋亡國前後,官方產鹽事務缺乏官員監管,鹽民便自行生產私鹽來使用和販賣,情況延續至南宋初年。於1197年,南宋政府為了掌握官鹽產業,便差派官兵前往大嶼山緝捕產賣私鹽的違法者。這官方的武力行動引發島上鹽民反抗及起義。結果大批官兵登島,並屠殺死了130多名居民。自始,南宋政府杜絕了大嶼山居民製作及販賣私鹽,並穩握官鹽產業。可惜,這不幸的屠殺事件,亦使大嶼山的產鹽業日趨式微。 今天,鹽仍然是人們不可或缺的必需品,工業化的產鹽技術大幅減少生產成本和提升海鹽的質量。香港富商李嘉誠先生也購入了澳洲最大的鹽業公司(Cheetham Salt),透過薄利多銷,仍有利可圖。 借古喻今,前車可鑑 三面環海的香港擁有豐富的海洋資源(例如:海鹽、蠔、珍珠及其他海產),若能適度開發和妥善管理,必成為可持續發展的產業。以上香港鹽業歷史給予我以下的啟示: 1. 歷史從無千秋萬世的朝代,政權會隨時間更替。 2. 為求達到政治目的,有些政府會不惜動武鎮壓百姓,結果換來產業衰退,這樣值得嗎? 大嶼山的屠殺事件便是一例。 3. 香港過去2000多年曾經歷了不同政權的管治,有起有跌。香港人意志頑強,富抗逆力,能夠絕處逢生。用歷史宏觀的視野來看,香港人經霜越傲,我們的未來必將更好!   廷伸閲讀: 註1: 波波教授演講廳 – 香港漁業需要新力軍:https://bit.ly/2pFaTy0 註2: Lin Shu-yen (1967). Salt Manufacture in Hong Kong. Journal of the Hong Kong Branch of the Royal Asiatic Society 7:138-151 (香港的產鹽業;作者: 林書顏): https://bit.ly/2qnrcje  註3: Wiki – 大奚山鹽民起義:https://bit.ly/2oRzwHC   

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波波教授演講廳:融入社區的STEAM教育

本年初有幸到訪香港道教聯合會雲泉學校,擔任其一年一度STEAM比賽的評判。學校給我的第一個印象是:陽光笑臉遍校園、共融文化互支持、創新科技澤社群。特別是校長親切的笑容和開朗的笑聲極具感染力,促使師生皆投入STEAM教育學與教的過程中。 過程中我特別欣喜見到很多家長撥冗到校為同學打氣,共享孩子的學習喜悅。由於雲泉學校擁有較多南亞裔孩子,故以英語教學為主,聽著不同種族的孩子們以流利的英語交談,我猶如置身國際學校的學習環境當中。 一切從「關心社區」出發 是次STEAM比賽主題是「關心社區」,孩子們先要了解社區的各種問題和需要,從而對一個特定的社區問題疑定解決方案。比賽過程中,各組同學的表現均十分出色,能看孩子們和老師們花了不少心思和時間去探究問題、蒐集背景資料和建立解決方案。可見透過參加STEAM比賽,能提高學生學習動機,有效地運用跨學科知識,實踐多角度思考協作解難。 小眼睛看大社區 有一組同學發現區內公園欠缺為長者而設的運動設施,他們建議在公園內設立大型顯示屏幕和安全地台,讓長者們一起跟著屏幕中的導師和音樂安全地做合適長者的運動。同學亦主動訪問了區內長者,參考用家的意見,進一步優化他們的方案及產品設計。小組在台上介紹方案時,同學們上下一心,各人擔當不同的角色。有些負責講解、有些維肖維妙地扮演長者做運動、有些負責回答評審的提問……可見小組成員在匯報過程中發揮團隊合作精神。 圖1: 評判們一邊測試「垃圾桶機械人」的效能,一邊聆聽同學的介紹。同學加入人文學科和藝術元素(Arts),把機械人變得色彩繽紛,與平時骯髒的垃圾桶截然不同。不但能美化環境,亦能解決社區衞生問題。(相片由雲泉學校提供) 另一組同學建議區內公園應增設親子休憩設施。他們參考了外國的例子,提議在公園設置二人共用的「親子鞦韆」,讓家長和孩子一起盪鞦韆,共享愉快的親子時光。當天,其中一位評判是該區的區議員,她對孩子的創意和建議讚不絕口,並樂意在區議會倡議設置「親子鞦韆」的方案。可見孩子的洞察力和創造力絕不比大人遜色。 還有一組同學發現區內行人道上的垃圾桶常常滿溢,清潔工人往往未能及時去清理垃圾,構成社區衞生問題。因此,他們設計了一個垃圾桶機械人,每當垃圾桶的垃圾滿載時,它便會自動前往就近的垃圾收集站,瀉下垃圾後便會返回原本的位置。孩子們用模型來展示該機械人的運作和功能,十分有創意(圖1)。孩子再透過和評判的討論,進一步了解該在設計上存在的問題。例如孩子發現,在人多的路上,走動的機械人對途人會構成一定危險。另外,垃圾桶的味道也許會對市民帶來滋擾。孩子積極地回應評判說:「多謝各位的意見,我們會繼續努力,把設計進一步改良。」可見,同學掌握到「精益求精、不斷進步」的創科精神。 雲泉學校又把人文學科和藝術元素(Arts)加入在STEM教育中,變成了STEAM教育,希望學生從關心和改善人類社群出發,並把藝術融入STEM的產品設計當中。例如:同學留意到社區環境衛生的問題,再花心思把垃圾桶機械人打扮得美輪美奐,不但可美化社區環境,亦可讓市民對垃圾桶的形象改觀。 在比較不同設計方案的優劣時,孩子建立明辨性思考。 這5C正是廿一世紀的育才目標。 這次STEAM比賽舉辦得十分成功,雲泉學校的同學能體會到跨學科的學習模式,透過自主學習和設計循環(Design Cycle)去建立解決問題的方案。他們亦能夠對社區作深入了解,從而關心(Compassion)區內人士的需要。在協作學習(Collaboration)的過程中,孩子學會有效溝通(Communication)的技巧。有趣的題目讓孩子發揮創意(Creativity)思考解決方案。同時,在比較不同設計方案的優劣時,孩子又建立明辨性思考(Critical Thinking)。這5C正是廿一世紀的育才目標。 近年,教育局極力推動跨學科閱讀(Reading across curriculum),老師也可考慮在STEAM學習中加入跨科閲讀元素(Reading)。 亦可加入電腦編程和機械人元素(Robotics),進一步豐富STEAM教育學與教的歷程。 STEAM教育能否成功有賴敢於創新、願花時間及循循善誘的教師團隊。教學團隊是學校最重要的資產,校長須讓老師擁有專業自主空間來發揮創意,並盡量在資源上配合,方能讓學校在STEAM教學更上一層樓!這樣便能惠及學生,發展孩子的好奇心和創意, 讓他們成為關心社會和樂於助人的未來社會主人翁。 圖2: 同學正在討論如何回答評判的題問。這組同學透過立體模型,為校園建議了一個善用再生能源的方案。(相片由雲泉學校提供) 圖3: 同學正嘗試回答評判的題問。這一組同學透過立體模型, 設計了一個運用太陽能發電的候車室。讓在路邊等候巴士的乘客不用吸入汽車廢氣之餘,更可以在舒適的候車室享受冷氣和閱讀報章雜誌。(相片由雲泉學校提供)

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波波教授演講廳:安能辨我是雄雌?

透過日常生活的所見所聞,可以培養孩子的好奇心、觀察力和科學探究精神。 大自然中有些事情,我們以為人所共知,事實卻不然。考考大家如何分辨蟹、蝦、龍蝦、賴尿蝦、馬蹄蟹和八爪魚的性別呢?今期專欄,讓波波教授分享辨別不同海洋生物性別的方法吧。 相信大家都懂得分辨貓、狗的性別。 通常我們會把牠們反轉,觀察其生殖器官的特徵便可知道。那麼,又怎樣分辨蟹的性別呢?同樣地,我們可以把蟹反轉,看看牠腹部下方的蓋掩形狀,尖的是雄性,橢圓形的則是雌性。但也有一些蟹的品種(如和尚蟹),雌雄蟹的腹掩形狀很相似。在這情況下,我們可用尖刀輕輕把腹掩打開,雄蟹會長有兩條生殖支,而雌蟹則沒有。 怎樣分辨蝦的性別呢?有人會覺得從蝦頭可看出,但卻找錯方向了。 大家可用觀察貓、狗和蟹的邏輯,把蝦反轉細心觀察,便可找到答案。原來,雄蝦的生殖器位於頭下方的第一對腳上,若兩腳中間長出多一對生殖支便是雄蝦了。而雌蝦的第一對腳是正常的,雌蝦的性交接器位於蝦頭的下方(圖1)。因為雌雄蝦具有不同的胺基酸,所以味道會有所不同。下次吃白灼蝦,不仿比較一下兩者的味道啊! 圖1:雄蝦的生殖器位於頭下方的第一對腳上,在兩腳中間長出多一對生殖支。而雌蝦的第一對腳是正常的,牠的性交接器位於蝦頭的下方。(圖片來源:漁護署) 那麼龍蝦呢?大家可能以為蝦和龍蝦的性徵相似,答案卻不是這麼簡單。就以波士頓龍蝦為例,雌雄龍蝦都長有一對生殖支,它們位於頭部最後一對腳之下。然而,雄性的生殖支比雌性的較厚和壯大(圖2),多看多比較便能夠找出端倪。 圖2:雄性波士頓龍蝦的生殖支比雌性的較厚和壯大,雄性的尾部亦較雌性的厚和硬。(圖片來源:互聯網) 原來瀨尿蝦是從三葉蟲演化出來的古生物,在化石中可找到牠們祖先的蹤影。可能因為瀨尿蝦是蝦的祖先,兩者性別的特徵大同小異。雄性瀨尿蝦在腹部的第三對腳會額外多長一對生殖支(圖3),十分易認。 圖3:雄性瀨尿蝦在腹部的第三對腳會額外多長一對生殖支。(圖片來源:漁護署) 馬蹄蟹亦是古生物,牠的進化故事是很浪漫的!雌蟹的體形一般比雄蟹大,成熟的雄蟹會時常緊握雌蟹一起暢泳,久而久之,雄蟹的足肢變得粗壯(圖4)。同時,雌蟹為免身體末端的尖刺在擁抱時刺傷伴侶,所以雌蟹的尖刺因而退化和減少。雌雄蟹互相遷就愛護對方,經歷幾億萬年的相互進化,就便變成了今天的馬蹄蟹。爸媽們應效法馬蹄蟹的相處態度,男的要保持健壯和盡力愛護妻子,女的要温柔體貼和配合丈夫啊! 圖4:雄性馬蹄蟹的足肢比雌蟹的較為粗壯。同時,雌蟹身體末端的尖刺退化和減少了。(圖片來源:互聯網) 至於八爪魚的性別又能如何區別呢?反轉牠來觀察生殖器?這邏輯並不能應用到八爪魚身上。八爪魚是軟體動物,牠們的身體結構並不像甲殼類動物般。八爪魚的足手滿佈吸盤,奇妙地雄性的第三隻足手(順時針計) 就是牠的生殖器!這隻足手變得平滑,末端沒有吸盤。雄性八爪魚會把這變異了的足手伸入雌性的體內交配(圖5), 雄性八爪魚真古惑啊! 圖5:雄性的第三隻足手就是牠的生殖器,這隻足手變得平滑,末端沒有吸盤。雄性八爪魚會把這變異了的足手伸入雌性的體內交配。(圖片來源:互聯網) 下次用海鮮打邊爐,不妨與孩子來一個猜謎玩意,一起探索不同海產的性別。緊記先讓孩子「格物」(即細心觀察) [ 註一],從事物中找不同,嘗試尋找答案。若他們找不到答案,可以給他們一些提示。邊吃邊學,一樂也! 延伸閱讀:  [ 註一] 波波教授演講廳 ⎯ 未學STEM 先學買魚:https://bit.ly/30SHk8V 

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波波教授演講廳:香港大學的海洋生物學基因

別輕看香港特區的海域細小,原來它蘊藏著約6000多種不同的海洋生物,品種數量佔全中國的四分之一[註1]!因為香港獨特的地理位置,讓我們的海洋擁有豐富的生物多樣性。香港位於珠江河口,西邊的海水鹽度比東邊較低,同時200多個小島分別形成了延綿迂迴的海岸線和各種不同天然生境,當中包括泥灘、濕地、紅樹林、沙灘、石灘、岩岸、珊瑚礁等。 國際化的海洋生物學研究 這6000多種海洋生物大多是由歷代生物學家所發現、確實和記錄下來的。遠在1854-1855年間,美國生物學家William Simpson(1832-1872)曾經在香港柴灣及石澳對開海域使用本地漁船及拖網採集各種魚、蝦及蟹的樣本。他紀錄了超過100種蟹類及50多種魚類,並把所有收集到的樣本帶回芝加哥的博物館收藏及硏究。 可惜後來一場大火把所有標本和相關紀錄都燒毁了。猶幸,他當時以文字把曾在香港見過的海洋生物記錄下來了,這文件便成為了具參考價值的重要科學文獻[註2]。 往後,有不少外國生物學者亦曾到訪香港。例如:法國學者Odon Debeaux於1860年訪港,他曾在香港島北角海域採集浮游植物作硏究。德國學者Karl Eduard von Martens於1866年對本地的海洋植物和魚類作硏究。美國史丹福大學校長David Starr Jordan亦曾於1904年來港硏究海洋魚類,並於一年後發表《在香港收集的魚類清單》一文[註2]。可見,香港初期的海洋生物科學硏究已經是十分國際化。 首任港大校長亦是海洋生物學家 不講不知,原來香港大學第一任校長Charles Eliot爵士(1911-1918)亦是一位海洋生物學家,他專長硏究軟體動物,包括蛞蝓(又稱海兔)。然而,早期的港大只有文科、工科及醫科學院,要到1939年才成立理學院。 海洋生物研究造福人群 在1928年,港大聘請了Geoffrey Alton Graig Herklots為教授,主要任教生物科。Herklots對香港海洋科學研究貢獻良多,尤其在漁業硏究和管理方面,他的科研成就舉足輕重。他在1930年創立了科學期刋《The Hong Kong Naturalist》,鼓勵學者和學生發表對本地及華南動植物的硏究成果。著名的中國海洋生物學家曾呈奎亦在Herklots的期刋發表了多篇關於研究香港海藻的文章。除了學術研究外,Herklots亦參與香港的漁業管理。 1937年,香港政府向Herklots提供支助,讓他在港大成立「漁業硏究所」。Herklots知人善任,他在1938-1948年間聘請了林書顏擔任該硏究所的主任,致力協助政府組織香港各處的魚類統營場、改善本地漁業和水產養殖業。 這兩位居安思危的科學家,原來早在第二次大戰的兩年前,已建議漁民大量製作鹹魚,為食糧作好儲備。Herklots亦曾參與抗日行動,但不幸被俘虜到赤柱集中營。由於日軍僅提供一斗之糧, 俘虜們皆營養不良骨瘦如柴。Herlots便把貝殼磨碎,供各人糊口以補充鈣質。而林書顏則繼續做硏究,他從魚肝提取維他命A,並透過紅十字會把這些維生素帶給集中營的俘虜們食用。 戰後,港督委任Herklots成立一個新的發展處,負責重建香港的漁農業及提高食物供應,使本港的貧苦大眾得到飽足。日治時期的香港,日軍把漁業管理得井井有條,林書顏和Herklots從中得到一些啟迪。之後,港大的漁業硏究所亦變成了漁農處(即是今天的漁護處)。 林書顏繼續協助港府的漁業發展至1948年,他的科研成就獲國際垂青,聯合國糧農機構(FAO)聘請他帶領漁業生物學技術工作,並到世界各地推廣水產養殖和當中的技術。他在這崗位工作了15 年,其成就和貢獻獲得國際好評,是香港人的典範。 踏入1970年代,莫頓教授(Brian Morton)接棒成為香港海洋生物學歷史中的風雲人物,他創立太古海洋科學研究所、米埔自然保護區及海下灣海洋生物中心等。他亦成功游說香港政府設立海岸公園及保護區,為本港保育海洋生態環境的工作殿下重要根基[註3]。 海洋生物學化解港大的關門危機? 戰後的香港滿目瘡痍,民不聊生 。港府曾經評估是否需要投入大量經費重建港大, 讓它繼續成為香港的最高學府。 討論熱切眾說紛紜,有人說:「港大缺乏科研。」,亦有人說:「中國有這麼多所優秀大學,我們沒有必要保留港大。」[註2] 會議最終提出:「若要重建港大,港大必須要發揮其獨特性和開拓專長的硏究領域。」會議亦建議把海洋生物學列為港大其中一個重點硏究方向,對香港、中國和世界作出更多貢獻。 從歷史脈絡看來,港大確實擁有海洋生物學的基因。 延伸閱讀: [註1] Ng, T.P.T., Cheng, M.C.F., Ho, K.K.Y., Lui, G.C.S., Leung, K.M.Y., Williams, G.A.(2017). Hong Kong’s rich marine biodiversity: the unseen wealth of South China’s megalopolis. Biodiversity and Conservation 26: 23-36.  [註2] Macpherson, K.L. (2003). The history of marine science in Hong Kong (1841-1977). In: Morton, B. (Ed.), Perspectives on marine environmental change in Hong Kong and Southern China, 1977-2001: Proceedings of an International Workshop Reunion Conference, Hong Kong, 21-26 October, 2001. Hong Kong: Hong Kong University Press. [註3] 波波教授演講廳:任何人都可以出類拔萃 圖1: 首任香港大學校長Charles Eliot爵士是一位海洋生物學家,專長硏究海蛞蝓(又稱海兔);圖片展示兩種香港常見的品種。(相片來源:左圖互聯網資料;右上圖Vriko Ho攝;右下圖Nicole Kit攝) 圖2: 香港大學的Geoffrey Herklots教授(左中圖)和他的同事林書顏(右中圖) 對香港早期的漁業和水產養殖業貢獻良多,以科學硏究推動社會和經濟發展。 (圖片來源:上圖香港特區政府;左中圖互聯網資料;右中圖來自註2;下圖波波教授攝。)

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波波教授演講廳:尋找快樂的國度

猶記得幾年前,女兒從課外書中得知不丹是世界上最快樂的國家之一,更在地圖上標示着這個位於喜馬拉雅山脈中海拔3000多米高的「天空之城」,嚷著要我們帶她到那裏尋找快樂。今年暑假,她的夢想成真了! 我們在曼谷登上了前往不丹的小型客機,兩個多小時後,終於看到高聳巍峨的喜馬拉雅山山脈, 看得女兒目瞪口呆。著陸後,遊客們都被那古色古香的機場吸引著,大家不停地拍照,捨不得離開停機坪呢! 地大物博,川流不息 不丹的面積是香港的38倍,但只有約80萬人口,即每平方公里只有21人。相對每平方公里擠滿7400人的香港,不丹的人均空間比香港的足足多350倍,非常富空間感。 不丹境內河川匯集,清涼的冰水從各個喜瑪拉雅山峯流下來,淙淙流水為這「天空之城」帶來了動力和生產力。不丹國皇善用天然資源,讓水力發電成為主要的經濟收入來源。所產生的電除可供全國使用外,亦供鄰近國家如印度購買。其次的經濟來源是農業和旅遊業。 因果循環,著重平衡 不丹是佛教國家,人民深明因果循環的道理,所以特別愛護大地,尊重生命。不丹國民重視環保,為了保育生生不息的大地資源,農民不會使用農藥耕種,所有農產品均是有機食品,吃進口中的蔬果份外甘甜。為了感受一下喜馬拉雅山脈的靈氣,我們的行程不乏上山、下田和下河的美好時光。 在行山的過程中,我觀察到不丹人民愛護大自然和「 自己垃圾自己帶走」的良好公民素質。 不丹政府為了在城市發展、保育自然環境與文化承傳間取得平衡,制定了一系列的政策和法例。當中包括所有新樓宇建築必須依從傳統建築特色為設計藍本,樓宇高度不可超過六層,以確保不丹獨有的建築文化和手繪工藝得以承傳。政策禁止興建現代化的高樓大廈,以免玻璃幕牆和摩天大廈破壞大自然的和諧。除了建築特色外,不丹人的日常 衣著也別具特色,並沒有因為全球一體化的衝擊而摒棄國家獨有的民族特色。 細心觀看,國民的衣袖皆向外反摺了一下,原來這穿衣特色是有典故的。男女國民平日所穿著的織錦掛裙,就像我們中國的古裝。 活在這富有建築特色的「天空之城」,我們仨仿如回到數百年前的古代,與現實社會隔絕了。 雖然旅遊業能為國家和人民帶來豐裕的收入,但過多的旅客會影響本地人民的日常生活、引致交通擠塞、帶來污染、造成環境及生態系統的破壞等等。在權衡輕重後,不丹政府決定發展「高質素、低破壞」(High quality, Low impact)的旅遊業,每年只容許10萬外國人申請到訪不丹。亦拒絕「自由行」的旅遊模式,遊客必須由當地的專業導遊和司機接待, 方能獲批旅遊簽證。 究竟在這個簡樸的國家,為什麼人民能這麼快樂呢? 在不丹,我們找不到金碧輝煌的 宮殿,所到的著名廟宇和堡壘皆是雄偉莊嚴的歷史建築。 城市中沒有美倫美煥名牌鼎立的商場,街道上沒有宣傳快樂的廣告,電影院也沒放映喜劇。日常的飲食均以素菜和米飯為主,沒有大魚大肉。在破爛不平的路上沒有名車豪宅,卻有勸籲人民守規的語句。 有趣的是,不論在城市的當眼處,還是鄉村民居的小角落,也放著國皇一家的漂亮合照。從國民的生活小節可見他們愛戴國皇之心。 我們觀察到國民生活樸實,各人緊守崗位敬業樂業。負責種田的努力耕種;指揮交通的專注留神;招呼款待的笑面迎人…… 觀察多天,太太終於按耐不住,要訪問導遊和司機不丹人快樂之道。導遊哥哥微微笑地說:「簡單是福,常存感恩!」 「簡單」是指: 生活簡樸不圖貪婪, 情感真誠不記仇恨。 「感恩」是指: 感激天地萬物所賜, 學會施予感謝他人。 波波教授和女兒到不丹尋找快樂的原由(相圖來源:波波教授) 不丹風境秀麗,處處猶如山水畫。(相圖來源:波波教授) 不丹首都亭布市中心的街景,警察十分盡責地去指揮交通。(相圖來源:波波教授) 與世無爭、簡樸的不丹。(相圖來源:波波教授) 波波教授在普那卡政府大樓和一位議員合照,他會帶着貓咪上班工作。(相圖來源:波波教授)

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波波教授演講廳:手和腦的奧秘

考考你,除了大腦之外,我們身體中那一個部份有最多的神經末梢呢? 答案是我們的一雙手。 在人體中,手掌佔有的感覺神經細胞和運動神經細胞的密度為各個器官之首(圖1),這些神經細胞和大腦聯繫緊密、合作無間。手可幫助我們測量物體的冷熱、乾濕、輕重、大小、軟硬、銳鈍及不同質感,這有助我們探索週邊環境及分別不同物品,從而減低健康風險。同時,手能做很多工作,如切割食物、煮食、整理東西、彈奏樂器、製造出各式各樣的衣服和日常用物品、以及創作手工藝術品等。 圖1: 以上是兩位皮質小人(cortical homunculus),他們外貌古怪是因為他們身體不同部分的比例是按照大腦中負責該部位運動功能(右邊小人)與感官 功能(左邊小人)的區域中神經末稍的密度來訂定。手掌第一,其次是口、鼻及眼睛。(圖片來源:https://bit.ly/332z48o) 多用手探索事物能助大腦發展 理論上,多運用腦細胞能夠助長腦部發展,我們必須多用手去感受物料的不同質感和特徵,並多用手去做不同的工作和發揮創作。因此,父母可讓小孩多用手觸摸不同的東西,運用觸覺探索身邊環境。例如:可讓孩子用手感受油和水的分別、金屬和木頭的分別、鯇魚和鰻魚魚身的分別、不同樹葉的質感等。在促進手腦神經系統發展的同時,亦建立孩子的好奇心及提升學習動機[註1]。 爸媽要讓孩子從「動手做」中學習 日常活動包括繪畫、做手工藝、彈奏樂器、寫書法、砌模型、做家務等均可增強手腦神經系統。孩子亦可透過進行乒乓球、羽毛球、網球、籃球、桌球、保齡球等運動去強化眼、手和腦的協調。視藝、音樂或運動方面的鍛鍊可促進孩子的腦部發展,長遠來說亦有助學術發展。因此,不少學校推行「一生一體藝」計劃,要求每位學生挑選一種樂器或視藝項目和一項運動去練習。這不單能訓練孩子的專注力和堅毅精神,同時亦加強手腦協調和腦部發育。難怪,不少藝術或運動「叻」的同學也是成績優異生。 若孩子花大部份課餘時間來上網和玩電腦遊戲,手腦發展便會受到限制。反觀,若孩子像愛因斯坦般恆常練習小提琴或像達芬奇般熱愛畫畫,便能大大強化手腦神經系統,亦同時激發右腦發展,一舉兩得[註2]。 其實,手和腦是互動的。例如,硏究發現籃球運動員透過用腦去思考及幻想彩排射球動作,可增加他們的入球命中率和賽事中的表現 [註3]。所以,孩子在坐巴士或地鐡時,不防用腦幻想自己在彈奏樂器或練習射球。 在用手做事情時,孩子也可以發揮創意。例如,在彈奏樂曲時,可以嘗試變奏,加上裝飾音、改變節奏或和弦組合,把樂章以新的形式表達,甚至可以創作新的樂章。在周末,爸媽亦可讓孩子化身成小廚神,為家人創造新菜式。 光纖之父也愛畫畫 中文大學周保松教授曾憶起他在大學時與當時的中大校長高錕教授會面,他留意到高校長有個習慣:「就是喜歡一邊聊天,一邊在白紙上畫幾何圖案,並且愈畫愈多。」 無獨有偶,波波教授在聽人家演講或在開會時也會不由自主地一邊寫筆記、一邊畫畫(圖2)。我覺得能透過畫筆創作是人生一大樂事,所以有空便作畫,既自娛亦有助思考。我的女兒也跟我一樣,無時無刻也繪畫創作,時有佳作,一樂也! 圖2: 波波教授最近的畫作,作品是在會議或聆聽學術講座時繪畫在筆記簿上的。(圖片來源:波波教授) 延伸閲讀: 註1: 波波教授演講廳:閱讀可拓展孩子的好奇心 https://bit.ly/2YwQ3jR  註2: 波波教授演講廳:你是左腦人還是右腦人?https://bit.ly/2ryRKe2  註3: Kendall G, Hrycaiko D, Martin GL, Kendall T. 1990. The effects of an imagery rehearsal, relaxation, and self-talk package on basketball game performance. Journal of Sports and Exercise Psychology 12: 157-166. DOI: https://doi.org/10.1123/jsep.12.2.157 

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波波教授演講廳:吞拿魚三文治的食安啟示

今早上班時遇見同事Sam,看到他的臉色蒼白便問候他說:「Sam! 你今日臉色麻麻地,身體冇乜大礙呀嘛?」 Sam嘆一口氣,便回答說:「我真『黑仔』!前晚,因為要趕寫計劃書而沒有空去吃晚餐,所以我去了屋企樓下的便利店快手買咗兩份吞拿魚三文治醫肚。之後,半夜便開始上吐下瀉,痾到人都軟哂!昨天請了病假一天,休息一下。今日狀態總算已回復七、八成。家陣,我見到三文治都怕怕啊!」 大家或許也曾經歷過Sam的遭遇。事實上,購買商店預製好的三文治來食用是有一定健康風險的。就讓我以吞拿魚三文治作例子來解釋其潛在的食安風險。 呑拿魚三文治的主要材料包括罐頭三文魚肉、沙律醬和麵包。有時,製作者還會加入青瓜或生菜。生產商必須確保所有食材「新鮮」及清潔,方可供顧客安全食用。然而,若是製作者或食品工場環境不清潔,材料和三文治便有機會受細菌污染。 細菌及組胺增多以致中毒 當食材受到細菌污染,又存放在不當的温度下過久,可導致大量細菌增生及形成有害的組胺( histamine )[註1]。 呑拿魚肉含豐富組胺酸( histidine ),當受到腸桿菌類細菌污染 , 那些細菌的酶(即酵素)可將組胺酸轉變成組胺,而這些組胺是不能被烹調的高温分解的。組胺在人體內過多可產生毒性,中毒徵狀包括出現面部通紅、出汗、 噁心、嘔吐、頭痛、頭暈、 心悸和出疹等,病徵常被誤診為食物敏感 [註1]。 根據食安中心的資料,若進食吞拿魚中組胺的濃度多於每千克魚肉含80毫克組胺,便有機會中毒。而國際食品法典委員會把罐頭魚製品的食安標準定為每千克魚肉含200毫克組胺。 除了吞拿魚外,鯖魚、沙甸魚及鯷魚都含大量天然的組胺酸(圖1)。因此,在這些魚類的製成品很大機會亦含有組胺 [註2]。   圖1:含天然組胺酸的魚類包括:(a)鯖魚、(b)沙甸魚、(c)吞拿魚及(d)鯷魚,其製品很大機會亦含有組胺。(圖片來源: 食安中心) 食安中心曾經在2005年檢測了12種不同牌子罐頭吞拿魚肉,結果發現當中10個品牌均含組胺,最高濃度為每千克魚肉含6.9毫克(平均值為1.8毫克/千克魚肉)[註1]。食安中心亦曾到20間不同店舖及食肆抽取吞拿魚三文治樣本作化驗,當中18間的樣本也含組胺,最高濃度達到每千克魚肉含20毫克(平均值為3.5毫克/千克魚肉)。結果顯示吞拿魚三文治內的組胺濃度一般比鑵頭吞拿魚肉內的較高,反映在三文治的製作及存放過程中有細菌污染,引致組胺的形成。可幸的是所有樣本都合格,沒超標。     食物儲存温度及時間影響其食安風險 為了進一步瞭解儲存温度及時間如何影響組胺在罐頭吞拿魚肉的形成,食安中心進行了一個有趣的實驗。他們把開罐後的吞拿魚肉分別放在2°C、22-23°C(室温)和33°C,之後分別在2、4、6、8、24 及48小時抽取樣本作化驗。結果發現在2°C下,樣本存放至48小時或甚至168小時並沒有檢出組胺。在室温存放1 天,平均組胺濃度可升至2400毫克/千克魚肉(圖二),遠高出食安標準(200毫克/千克魚肉),此濃度足以引致嚴重組胺中毒。在高温33°C下存放8小時,平均組胺濃度便攀升至675毫克/千克魚肉,而存放1天更可高達2700毫克/千克魚肉(圖二)。        圖2:開罐後吞拿魚肉內的組胺在室温和高温下隨時間大幅增加。(圖片來源: 梁美儀教授) 因此,開罐後吞拿魚肉和三文治必須存放在4°C的低温環境中。然而,食安中心的調查發現在14間店舖中竟然有3間把三文治存放於室温[註1]。雖然其餘11間把吞拿魚三文治存放在雪櫃中,但是只有3間的雪櫃達到4°C或以下。其中一間的雪櫃温度甚至高達15°C。在15°C 或室温下,三文治內的細菌和組胺量會迅速加增,數小時後便變成不宜食用。食物環境衞生署亦向食肆建議,三文治在室温存放不應多於兩小時。  作為精明的消費者,要到可靠的商舖去購買三文治,並且要看看雪櫃是否夠凍,更應詢問店員三文治上架的時間。若三文治存放在室温或不夠凍的雪櫃,便要敬而遠之。若上架時間超過八小時,三文治的食安風險會大大增加,應該選擇其他較安全的食品。 大家要特別注意,在炎熱天氣下開大食會時,食物如三文治於高温下隨時會變成高危食品。在吃之前應該把食物存放在低温環境中,減少細菌滋生和延緩組胺的形成。由於食物不能久存,所以在享用時應盡快把食物吃完,避免做大嘥鬼啊!    延伸閱讀: [註1]食安中心:罐頭魚及吞拿魚三文治組胺含量微 https://www.cfs.gov.hk/tc_chi/programme/programme_rafs/programme_rafs_fc_01_04.html    [註2]食安中心:魚及魚製品中的組胺 https://www.cfs.gov.hk/tc_chi/multimedia/multimedia_pub/multimedia_pub_fsf_150_02.html 

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波波教授演講廳:如何面對放榜?

暑假又是放榜季節,其中包括中學派位、中學文憑考試(DSE)及大學聯合招生放榜。學生和家長心情忐忑,考得理想成績固然好,但考得不好便要另謀出路。 原來,連教授也要面對同樣遭遇。每年六月尾香港各所政府資助大學的教授們都要面對放榜的壓力。大多數教授會於去年十月提交了硏究計劃書向「硏究資助局」申請「優配硏究金」(General Research Fund; GRF),成功者可獲得最多港幣120萬元硏究經費。但是,每年分配給GRF的經費卻是有限,所以競爭激烈。今年共有2975位申請者,但只有1006位成功獲得GRF(成功率約為34%),即同時共有1969人名落孫山(66%)。可見失落的人比開心的人多出近一倍。 若年輕助理教授在首5年間拿到2個或以上的GRF,加上在國際學術期刊發表不少高質量的文章,而教學不過不失,他們便有機會晉升為終身制的副教授。所以他們若不幸地在數年間都拿不到GRF,升職機會便會大打折扣。因此,每年6月尾GRF的放榜日帶給年輕教授們不少壓力。我仍然記得年輕時每次拿不到GRF的失望和無奈。雖然如此,我並沒有氣餒,聽取外評專家意見去改善硏究計劃書,再接再厲。除了GRF,還有其他校外科硏基金可供申請,轉移陣地分散投資,可增加成功率,從而敞開一片天地。 輸的人多,贏的人卻少 我教女兒、學生和年輕教授在競爭中要盡力而為,看成敗為學習和自我提升的機會,學習「勝不驕、敗不餒」。我們必須知道競賽場上「輸的人多,贏的人卻少」。譬如中學生參加校內100米短跑比賽,50位參賽者中只有頭3位最終拿到冠、亞及季軍,47位卻空手而回。撇除獎項的考量,各參賽者均須要自我評估自己有沒有進步,有沒有比練習時跑得更快,並找出可作改善的地方,為明年競賽作更佳和充分的準備,再創佳績。若是贏了也必須要謙虛和力求上進,因為世界上比自己跑得更快、更「叻」的人多的是呢! 其實,社會𥚃有不同種類的比賽和不同的行業,讓各人發揮所長。若找對了方向,必可發揮得宜,創造佳績。例如:我的女兒發覺自己不太精於跑步競賽,之後她嘗試參加擲項活動,發現自己長處之所在,此後在校內擲項比賽屢獲佳績。所以在一個競賽中失敗了,不等如永遠失敗。可以發掘其他方向,轉移陣地另覓發展。曾經在香港大學有一位年輕的研究助理教授未能獲續約,他轉行去做自己喜愛的工作。他和太太都熱愛馬拉松賽跑,他們嘗試創業去為其他選手在亞洲創辨大小不同的馬拉松比賽,並創立了馬拉松雜誌去介紹不同賽事及推廣該運動。他們發展了一個成功的事業,亦是行業裡的先行者和贏家。 那麼DSE失守而未能考上大學怎麼辦? 同學可選擇重讀中六、報讀IVE的高級文憑課程或各社區學院的副學士課程。IVE的課程多元化,適合不同程度的學生需要。當年考不上中文大學,我便去了IVE修讀為期兩年全日制的「環境學(污染)文憑」課程,該課程十分有趣,讓我學習到最新的環保科技知識及其應用,能學以致用改善環境。我未畢業已經被環境保護署取錄為環保督察。最後,我沒有做環保督察,反而去了香港城市理工做插班生,修讀應用科學高級文憑課程。畢業後,到英國用1年完成銜接的學士課程。所以,高級文憑和副學士畢業生亦可透過本地或海外的銜接課程完成大學學士學位。 若DSE不合格又怎辦呢? 同學可以選擇毅進課程或IVE的基礎文憑課程,畢業後有機會報讀大專院校的課程。我的外甥十分愛玩電腦遊戲,但DSE成績不合格,他便報讀IVE的基礎文憑課程(資訊科技)。完成後,他順利報讀IVE的高級文憑課程,最後還考上香港城市大學的媒體及傳播學士學位課程。因為他找到了自己有興趣的學科,學習變得事半功倍。畢業後,他受聘於數碼港一間媒體公司作程式設計員,為客戶創作網站,建立電子商務和設計電腦程式等工作,他的工作表現受上司賞識,發展不錯。他的故事告訴我們:「只要不放棄,面前還有很多機會等著年青人去嘗試。」 倘若真的不喜歡讀書,年青人可以找一份自己有興趣的工作,或當學徒去學一門手藝技術。不管是廚師、汽車維修師傅、裝修師傅、水電工程師傅、水產養殖專家等均是受人敬重的專業人士。年青人應給自己多方面嘗試的機會,讓自己覓到興趣,鎖定方向後,努力上進,便必有所成。 「失敗」有時有點像遇到「行人止步」的路牌,叫我們停下來想想下一步。若想通了下一步,轉過彎便是康莊大道。所以,我們不要懼怕失敗,反而要以笑臉迎接它,因為它會替我們帶來新的機遇。 後記:波波輸在起跑線的難忘經歷 中六那年,我參加了100米短跑比賽,但在男子組100米初賽召集時,等了又等,老師最終也沒有宣讀我的名字。心想,可能老師漏報了。但到了女子組100米初賽召集,老師卻叫了「梁美儀同學最後召集!」無數次。同學還合力把我抬了出去起跑線呢!大家笑過不停,我卻尷尬非常,未跑……已輸在起跑線!

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波波教授演講廳:發揮STEAM教育的跨學科元素

  STEAM教育包含科學、科技、工程、藝術及數學5種跨學科元素,鼓勵孩子自主學習,過程中激發創意思維及協作解難能力。海洋公園於本年6月21至22日舉辦了第一屆海洋公園STEAM教育國際會議2019,我有幸被邀請擔任午餐硏討會的演講嘉賓之一,午餐硏討會的主題是「STEAM的跨學科教育」。讓我和大家分享一下當天演講的內容,雖然對像是前線教育工作者,希望當中內容也能對爸媽有一些啟發。 波波教授現時在沙田馬料水進行的「人工生態海堤研究」。(波波教授提供) 1. 在日常工作上如何應用及發揮STEAM元素呢? 回想起女兒小學一年級時的趣事。有一天,學校的英文功課著她介紹一種工作,她二話不說便填上教授(科學家)。 然後,她竟在「這工作日常是做什麼的呢?」的答案欄上回答:「我爸爸最叻是做PowerPoint! (PPT,電腦匯報檔案)」。我看了啼笑皆非,難道我在女兒心目中就只是做PPT的天才嗎? 原來這是因為女兒常常看見我在家埋頭苦幹,為講堂或演講準備PPT。有時,我還會特別繪製插圖或製作動畫,讓同學更易掌握一些較難明白的概念或複雜的程序。這些繪形繪聲的PPT常令女兒看得著迷。所以從當時六歲的女兒眼中看來,教授的工作不就是做PPT麼? 很多時,藝術和科學是不可分割的。就像偉人李安納度·達文西(又稱達芬奇),他既是著名的畫家和建築師,亦是數理及生物學家。他能夠把一些重要的科學理論和概念用文字和圖像表達,教授他人。 作為科學家,我們必須能夠向其他同行、科硏支助機構的評審委員及大眾市民言簡意賅地介紹科研項目的背景、目的、意義、理論假設、硏究方法和主要結果,使他們明白及認同我們科研工作的重要性, 遊說他們資助我們硏究經費或給予協作上的支持。因此, 文字、語言、數據及圖解上的表達及溝通能力是缺一不可的。 除此之外,跨學科硏究是全球創新科技發展的大趨勢。我有不少的硏究項目是和工程師、建築師、統計學專家及醫學專家等合作的,從專家團隊的協作交流中集思廣益,產生共力。我現時正進行的「人工生態海堤研究」便須要跟土木工程師及境觀設計師合作,把生態系統及境觀元素融合於防波堤中(註1)(圖1)。 ​ ​2. 跨學科教育如何有利學生的發展? 以往學校教育是專科培訓為主,較少讓同學了解不同學科之間的關聯。言而,我們日常生活面對的問題卻往往須要跨學科的解決方案。 舉例說,在「如何減少都市固體廢物?」 的方案中 ,我們並不能單靠科技去把廢物循環再用或轉廢為能的。要有效解決這個社會問題,必須多管齊下才可。 除了運用科技,亦要透過創新產品設計、教育宣傳、鼓勵性政策和具阻嚇作用的法例等途徑。至於如何改變人類的行為以促進減廢和回收呢?這便跟社會學、心理學和教育息息相關了。因此,跨學科教育能拓闊學生的視野、提升他們的解難能力及鼓勵他們發揮跨領域的創意思維 (think outside the box)。 ​3. 怎樣運用跨學科的模式去教育下一代? 我建議運用「問題導向學習」取向(problem based learning),讓學生透過跨學科的方案去解決一個特定的科硏或社會問題 。 在解難過程中,學生語文素養亦成為自主學習的重要基礎元素。由於大部分科技文獻和儀器說明書都是以英文寫的,所以英語基礎及閱讀能力是不可或缺 的。其實,我們都是站在巨人的肩膀上,透過汲取前人的經驗和發現,我們才能看到更遠,找出改善的空間和發揮創意。 故此,跨學科閱讀亦成為重要的一欄。 4.對實施跨學科研習有何建議給老師? 要讓學生靈活運用跨學科研習中所學到的知識及技能,參與不同STEAM比賽能造就很好的契機。藉著參賽切磋的過程,能讓學生觀摩及學習其他參賽組別設計的優點,從而自我完善。老師可以透過教導設計思維(design thinking) 及播放相關YouTube影片來刺激學生思考。 這裏我想提出「三要;三不要」 的理念。「三要」是指: 1) 老師要多鼓勵同學自主尋找有趣的硏究題目,這有助提升他們的學習動機和興趣。透過參加STEAM比賽,亦可促使學生更投入學習。老師也要鼓勵學生們多閱讀相關科技文獻,讓他們分析已有的解決方案及當中的利弊,引導他們去思考更好的方案或硏發更優質的產品。這些科普文可以納入語文科作教材,一石二鳥地讓學生學好語文和理解科技資訊(註2)。 2) 老師要讓學生擔任硏究項目的領導和倡議者,要求他們在不同階段向老師和同學講解他們的想法和硏究進度,以訓練其思考和溝通能力。老師可鼓勵同儕間互相提問,進行科學思辯,以完善產品或解難方案。 3) 老師要切記STEAM教育著重學生的學習過程,而非產品成果或獎項。 因此,老師要避免以下的「三不要」: 1) 不要為了交差,運用「食譜式」教學模式,只著學生依從工作紙所列的程序,把模型或機械組件在有限的課堂時拼砌出心目中的製成品,便認為已完成任務。當中欠缺思考解難,亦創意欠奉,稱不想什麼STEAM教學。 2) 不要為了贏STEAM比賽獎項, 老師處處「親力親為」,自己變成了參賽者,忽略了學生的學習經歷,欠缺啟發他們的創意。 3) 不要人云亦云,只懂抄襲其他老師的STEAM課程設計,不斷舊酒新瓶無限loop。 希望大家能成為有感染力的老師,全程投入,不斷學習。 能運用STEAM教育的跨學科元素,啟發學生創意解難的能力。   延伸閱讀: 註1: 波波教授演講廳:STEAM「一鷄三味」https://bit.ly/2PzSkTJ 註2: 波波教授演講廳:小學雞扮演科學家http://bit.ly/2PzSkTJ

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波波教授演講廳:善用孩子的「近側發展區間」來激發潛能

在日常生活中我們時常運用雷射打印機打印文件。 不說不知,平均打印一整頁填滿字的A4紙要花上大概港幣2毫子,原來一點也不便宜啊!小數怕長計,若能選用一些較省碳粉的字體,可延長碳粉盒的壽命,既能慳錢,又環保。 在2014年,美國有位14歳中學生(Suvir Mirchandani)嘗試透過實驗去比較幾種常用的英文字體,從而找出最省碳粉的字體。他在電腦文書處理軟件(MS Word)中隨機選用一篇文章,並選定字體的大小(如:字型尺寸12), 再選用不同字體打印該文章。在打印前和後,他分別用電子磅來量度紙張的重量。他假設紙張重量在打印前後的差別便是碳粉的使用量。他的硏究結果顯示Garamond 字體比常用的Times New Roman 字體更慳碳粉,並推算可以為美國政府每年省下3.7億美元。他的發現被傳媒廣泛報導 [註1]。 雖然不少專家質疑結果的可信性 [註2],但我欣賞這小伙子勇於求真的探究態度。 那麼列印中文字體的情況又如何呢? 前年的暑假,我又嘗試啟發當時仍是9歲的女兒進行科學探究,這次我們還邀請了她的好友加盟。兩個女孩運用互聯網進行廣泛閱讀及資料蒐集,尋找有關Suvir以英文字體進行實驗的報導,從中思考箇中破綻,並建議改良方法。 然後她們定立硏究的方向為:「如何建立一個可靠的方法去準確地量度碳粉在紙上的重量,從而找出哪種中文字體較省碳粉。」 兩位女孩先效法Suvir的方法,她們運用MS Word 列印了滿滿一頁共有1050個字型尺寸16的「國」字作公平測試。然後用電子磅量度打印後的紙張重量。出乎意料地,她們發現打印後的紙重量竟比打印前的還輕!她們還感受到剛打印完的紙張是暖的。我問她們:「為什麼紙張在列印之後變輕了呢?」 波兒想了想, 靈機一閃說:「呀!這可能是因為打印機的熱力把紙張內的水分蒸發,引致紙張減磅了。」 我點頭同意,並接著問:「怎樣才能知道有多少水分因爲打印過程而流失?」 波兒的好友醒目地提議:「我們可以透過打印一頁空白頁,看看在沒有加上碳粉的情況下,紙張輕了多少。」 於是,她們便用一張已知重量的白紙去打印一頁空白頁,然後再量度這張紙的重量去計算首次打印後失去水分的重量。但究竟要打印多少次,紙張的水份才不再流失呢?為了解決這個疑問,她們再用同一張紙打印空白頁,並重複以上程序數次,把數據記錄下來。 那麼用另外一張紙打印的情況又會相近嗎?於是,她們再用另一張紙張重複測試。她們把所得的數據用折線圖表達(圖1),發現紙張內大部分的水份在首次打印時已經流失。 若要知道碳粉在紙上的重量,必須先知道打印過程所蒸發水分的重量,可以用以下算式表達: 碳粉重量 = 打印後的紙重 + 失去水分重 – 打印前紙重 碳粉重量 = 打印後的紙重 + (打印前紙重 × 失去水分的百分比) – 打印前紙重 圖1:打印次數和紙張重量的關係。(波波教授提供)   女孩們分別用5張紙各自打印一頁空白頁,看看每張紙在打印後所失去的水分重量之百分比值。她們計算到首次打印的過程導致每張紙平均輕了3.136% 的重量。 接著,她們挑選了一篇共由839字組成的聖經經文,分別用4種常用的中文字體以字型尺寸16打印在A4紙上,看看不同的字體所消耗的碳粉量有什麼分別。再整合重複測試所得來的數據,運用上述算式計出每種字體消耗碳粉的重量。結果顯示常用的新細明體消耗碳粉量最高,其次是微軟正黑體。而新宋體和標階體同樣地較為省碳粉,所以亦比較環保(圖2)。新細明體比新宋體和標階體多用了45%碳粉,所以使用後兩者能大幅節省碳粉和金錢。   圖2:硏究結果顯示標楷體和新宋體較為慳碳粉。(波波教授提供) 當時,這兩位女孩剛完成小學三年級,對於分數、百分比和簡單數學公式的概念認識不深。於是我們 (雙方的家長) 嘗試用不同的方法把這些概念深入淺出地教導她們。例如:我們把紙剪成100份,透過示範讓孩子建構百分比的概念,從而思考如何能較準確計算出所用碳粉的重量。當孩子掌握運算及了解箇中道理後,她們對硏究的興趣和自信心增加了不少。 暑期結束前,她們把這個有趣的硏究編寫成論文去參加「2017-2018年度的香港青少年科技創新大賽」,有幸獲選入圍。在决賽前的一個月,兩位女孩在每個週末密鑼緊鼓地為比賽作好準備及練習。就像大學生的「3分鐘論文比賽」,她們務必要在3分鐘內清楚地向評判介紹硏究動機、目的、方法、結果、日常應用和實驗反思。她們還思考了一些評判們可能的提問,並預備了精準的答案。她們亦要學會因應不同情況互補不足。 比賽當天,她們發揮得宜,對答如流,充滿自信。最後,喜出望外,她們的硏究獲得「小學硏究論文」的二等獎。 她們的研究成果再獲大會推薦參與「第33屆全國青少年科技創新大賽,有幸獲頒發「優秀創意獎」。 是次硏究的經歷亦幫助她們建立了4C能力: Creativity, Critical-thinking, Collaboration 及 Communication 。[註3] 善用孩子的「近側發展區間」來激發潛能 時常聽到有人評論:「多數參加STEM比賽拿獎的學生都是得到老師和家長的幕後鼎力支持,才能做到那些成果啊!」 從學術理論來看,這些評論是有一定道理的。著名心理學家利維·維谷斯基(Lev S. Vygotsky)曾經提出一個名為「近側發展區間」(Zone of Proximal Development, ZPD)的學習理論。 他指出: 兒童的心智發展過程並沒有受年齡限制。 倘若學習者單靠自己學習,他的實際學習發展區間是有限的(圖3)。但如果學習者得到身邊的人如朋輩、老師和家長的啟發和引導,他的實際學習發展區間可以擴增,同時有更多機會發揮他的潛能。 圖3:近側發展區間的慨念圖。(波波教授提供) 舉例說: 爸爸要求小孩從2米高的樹梢摘下蘋果,但他只有1米高,小孩單靠自己能力,當然接觸不到掛在樹梢上的蘋果。這個介乎小孩的手與樹稍蘋果的距離就是理論中的 ZPD。 倘若爸爸與孩子一起用木製成一個1米高的木箱,讓孩子站在木箱上,孩子便可運用自己的雙手, 滿有成功感地摘下蘋果了。今天在爸爸的協助和啟發下,孩子能經歷完成任務的過程,掌握當中技巧。他朝身體長高後,也能獨自運用方法嘗試把掛在樹上更高位置的蘋果摘下來。然而,若爸爸要求孩子把掛在5米樹頂的蘋果摘下,箱子也幫不上忙了。採摘樹頂的蘋果這難題遠超越孩子的ZPD和能力。 結果,孩子只會看著遙不可及的蘋果垂頭喪氣,失敗的經驗驅使他放棄採摘蘋果的動機。因此,爸媽適度的啟發和引導可以拓展孩子的學習區間和激發他們的潛能。 延伸閱讀: [註1] 美國14歲中學生發現省碳粉和慳錢的英文字體Garamond ,推算可為美國政府每年省3.7億美元:https://www.theguardian.com/world/shortcuts/2014/mar/31/changing-font-to-garamond-save-us-370m [註2] 專家質疑Suvir Mirchandani 的研究結果和推算:https://www.fastcompany.com/3028436/why-garamond-wont-save-the-government-467-million-a-year [註3] 波波教授演講廳  創科教育:總有嘢啱你玩!https://bit.ly/2VOSFUY  

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