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從小引導聯想能力

發佈時間: 2020/07/31

要從生活中學STEM其實可以很簡單,就是從培養小朋友聯想能力開始做起,就能夠事半功倍。聯想能力是甚麼?就是可以觀察一種物件的外形、特徵或功能,然後再思考該種物件與其他物件有否相同或相類似的地方。

就以家居中經常會使用到的吸盤作為例子,吸盤的形狀雖然只是簡單的圓形漏斗狀,而且它的體積可以很細小,但只要把它用力壓在平滑的瓷磚或玻璃表面,就能夠被吸實在該平面上,還能夠承受一定重量的重物。

這個簡單的吸盤之所以能夠吸附在平滑平面上,就已經充滿着不少STEM元素。從物理的角度來看,它能夠吸附在平滑表面的原因是與大氣壓力有關,把吸盤在平滑表面施壓,就會把吸盤與平滑表面之間的空氣逼走,引致兩者之間沒有空氣存在,令吸盤外的空氣壓力大於吸盤之內,以致吸盤外較大的空氣壓力將吸盤壓實在平滑表面上。

只要大家運用聯想能力,把吸盤與不同動物身上的特徵或功能進行比較,就能找出有些動物亦有吸盤的存在,好像八爪魚的足鬚、壁虎和樹蛙四肢上的腳趾都長有吸盤,只要牠們把吸盤附近的肌肉收縮,趾上的吸盤因受到壓力而自然縮小。

當牠們在捕捉獵物、爬樹或爬牆時,肌肉會再放鬆,這樣就能夠使吸盤內部的空氣排走,當吸盤內部沒有了空氣,在大氣壓力的作用下,牠們就能夠緊緊的捉實獵物、扣在樹上或牆壁上。由以上的聯想就可以推斷出,人類所用的吸盤是從動物身上得到啟發。

現在人類更在不同範疇利用吸盤配合工作,例如搬運工人會利用較大型的真空吸盤來搬運玻璃,而機械手臂更會利用人工吸盤來進行物件的搬移,可見小小的吸盤功用甚廣。

(本欄逢周五見報)

從小引導聯想能力

小吸盤中亦充滿STEM元素。

從小引導聯想能力

有些動物身上長有吸盤。

從小引導聯想能力

印刷機也會利用吸盤。

從小引導聯想能力

機械手臂會應用吸盤來搬運。

撰文: 鄧文瀚 香港教育大學及浸會大學客席講師、iSTEM Ed Association主席
欄名: 講生活‧講STEM