由于缺乏足够的实验室资源,在香港向学生推广STEAM学习一直面临着重大挑战。有见及此,香港理工大学(理大)应用物理学系讲师詹国龙博士及其研究团队为中小学开发了「遥距实验平台」开创无界限实验模式。
这「遥距实验平台」名为「全天候科学实验室」,可供学生无时间和场所限制,在家自行反复重做实验,平台由计算机控制实验参数,以减少误差。此先进的STEAM学习平台已透过教育局「优质教育基金电子学习配套计划」获取1400万港元资助。
现有15间中学已安装「全天候科学实验室」,并将会推广至超过45间中小学的STEAM活动上应用。学生可透过微型控制器和传感器遥距控制不同实验室仪器,亦可下载实时数据以获取实时实验结果。
詹博士说:「希望成立跨学校的实验平台网络,让中学开放自家设计的科学实验予其他中学生使用,增加各校科学实验种类及减低开发成本。」
「全天候科学实验室」最初由理大应用物理学系退休副教授麦炽良博士及其团队研发,并继续改良提升兼容性,支持更多范畴的科学实验。实验室里的仪器全由网上遥控操作,亦需要教师或教授在学生预约使用之前,预先设计好整个实验的流程,同时可以在系统上为学生准备网上练习。因此,学生能够探索广泛的主题内容,如干扰现象、可见光谱和温室气体等实验,涉及物理、化学和生物相关的领域。
为了向更多学生提供创新的STEAM重点教育,「全天候科学实验室」甚至允许学生利用智能手机遥距控制指定仪器,这功能使学生透过手机上的传感器进行简单的实验,例如测量声波的速度、温度和周围环境的二氧化碳(CO2)含量。
展望未来,研究团队希望未来能为实验室引入虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术,进一步提升「全天候科学实验室」的效能和互动性。