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魚游得比水流快,為何不能用來發電?這個台灣高中生成功「用魚發電」征服國際科展

2020-06-04
作者: 白宜君

▲(圖/今周刊)

你還記得16、17歲,眼睛閃爍對世界充滿好奇、善意,與想要闖蕩的熱情嗎?住北海岸的安樂高中陳懷璞,從生活中找到靈感,一步一腳印拿下國際科展二等獎;在東南亞移民工社群中長大的育達高中謝發群,設計美食地圖導覽中壢多元店家;治平高中舞動愛心志工社20個社員遠赴緬甸,為偏遠華校帶去文化刺激。《今周刊》舉辦的「小英總統與高中生」邁進第5屆,今年以「世界同行我+1」為主軸,他們的青勢力、暖實力,恰恰映照出這一代高中生,如何以誠摯的心意讓國際看見台灣。

海洋科學少年 用「魚」發電 征服國際科展

如果高中時代的你,腦中裝滿奇思妙想,對解謎充滿熱情,那麼當你看見基隆市立安樂高中3年級學生陳懷璞,很可能聯想起年輕時的自己。

站在校園內,眼神明亮的陳懷璞,雙手分別拿著一組發電機與一具玻璃纖維製作的魚模型,介紹他的科展作品「魚能發電」,「我把發電機打在魚背上,魚類的游速便可轉化成電能。」

這簡單的裝置,在過去一年成為他征戰海內外科學競賽的利器,2019年,他一舉拿下台灣國際科學展覽會工程學科一等獎、美國英特爾國際科技展覽會(Intel ISEF)工程力學科大會二等獎,並成為安樂高中創校以來,第1位保送台大電機系的學生。

能想到這項別出心裁的科展題目,和他在新北瑞濱度過的童年有關。「他1年級就會游泳,4年級我們就一起泳渡日月潭。」陳懷璞的父親陳俊宇笑道,兒子潛進海水裡,就像回到另一個家那樣親密。從小親水,自然也對海域中的魚類產生興趣。

陳懷璞說,國中時期他會在周末起個大早,到海邊釣魚,在父母起床前,拎著「漁獲」回家;這些釣來的魚不會成為食物,而是養在魚缸就近觀察,「只要釣魚掌握技巧,魚類並不會受傷,我家的魚只有在我餵的時候,才會從洞裡探出身來,牠們只認識我。」他的話裡流露對魚類的濃厚情感。

來自浮潛的靈感 魚游速動能轉換 替追蹤器充電

上了安樂高中後,他很快將台灣大學生命科學系列為第一志願,並決定要在高中階段參加國際科展,增加錄取機會。高1上學期,他不斷思考可行題材,最後從浮潛中突發奇想:「黑潮秒速才1公尺都能發電,魚游得比水流快多了,為什麼不能讓魚來發電?」

一般研究團隊記錄魚類生態,多半是在魚身上裝追蹤器,一旦電池耗盡,便失去「魚」蹤。「如果能讓魚用自己的游速發電,回充追蹤器,是否可收集魚類的洄游路徑,甚至研究氣候變遷後的變化?」陳懷璞解釋初衷。

為了放手一搏,陳懷璞決定申請台灣科學教育館1年1度的「青少年科學人才培育計畫」,若是通過,將會由大學教授指導群協助實驗進行。

初審階段,他與父親在家先用吹風機、電風扇等材料做測試,證明風速可發電;再透過搜尋論文,主動聯繫研究壓電材料的成大與工研院團隊,情商對方提供不用的材料,使用家中的水族箱與抽水馬達實驗流速發電。

陳懷璞用土法煉鋼方式交出誠意滿滿的企畫書,讓他順利加入青培計畫,科教館隨後提供指導教授參考名單,讓陳懷璞自行接洽,最後他找上了台大機械系副教授黃育熙。

有豐富指導學生科展經驗的黃育熙回憶,他收到陳懷璞來信的第一印象是「主題明確,原創性強,想從對生物的了解跨界到工程。」立刻同意指導。

陳懷璞又透過父親過去在清華大學求學的人脈,利用電腦模擬,製作出最適合魚類的三角柱鈍體發電機,整組作品在2019年2月,拿下台灣國際科展工程學科一等獎。

有了台灣獎項肯定,下一步就是進軍國際。陳懷璞參與為期3個月的國手培訓、與海洋大學、鹿港水產試驗所等機構合作,進一步實驗用活魚的游速發電,並成功產生每秒最高發電量80微瓦,證明了構想具體可行,並帶著自信挑戰在美國鳳凰城舉辦、被視為「青少年科學奧林匹亞」的Intel ISEF。

在這個來自全球82個國家、1842名學生同台競技的殿堂上,陳懷璞的發明依舊備受肯定,再下一城,獲得工程力學科大會二等獎。

「10位評審中,有9位都非常好奇我的實驗動機,我從生活經驗講起,還帶了祕密武器——展示童年相片,他們很入迷。」陳懷璞得意地說,他幾乎講到讓評審捨不得移動。

獲Intel ISEF二等獎後,陳懷璞獲得更多國際舞台,原計今年8月受邀前往義大利,參加4年一次的國際力學會議(ICTAM),但因疫情影響而延期。

雖然國際交流暫時中斷,但陳懷璞絲毫不減熱情。「魚類生命史只是第一步,未來加入大數據、物聯網等新概念,一定會更酷!」他明亮眼神的背後,像有顆噠噠作響的馬達,轉出一個又一個獨具巧思的創意發想。

印尼新移民2代 美食地圖記錄東南亞移民奮鬥史

桃園中壢火車站後站,每一條街道都是不同東南亞族群店家的群聚點,現就讀育達高中應用英語科的謝發群指著自己手繪的美食地圖,如數家珍:「新興路這一帶是印尼店,長江路是菲律賓店最多,沿元化路往下走,還可以看見越南店、泰國店。」

謝發群對店家的動線熟門熟路,因為他高2幾乎花了一整年時間,在課餘時分走訪火車站周邊店家,探聽這些販售東南亞食物雜貨的店家,如何在台灣奮鬥的故事;拜訪過的每一家店,都會被他畫在講解地圖上,現正展示在中壢火車站旁的五號倉庫藝文基地,還曾登上學校刊物《育達周刊》。

一般台灣高中生,多半不會光顧中壢火車站周邊的東南亞商店,更不會了解店家分布狀況,謝發群受到同為印尼華僑的父母影響,對東南亞事務特別感興趣,「我3歲時舉家遷回台灣,就落腳在桃園。爸爸、媽媽分別在中壢火車站前、桃園龍岡開店,我從小就在店裡幫忙。」說起自己的成長背景,他的口氣充滿由衷自豪。

不論在家還是店裡,謝發群與家人、客人溝通都是以印尼語為主,又因從小在台灣受教育,中文也毫無口音,再加上高中就讀英語科,讓他能在中、英、印尼語三聲道間輕鬆轉換。特殊的語言能力,是謝發群得以嘗試連結融合不同文化的基礎。

高1下學期某一天,謝發群在回家路上無意間發現火車站旁的「五號倉庫藝文基地」,這座原本是日治時期鐵道倉庫的儲貨空間,現正由一群桃園在地青年組成「桃園藝文陣線」經營,並歡迎各種以桃園為主題的創作在基地展出,那是他第一次主動思考,自己可以用新移民二代身分,為中壢做些什麼?

推開昏暗小店的門 一份餐點為破冰 連結新移民與台灣

謝發群想起,包括許多他同學在內的台灣人,對東南亞店家的印象都是「昏昏暗暗,裡頭不知道在賣什麼」,也不會有進門消費的欲望;但他在印尼小吃店裡長大,深知門後的每一位店主,都有獨特的生命史,「若是我可以寫出來,讓台灣人了解這些奮鬥故事,說不定他們會願意進門看一看。」他說。

決定書寫新移民生命故事後,謝發群立刻付諸行動。他地毯式走訪中壢周邊的東南亞店家,通常會先叫一份餐點坐下,對店家說明來意與出生背景,大多數店主也願意分享,協助他完成口述史。過程中他發現,很多店主雖然來台很久,但礙於語言或害羞,常只做「自己人」生意,不曾主動接觸台灣客群。

在接觸東南亞店家的途中,謝發群又認識了收容東南亞移工的民間組織,已經對連結台灣與東南亞文化頗有心得的他,又多了一個課後活動:當移工的中文老師。

謝發群指出,住在收容中心的移工,通常是處於轉換雇主的過渡期,或是正在進行法律訴訟,一旦下一份工作有著落,很快又要離開;所以他傳授的中文以實用為主,讓移工可以在買菜、上醫院、與雇主談薪水時派上用場。透過語言教學,謝發群更深刻體會異鄉人出外謀生不易,也更珍惜自己助人的機會與能力。

由於促進文化共融的努力受到肯定,即將高中畢業的謝發群,今年也受邀擔任桃園市青年事務局青年諮詢委員。他不忘初衷,在5月的諮詢會議上具體建議,市內導覽活動標示除了中英文,還可增加東南亞各國語言,「一方面可培訓新住民,增加工作機會;另一方面也讓住在桃園的多元族群更認識在地,更有榮譽感。」他的說明溫暖有理。

「我覺得,人跟人之間只要多接觸,就會讓彼此更好。」謝發群從自己的生命足跡出發,期望連結陌生族群之間的生命坐標,讓彼此的生命相互映照,發出光芒。

緬甸國際志工社 送暖「異域」 華校教育不中斷

一對年約11、2歲的緬甸小學生站在斑駁禮堂的講台上,拿著小抄、用著稚嫩而有禮的口氣講著:「今天,是台灣老師在學校的最後一天,非常感謝他們到來,帶給我們很不一樣的知識,英文、中文、玩遊戲……,都是我們沒有接受過的知識,謝謝老師的愛,從那麼遠的地方來找我們。」台下,一群台灣高中生哭成一團,原來,當內心被暖流衝擊,眼淚會忍不住噴發。

這個場景發生在2019年8月,緬甸北部撣邦第2大城、臘戍市的弄曼果菁中小學。臘戍市是滇緬公路的終點,位於中國雲南省與緬甸交界處,半數以上居民有華人血統,因過去戰亂,不一定有緬甸合法身分。許多華人學子因此失學,無法上緬甸學校,華校系統也不受緬甸政府支持,辦華校的知識分子,往往將學校設立在交通不便之處,免受政府刁難。

「我們2018年透過緬甸華文教育服務團聯繫,知道果菁學校有需求,先來場勘,去年,我第一次帶著20名學生來服務,讓他們將所學轉化成教案,用在教育資源相對匱乏的孩子身上。」桃園楊梅治平高中舞動愛心志工社的指導老師胡菖顯說。

發揮專長的教案 電腦操作、義剪 知識解渴求知欲

在行前,胡菖顯帶著社團學生一起設計教案,讓學生的專長可發揮:資料處理科教電腦、美髮造型科進行義剪、綜合科的學生則準備中、英文、衛教等教案,另外,還在學校內辦理二手衣、圖書文具等募集,最後共徵集了4百多公斤的物資,透過海運送達緬甸。

治平高中綜合科3年級、舞動愛心志工社社長蕭幸恬指出,果菁學校地處僻遠,附近也沒有旅舍,他們就住在學校中的閒置空房,打地鋪、搭蚊帳,省去交通往返,「多一點時間調整教案」。

治平高中資料處理科3年級、副社長羅昱淇補充,在果菁學校中,他發現即使是教電腦快捷鍵如何使用,學生眼神都充滿「求知若渴」,「他們不懂就發問,幾乎馬上背起來所有『新知』,就算那只是簡單的Office作業系統。」

從緬甸回到台灣後,蕭幸恬也與社員們製作明信片等手工藝品義賣,將所得再寄回果菁學校做校務使用,平常在社群媒體也會彼此問候,「持續私訊問我們留下的英語教材問題。」她說。

今年因肺炎疫情影響,舞動愛心社難以出國服務,「但我們串聯過去的學長姊,與對緬甸服務有興趣的夥伴,未來有機會自組基金會,持續關心。」不因距離或即將畢業而讓「傳暖」的心意有變,蕭幸恬有信心,這一段年齡層相仿的跨國友情,還有很多交流方式延續下去。…(更多內容,請參閱最新一期《今周刊》第1224期)

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