 近日因疫情關係，大陸菜來港受影響，許多港人無菜食導致菜價升完又升，超級市場內的菜架一早便被清空。事件反映了一個地方如香港長期依賴外地入口的蔬菜，遇上如疫情等突發的事，便會大受影響。 除了這事件，依賴入口蔬菜也產生了許多環保問題，其中之一是增加了碳排放量，也是近十年國際關注的食物里程（food mile）。外國入口的蔬菜為了保持新鮮，大多會以空運送達，進口地離我們愈遠，交通工具產生的碳排放也愈多。所以，遠距離的消費，間接成為地球暖化的幫兇！以澳洲入口沙律菜到香港為例，飛行里數約 5,600 公里，產生的碳排放約 2,000 千克，（參考自食物里程計算機：https://www.foodmiles.com/），因此許多國家已倡議增加本土蔬菜供應以減低碳排放，從而改善環境問題。另外，低食物里程的好處是減少了進口商、經銷商等中間人的加成，讓食物鏈兩端的農人和消費者都能夠得到最好的待遇。因此，支持本地農業也能提高農民的收入。  魚菜共生本身是一個可持續性的生態，對環境的傷害比一般農耕方法低，而且可節省 90% 的水，種種的優點成為了近十年各國爭先發展的農業方案。香港地少人多，需要政府亦未大力推動本土農業，甚至是魚菜共生生態，但 SuperFarm 自 2014 年起便從幼稚園到中學，甚至是社區組織、國際企業等開始推廣魚菜共生，以 STEM 角度及生命教育來培育未來的主人翁，讓他們認識這個環保生態的好處，也加強他們對生態科學的興趣，到了時機成熟的時候，香港要發展成一個可提供自給自足、高效率的科學農業港，他們就是未來最有資格的力量。
（圖片：網上及 SuperFarm）
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上一篇網誌介紹了利用 micro:bit 連接 Wi-Fi 組件及 pH 傳感器製作了一個可以實時監察及處理數據的水質酸鹼值裝置，首個實驗就是用來量度珊瑚骨如何改變魚菜共生系統的酸性水質及保持效用的時間之關係。我們以一個運作中的 SuperFarm 魚菜共生系統 Potti 作實驗（下圖一），未加珊瑚骨之前的水質酸鹼度為 5.6，之後放入 100 gm 珊瑚骨在種植盆內。裝置由 2022 年 1 月 4 日（圖中 i）開始執行工作，以每 5 分鐘採樣一次，到了今日（2022 年 1 月 25 日）已經錄得了逾 22,500 個數據。把收集到的數據輸入 Excel 處理得出以下的結果（下圖二）。珊瑚骨可以在短短兩天（圖中 ii）內把酸鹼度由 5.6 提升至 7（中性），並且一直維持了在偏鹼性（pH 大於 7）的範圍內多於 18 天（實驗仍在進行）。結果也看到酸鹼度由最高峰（約 8.2，圖中 iii）慢慢回落，顯示珊瑚骨中和酸性的效用正慢慢減弱，如果酸鹼度低於 6.8 便需要更換新的珊瑚骨以維護系統的水質穩定及水族生物的健康。  圖一：安裝在 SuperFarm 魚菜共生系統 Potti 的了 pH 傳感器及水質情況。  圖二：水質酸鹼度與時間的變化
物聯網（internet of things, IoT）近件成為教學新趨勢，它是指一個由不同的物體連接在一起的網絡或一個由不同的物體組成的網絡，應用上是由計算裝置、機械、數位機器組成相互關聯的系統，以通用唯一辨識碼（UID）及具有通過網路傳輸數據的能力，達成無需人與人或是人與裝置的互動。物聯網的優點是一切都能自動化，在搭配 AI 的輔助，生活型態上的一切都能智慧化，只需具備感應器、資料存儲裝置及相關的電腦編程技術便能做到。隨著科技的發達，感應器的成本大減，雲端存儲平台也大多免費，應用於教學之上可令大大降低教學成本。 SuperFarm 的物聯網課程以魚菜共生生態系統為基礎，配合物聯網 ESP8266 開發板與基礎 micro:bit 程式設計，讓師生深入體驗「實務程式教學」，透過物聯網開發板實作程式教育，大幅降低 IoT 裝置的硬體複雜度，擴大學習成效（具備生物、物理、化學科技跨學科知識）及趣味性。學員可直接看到程式與硬體互動的結果，並且立即了解感測器資料收集的結果與網站整合應用。 本影片（電腦編程水質酸鹼度測試儀）示範了如何利用 micro:bit 電腦編程、水質酸鹼度測量儀器、雲端數據收集平台 thingspeak 及 3D 打印機製作水質酸鹼度測試的儀器。製作非常簡單，但可令同學對編程、物聯網、3D 打印及生態科學有更深了理解。如欲了解更多，可瀏覽我們的課程資料，或與我們聯絡（stem@superfarmhk.com）。 過去有多間學校查詢安裝大型魚菜共生系統的工程，原因主要是要美化校園，或達到量產養作物的目的。可是由於學校環境特殊，很多位置其實並不適合放置大型的魚菜共生系統，如操場及天台，前者會減少學生做運動的空間，而後者則限制了學生進入觀察系統狀況及進行研究的機會，因此大部分學校考慮到以上因素，最終也放棄了安裝大型系統的計劃。在 200 多間與 SuperFarm 合作舉辦魚菜共生課程的學校中，也有不少學校曾經安裝了大型魚菜共生系統，但因缺乏人手管理系統，老師（特別是小學）不是理科出身，對於生態科學感陌生；提供系統的機構之技術支援良莠不齊，這些花費不輕的系統最終也落得冷待荒廢的結果，浪費了學校的寶貴資源。學校為了補救問題，從網上查詢其他提供魚菜共生系統教學及技術支援的機構，而 SuperFarm 也成為了他們選擇活化資源的合作夥伴。 綜結學校失敗的因素及 SuperFarm 成功的原因，是學校忽略了校內空間及人手資源的問題。SuperFarm 早於 2014 設計桌上版魚菜共生系統 Potti 時已預視到這些缺點，所以我們設有完整的對學生及老師的到校培訓課程，也有一套可以放置在任何一間課室的魚菜共生系統，目的是更有效運用空間資源，不會加重老師的教學負擔，同時也讓校內的 STEM 生態教育可持續性發展（配合學校的三年計劃）。 以 Potti 作魚菜共生生態教育的課堂，有以下的優點：
 STEM 教育在香港的發展到目前為止仍倚重電腦編程及機械人設計，部分原因是香港政府積極推行未來創意工業及數碼生活有關，有大比率進行電腦編程及機械人設計課程的學校均表示校內老師有較強大的數理科技教師人才，所以順理成章也會著重這方面的教育。可是，當顧及到全球生態環境變化及糧食供應的日益嚴峻的情況，許多國家都把魚菜共生納入教育範疇，甚至發展為 STEM 教育的模式。魚菜共生結合了水產養殖及水培技術，魚和植物一起互惠互利地生長，兩種生物之間的互助關係，需要水中的硝化微生物協助，讓魚排出的糞便轉化為無害的肥料，因此具備了微生物及生物科學的知識基礎；另外，在設計生態系統的過程中，也需考慮到水流、水中氧氣的含量、水質的維護等要求，所以也要具備物理學及工程的知識。 通過魚菜共生，學生透過可持續性的活動鞏固他們對科學理論的理解。魚菜共生的跨學科性質使其成為科學教育的有吸引力的工具，一份著名的魚菜共生科研論文（參考文獻：https://files.eric.ed.gov/fulltext/EJ1022306.pdf）記錄了北美教育環境中使用魚菜共生系統的教育狀況，解決方案及社區聯繫和支持的發展，或許可作為本地發展魚菜共生 STEM 教育的借鏡。 （圖：聖公會柴灣聖米迦勒小學的學生参加魚菜共生生命教育課程，完成了種植九層塔及沙律菜，正準備收割及慶祝。）  作為父母的你，是否都為培養優質的親子關係而煩惱？你已經搵好多書睇，又或者去旅行參加活動等等，不過成效隨著活動完結又打回原形。突然而來的一場疫症，令家人相處的時間多了，但反而更多磨擦，家庭成員之間如何維持親密的氣氛？遇上情緒問題又應該點做？今集的 Potti「停課不停學」教室，我們邀請了全康情緒治療綜合中心（http://www.adec-mood.com）的 2 位情緒管理及幼兒成長教育專家 Catherine 及 Dr. Eddie Chan，為大家分享親子關係中 5 個最受忽視的元素，以及如何管理情緒。 足本訪問：https://bit.ly/3hoJt5H  創意學習不應限於某種既定的模式，所以 SuperFarm 認為 STEM 不應只限於電腦編程或砌機械人。我們深信「要訓練孩子運算，而不是給他們計算機。」當主流教育趨向依賴電子科技時，結果是忽略了人類跟環境及生命的彼此關係。SuperFarm 對「STEM」的演繹是「See Things with Enthusiasm and Motivation」（懷著熱情與動機看事物），這是我們於全港學校實行的 STEM 生態教育的信念。 魚菜共生生態教育就是要在養魚及種植的過程中，培養對生物科學的興趣和掌握科學探究的技巧，透過自主研發的專利生態系統 Potti，我們激發每個人潛藏的創意及解難求知能力的理念執行，重新思考科技跟生活環境的關係，訓練破格思維來解決問題。 我們學習數學是從認識「1+1=2」開始，到了中學及大學，「1+1=2」的道理非但沒有改變，同時引申到學習天文地理、科學、會計、醫學，法律甚至許多其他範疇。說明了學問就是「先打好基礎」然後「一里通百里明」，這就是真正的知識。要培育這種智慧，需通過透澈了解原理及不斷的實際運用而獲取。SuperFarm 魚菜共生生態就是這樣的一套訓練思維、學習模式。 SuperFarm 魚菜共生 STEM 生命教育課程的 6 大特色：
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