計畫簡介
筆者以本計畫引入「綠色仿生科技」的概念，利用日常生活可見的廢棄物-蛋殼和咖啡渣的再生研究為創新設計，藉由自己製作探究的科學工具，與生活的科學建立連結，將艱深難懂奈米、仿生材料等製作細節理論去蕪存菁，利用仔細觀察、動手實作、產生問題、追求解決的內在聲音普傳給國中小學生，以啟迪其在基礎學科中的興趣與創意。同時，我們在實作計畫中強調對學生的實作能力的培養，利用”實驗探究引導學習法”誘導學生產生核心問題，產生想要探究的慾望，進而在手作實驗中衍生出更多小問題，從而在實驗設計中讓學生把仿生概念應用到生活層面，讓學生浸淫在不斷產生的問題和問題解決的探究學習模式。我們近年將在實驗室發展的仿生技術，利用材料簡化和複合的知識，推廣到國高中生可以學習吸收的材料和化學實驗，至今開發出「向生物學設計」的系列實驗組合。本計畫開發”利用廚房廢棄物-蛋殼和咖啡渣”實驗平台，係從過去開發的仿生主題進一步啟發，發展綠色仿生科技，加入手作的自造者精神，開發可以自製組裝的微波窯，在一般家用微波爐中加熱20分鐘即可產生800 oC以上的高溫，可使蛋殼的碳酸鈣脫去二氧化碳，製備出氧化鈣/活性碳的系列再生材料，並應用在光觸媒去除水中汙染和可分解塑膠的觸媒添加劑上；實驗教法則推廣獨創的探究實驗九宮格平台，幫助中學老師和學生的探究發想；以實驗具有教育性、延伸性、和趣味性，走出實驗室走進家裡去發現化學創造之美。本研究以科學實驗教育為主，闡述綠色仿生概念，利用廢蛋殼和咖啡渣處理再生成為可去除污染的材料，實現二次轉換的功能，可使學生在實作中探索綠色化學和仿生設計，並啟發其對環境永續的關注。