不“塑”之课.pdf

80 环境教育校园 Campus 名师讲堂从不化雪糕到无塑冰袋我是西城区青少年科技馆的环保教师，当我还是小学生的时候就在这里跟随周又红老师学习如何用科学方法研究环保问题。小学六年级那年，在周老师的指导下，我的研究报告冰棍包装小，环境污染可不小获得了全国青少年科技创新大赛的金奖。而今，我已经是一个 13 年教龄的教师了，我依然致力于带领学生们以科学为船桨，在绿色发展的时代浪潮中起航。小刘同学是奋斗小学五年级的学生，他从三年级开始就参加了我在学校开设的环保社团，在社团的活动中学习了很多环保知识，他对身边的环保问题也格外关注。四年级的时候，他开始关注塑料问题，当了解到塑料垃圾如果无法妥善处理就会进入海洋成为微塑料时，对家里的塑料垃圾和餐桌上的海鲜就格外关注。有一次，妈妈通过网络平台购买了一小箱海鲜，他帮妈妈拆箱的时候却发现，为了运送几条小鱼，竟然在配送中使用了泡沫箱、冰袋、塑料袋等很多一次性塑料包装。于是他创作了一张照片，来表达对这一问题的关注，希望能够唤起更多人在生鲜配送上的减塑行动。关注和表达是孩子们参与环保问题的直接手段，可是如果这期间没有科学的加持，很难真正促使问题的解决。以小刘所关注的问题为例，在没有合适的替代方案时，政府和消费者都不可能“一禁了之”。所以，用科技创新方法去寻找低消耗、低污染的替代方案，就成了我和他共同的目标。最初，我们期望寻找到一种根据季节、配送距离、配送种类和数量来灵活调整保温包装数量的方法，并以此减少一次性保温塑料制品的用量。可是 2022 年年初的一场网络舆情却给我们带来了新的灵感：网友们发现，某高端雪糕无论是在常温下还是在烈火中，都能“我自岿然不动”完全不会融化。作为科技教师，我深知这奇效不过是食品添加剂罢了，可转念一想，这不正是一种能让水保持结构，又能生物降解的无塑冰袋技术吗？这个想法能否达到我们预想的效果？就需要一系列的实验与探索。从果冻达人到外卖小哥为了验证假设，首先需要让方案细化，例如能够把水变成凝胶的食品添加剂有几十种，哪些成本低、效果好？经过一番查阅资料，小刘同学选择了卡拉胶和琼脂两种常见的食品添加剂作为原料。可是哪个浓度最适合制作冰袋呢？这就需要科学实验来获取答案了。我指导小刘同学以卡拉胶在制作果冻中的常用浓度、琼脂在制作细菌培养基中的常用浓度为基准，配制了依次翻倍的四个浓度梯度来进行实验，并在实验室里教他如何配制。接下来的制作实验就由小刘独立在家完成。他向我汇报：质量分数为 4.5%和 6.0%的琼脂因含量过高所以无法完全溶解，其他配方均可制成凝胶状的无塑冰袋。可是这些冰袋看起来确实像果冻，摸起来软软弹弹的，如果真的当作冰袋使用会不会在配送的颠簸中全部破碎，影响顾客的购物体验呢？不“塑”之课迄今为止，该报告已获得北京市中小学生环境教育系列活动一等奖、北京小院士活动一等课题、北京市“美境行动”一等奖，入围了北京市青少年科技创新大赛和北京市金鹏科技论坛。文/赵溪 2023 年 7 期 81http:/ 30 分钟（外卖型）、3 小时（同城型）和36小时（外省型）三档。接下来就将同质量的无塑冰袋和塑料冰袋分别装入相同规格的保温箱（内有冻肉或冷鲜肉）中，开始进行保温性的实验。在设计实验到达后，用探针式温度计检测肉类的内部温度，用红外测温仪测试肉类的表面温度。在所有实验组别中，无塑冰袋的保温性能与传统塑料冰袋相当，一个 360g 的无塑冰袋，可以在夏季的 30 分钟内让冻肉或冷鲜肉保持在 3左右，基本满足外卖型生鲜配送的保温要求。当然，很多新技术的应用都无法越过成本关。所以还要进行一系列的成本核算：传统塑料冰袋的市场批发价在 0.11.0 元不等。实验所用网购的卡拉胶价格为 0.11 元/克，琼脂价格为 0.12 元/克。根据设计浓度，实验中制作与传统塑料冰袋质量相当的无塑冰袋，每个卡拉胶冰袋的原材料成本约为 0.12 元（1.10.11=0.12），每个琼脂冰袋的原材料成本约为 0.65 元（5.40.12=0.65）。加上实际生产中所需的人工、生产线、运输、储存等成本，批量生产无塑冰袋的市场价格势必略高于传统塑料冰袋。但它无毒无害无须回收的特性，不仅免除了回收成本，且对环境保护的远期收益大大高于传统塑料冰袋。综合考量，无塑冰袋与传统塑料冰袋相比的价格劣势，在可以接受的范围之内。经过查阅资料、市场调查、实验、成本分析等一系列探究流程后，我帮助小刘将过程和结果总结为研究报告，以便参与北京市各项学生科技活动。迄今为止，该报告已获得北京市中小学生环境教育系列活动一等奖、北京小院士活动一等课题、北京市“美境行动”一等奖，入围了北京市青少年科技创新大赛和北京市金鹏科技论坛。这一课题以其关注身边环境问题，利用科学手段提出解决方案的特点获得了各类活动的认可。作为老师我深知这只是减少生鲜配送一次性塑料使用的微小一步，尤其是解决方案上还有很大改进空间，需要全社会的共同关注和不断探索。多年来的教学实践，我深深地感受到，随着我国以“三大保卫战”为引领开展生态环境治理，以往常见的水环境污染、空气环境污染等问题正在淡出普通民众的视线。可是随着人们越发追求便利快捷的生活，有关低碳生活、绿色消费的问题仍然突出。无塑冰袋这一课题就是在我国生鲜配送行业大发展背景下产生的。这一类型的环保课题接近学生的生活与认知，老师要引导学生用科学手段进行研究，用技术手段尝试解决，为环保插上科技的翅膀，让热爱环境的心飞得更高更稳！（作者单位：北京市西城区青少年科学技术馆）