【STEM應用】曬日光浴可以防近視?


根據英國《自然》雜誌刊文,60年前中國人口中,近視率只有10%到20%,但如今青少年近視率高達90%, 而新加坡、日本或南韓都無一倖免。早在2009年,來自美國俄亥俄州立大學眼科學院的Donald Mutti,澳洲雪梨科技大學教授Kathryn Rose 及 澳洲國立大學 的Ian Morgan均發現了小孩每天在戶外和陽光底下生活對預防近視很有效。而都柏林大學兒童醫院近視專家Ian Flitcroft,在小雞身上所做的研究也發現同樣的結果。他們發現曬日光可使視網膜分泌多巴安,這有效防止眼球拉長。所以戶外生活,對防止近視很有幫助。可想而知,假如我們可以每天在室外走走(最好3小時以上),我們便可防止近視了。說了這麼多,我們怎樣利用STEM 去幫助小孩或家長,以曬太陽的時數或強度來理解或幫助孩子們預防近視呢?我就想了一個很好的STEM 活動給大家去參考。


在這個STEM 活動中,我們是要統計一下,我們每天在日光下有多少時間,那麼我們要做一個裝置來測量光線的強度、是否在太陽光底下等等。所以,我們這次先準備Micro:bit 和 光敏傳感器。


光敏傳感器是用作測量光度,當光線越強,產生的自由電子也就越多,電阻就會越小,透過會變化的電阻值,就知道光線的強弱,而在室內中光敏傳感器數值和室外相差很遠,所以這可有效地用來測量孩子是否在日光下。接好後(可參考下圖),我們就可以用Micro:bit 來編程了。


第一步:測試光敏傳感器在日光下的數值。 (https://makecode.microbit.org/_PjaKw1cUp1r8


這個測試的目標是看看在日光下光敏電阻器大約回給你的數值。


第二步:加入如果邏輯。假設第一步我們發現在日光下光敏電阻器大約回給我們 1000 – 1500 之間的數值,那麼如果邏輯就應該是 光敏電阻器回傳的值 > 1000 和 光敏電阻器回傳的值 < 1500之間,這時我們就可開始紀錄時間。然後每秒紀錄一次,即把日光時間變數+1 。 最後我們在按下A 後,就會顯示出由開始量度到接下A 時在日光底下的秒數。 如果按下B ,日光時間變數便每變回0 。(https://makecode.microbit.org/_JdHRu71XCFi1


以上只是很簡單的編程,大家可以多想一點,看看如何改良它,並創造一個更好的曬日光浴紀錄儀。


Mutti, D., Vitale, S., Morgan, I., Saw, S. M., & Lougheed, T. (2014). Myopia: The evidence for environmental factors. Environmental Health Perspectives, 122(1). https://doi.org/10.1289/ehp.122-A12