科學很美–田園老師繞著台灣推科普
2004年,田園老師以「Roger科學大魔界」部落格作為推展科教公益活動的聯繫平台,寓教於樂的教學風格吸引無數慕名而來的學生和家長。2009年,他成為「原住民小學科教深耕計畫」的種子老師,持續至今,每年拜訪超過100個學校
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2004年,田園老師以「Roger科學大魔界」部落格作為推展科教公益活動的聯繫平台,寓教於樂的教學風格吸引無數慕名而來的學生和家長。2009年,他成為「原住民小學科教深耕計畫」的種子老師,持續至今,每年拜訪超過100個學校
「我們能數出一顆蘋果裡有多少粒種子,卻無法數出一粒種子能結出多少顆蘋果。」2004年,田園老師以「Roger科學大魔界」部落格作為推展科教公益活動的聯繫平台,寓教於樂的教學風格吸引無數慕名而來的學生和家長。2009年,他成為「原住民小學科教深耕計畫」的種子老師,持續至今,每年拜訪超過100個學校。「老師,不是職業,而是責任與使命的化身。」田園老師始終把父親說過的這句話,放在心上。
愛上蒸汽火車的男孩
「我父親是學教育的,遷台前,曾在山東當過校長。」田園老師說:「父親對我的教育,很在意我的生活常規,但不約束我腦子裡的想法。無論我想做什麼,父親都不會說『不可以』,只要求我說說為什麼這麼做。」在向父親講述理由的過程中,他也學會了「思考」這件事。「同時,父親也會說出自己的想法,讓我發現人和人之間的差異。一旦發現差異,就有了溝通,有了溝通,人才有改變的可能。」
開明的父親,造就一名對生活充滿好奇心的孩子。「我的好奇心在幼稚園時期就顯露出來了。」田園老師笑說:「當時,蒸汽火車會在塔城街轉彎,我念的幼稚園圍牆就在鐵路旁邊。每次只要一聽到蒸汽火車鳴聲大作,我就不顧講台上的老師,跑到教室外,趴在柵欄上,等火車經過!對兒時的我而言,行駛中的蒸汽火車,實在太美、太壯觀了!」田園老師喜歡觀察生活中的所有事物,從端詳、研究、拆解到重組,只為把一個物品了解透徹。而他也從自然課本中認識很多在人類層級以上的事物,包括大自然、天空、宇宙……
進入板橋高中,是人生的重要轉折點。「板中是台灣有名的科學教育標竿學校,當年就有科學大樓,裡面有化學、物理、生物實驗教室。從高一開始,因為做科展,我大部分的時間都在實驗室裡。」那個階段,田園老師不僅有了具體的實驗室經驗,也學到了抽象的科學思維。「人類在科學發展史上,有個最原始的東西叫什麼,就是『動機』跟『提問』。」田園老師感慨地說:「現在大部分的孩子做科展,已把『動機』跟『提問』丟到垃圾桶,還有學生要我幫他想題目。但我想的題目,就是我的問題,不是他想問的問題。」
令人驚奇的教學
如果沒有好奇心,就不可能提問。田園老師非常重視孩子要能學會找到自己的問題。當他24歲那年站上《國語日報》自然科學班教室的講台,就用盡心力去引發孩子的好奇心。於是乎,在田園老師的課堂上,永遠是驚呼連連,充滿疑問句和驚嘆號!「我會用一件看似『神奇』的事件,來引發學生的好奇心。譬如講『電』,就先表演為什麼我不會被電到。之後再用學生聽得懂的語言,告訴他這裡面的知識是什麼。並用現場可以做出來的實驗,讓學生親自去操作、觸碰。」
除了生動的教學方式,田園老師上課時往往會把一個主題挖得既深又廣。「我自己每學一樣東西,都會儘量去挖深、觸類旁通。譬如陶瓷,我就想,陶瓷除了一般大家知道的用途,它還可以做什麼?它能作成比鋼還硬的陶瓷刀,還能用來隔熱,而太空梭的隔熱板就是用陶瓷作的。當我去教孩子時,會先設計好這個『連結』的問號,一邊教孩子,一邊丟問號給孩子,盡可能讓他們在短時間內學到所有的相關知識。」
最後,具象化也是田園老師的教學特色。「譬如教摩擦力,不需用文字講解什麼是靜摩擦力、什麼是動摩擦力……應該直接把磨刀石、鞋底、梳子、溜冰鞋、輪子的軸承都找來,用日常生活中常見的具體物品來呈現想要傳達的知識。教育就是要直接把知識和生活結合的東西給學生看。」他進一步解釋:「譬如用一台咖啡機來上課,光是它的製作流程還有運作方式就有一堆基礎知識可以學習。若學生對顆粒有興趣,那就去整理微米、奈米、厘米、毫米等尺寸概念。若是對加溫系統有興趣,就可以來探討電流以及發生熱的過程。」
「科學和科技是不一樣的。」田園老師說:「人類知道很多科學基礎理論,譬如我們都知道光束,但是能不能設計跟光束一樣快的交通工具?不行。為什麼?因為裡面有很多東西無法突破。所以說,從科學到科技是一條艱辛的路,有非常多的東西要挑戰,我對這個過程就很感興趣。」而田園老師的教學即具象化地呈現了從科學到科技間的精妙知識,使台下的學生無不聚精會神,並從中獲得一些以往在生活中早就打了很大問號但怎麼都找不到答案的科普知識。
人生的回歸
自從田園老師投入教育工作,就一直希望把知識帶給普羅大眾。除了在《國語日報》自然科學班授課,後來也藉由廣播和電視節目推廣科普知識,最終以公益課程的方式來完成自己的理念。「我的教育思想是越平民化的教育越有價值。今年的『Roger科學大魔界』主題是水母鐵達尼,要教孩子們比重的概念。之所以讓家長和小孩一起上課,是想讓家長體會不一樣的教學方式,希望他們有勇氣去質疑或挑戰制式的教學和考試方式。」
而「原住民小學科教深耕計畫」目前已累計到129所學校,田園老師要在一個學期內,一一拜訪這129所學校。「等於是把我多年在都市教育孩子的教學模式帶到山上,和原住民孩子分享。通常一去就是1周,平均1天4所學校,1周18所,所以絕大部分時間都在山上。」田園老師說:「做這件事,算是我人生的回歸。每次去學校的感動都很平實,尤其是孩子們期待再看到我的眼神。我想,就是這些感動在支撐我。」
三十多年來,田園老師戮力於推廣科普知識,除了本身對科學的熱愛,他說,學好科學,還能讓生活更精緻。「不管做什麼事,人生是離不開科普的。就算不把科學當知識看,它也有很多經驗法則。記得小時候看過外婆用細綿繩切魯蛋,乾淨俐落。此即物理學公式:總壓力除以接觸面積等於單位壓力。若用刀子切滷蛋,不但蛋黃和蛋白會分離,蛋黃還會沾黏刀面,很不科學!」再者,科普知識也能強化一個人的邏輯觀念。「邏輯的訓練,會讓一個人的生活更具合理性、安全性。譬如我洗碗都會注意順序,才能有效率地洗完,又不會打破盤子。」
最後,田園老師說:「科學還有項很美妙的事情,就是假設。假設前,得先有想像力,科學是很有想像空間的。這個東西一定要這樣嗎?不一定,想一想,還可以怎麼樣?我真的覺得,科學是很美的。」接下來,田園老師將以「繞著地球跑」為名,深入全台偏鄉地區,帶著原住民孩子一起認識圓周運動。我們可以想像的是,這將是一段辛苦,卻很美的旅程。
為了推廣科學,陳坤龍全省跑透透,手上的邀約除了有各級學校、教師研習會外,到了寒暑假更有許多科學營隊的邀請,讓他的行程不管是放不放假都十分豐富,也促使他一年得想出三十多套科學玩具。「因為小朋友的反應都非常直接,如果還拿舊的東西出來教,他們會毫不留情地當面戳破你。」
暑假午後,炙熱的太陽似乎要將路上的柏油融化了,而樹枝上綿延不絕的「吱!吱!吱!」蟬叫聲,似乎也讓人一下子回到學生時代夏日午後昏昏欲睡的教室。不過,不是所有午後的教室都讓人如此睏乏,科工館內的科學教室裡,三十多位國小、國中學生正聚精會神地看著陳坤龍老師手上示範的「玩具」,孩子臉上被迷住的神采絲毫不見瞌睡蟲的影子。
能讓這群精力旺盛的孩子們靜下心,花一整天時間乖乖地在科工館科學教室裡參加這場科學營,跟著老師和志工一起發現化學元素的有趣,便可以看出台南市佳興國中自然領域陳坤龍老師教學上的功力了。
玩科學而非念科學
營隊結束前,陳坤龍不忘再度使出吸睛力,他拿出兩個一模一樣的杯子,一個是空的,另一個則放了吸水粉。「現在我要表演魔術囉!」陳坤龍將水分別倒入這兩個杯子裡,而後學魔術師找了個學生上台示範,當他將第1個杯子放在學生的頭上方,一傾倒,水跟著倒在學生頭上時,在場學生樂不可支地大笑,而當倒另一杯有吸水粉的水杯時,卻沒有半滴水漏出,這時就聽到學生大聲發出「ㄟㄟㄟ……」的讚嘆聲。
魔術當然不是陳坤龍想要傳達給學生的主題,然而,魔術卻能抓住學生的學習意願,尤其當今許多魔術運用物理化學的知識。於是陳坤龍就從魔術中找靈感,希望藉機吸引學生「玩」科學,了解科學到底在傳達什麼。
「講白一點,魔術其實就是你還不知道他在搞什麼的科學,但學生都很喜歡看魔術卻不喜歡聽老師講課,所以我也有一堂專門破解魔術的科學營,希望學生不是在教室裡『念』科學,而是在日常生活中『玩』科學!」陳坤龍說。
23年前畢業於台灣師範大學化學系的陳坤龍從小就喜歡科學,自稱個性還滿自閉、不愛說話的他,講台上滔滔不絕的「老師」卻是他從小到大的第1志願。大學畢業後,陳坤龍進入國中擔任自然領域的老師。但十多年前,他開始對每天只是念課本、解題目、趕進度的上課方式產生很深的無奈感,他不甘心只是和大多數中學老師一樣,過著照本宣科的日子。所以,他決定主動出擊,開始去上教師研習課,然後自己在家研發教具,再試著把創意導入教學中,用更生動活潑的方式教科學。
但真正讓陳坤龍下定決心走出教室,不畏辛苦帶著道具到處跑則是在6年前。「我出來跑6年了,在這之前的4、5年時間,我自己在家準備套件,因為我得要先有這些東西才能出來跑。同時,也才能像滾雪球一樣,讓大家知道我有在做這些事。」陳坤龍說。
生活裡找科學靈感
為了推廣科學,陳坤龍全省跑透透,手上的邀約除了有各級學校、教師研習會外,到了寒暑假更有許多科學營隊的邀請,讓他的行程不管是放不放假都十分豐富,也促使他一年得想出三十多套科學玩具。「因為小朋友的反應都非常直接,如果還拿舊的東西出來教,他們會毫不留情地當面戳破你。」陳坤龍笑笑地說。而他的認真教學也聲名遠播,不少小朋友回家反應熱烈,家長便指明下次一定要再上陳老師的課。
也因此,陳坤龍感覺到自己身上背負著「創業」的使命。「有時候到花蓮、台東去教學,單趟車程就要6個小時,但去不同的地方我認識了很多好朋友,教了很多學生,也『拐』了很多老師一起加入科普這個領域。」陳坤龍邊講邊大笑。每次為了不同活動,陳坤龍都會事先準備一大箱教具,兩小時可到的車程他自己載教具前往,較遠的地方,他就先把教具寄過去。今年暑假,他更帶了兩位剛從國中畢業的學生跟著到處跑當小老師。
平常不「跑攤」的時候,陳坤龍也認真經營自己的科學部落格,讓學生都能在部落格裡跟著發想、動腦袋、親手做。這個名為「動手玩實驗室」的部落格也吸引不少媒體記者、科學節目的目光,跟著他的題材做報導或節目。
像是只用幾個零件的「人體收音機」,就是利用人的身體也能接受電磁波的特性,把人體當作天線,並將網路線、可變電容、壓電喇叭、太陽能板、電晶體組合在一起,與電磁波產生共振,就可以把無線電波抓取下來。想轉台,也只需要調整線圈大小及身體姿勢就可以。這款被陳坤龍稱為「古早味」的收音機,就是因應停電時所發想的,非常方便。
另外,深受學生歡迎的「轉不停陀螺」也是陳坤龍生活中的突發之想,「我兒子喜歡玩戰鬥陀螺,但每次看他都要用手抽太辛苦了,我就想說直接做一個自己會動的陀螺給他。」於是陳坤龍開始動腦筋,他先在螺桿上纏繞漆包線,以熱溶膠黏上磁簧管,外接上有凹槽的布丁湯匙,再連接電池就完成底座,然後將貼有強力磁鐵的陀螺放在底座上,打開開關後,陀螺就會不停地轉。
至於「焦耳神偷」則是個和省能有關的小發明。它是利用我們平常使用完的乾電池,往往卻還有一半電力可再利用的特性,汲取其中的電量再製作成小夜燈等的產品,讓原本廢棄的電池還能物盡其用。這個發明由於是要把電池的電量「榨乾」,所以才有「神偷」之名。
當講課提到了電磁波時,陳坤龍想到如果跟學生講:「手機不要講太久,電磁波會傷害腦袋。」學生一定不搭理。不如把電磁波化為燈光,讓學生能夠看到電磁波的威力,自主性地少講一些手機,於是「手機來電閃」的發明就這樣產生了。
科學中不忘連結人味
喜歡創意發明,更喜歡讓小朋友也愛上科學的陳坤龍一直認為:「需要是發明之母」。所以在他的創意發明中,沒有什麼高深的原理,但細細探究,都可以察覺到在這些科學玩具中的許多「人味」。
「我常看到新聞報導日本一些生活上的發明,這些發明都很好,但我就覺得少了一個感動,後來發現是『人味』,所以我才希望把這些有趣的發明加上一些人味,連結一般人的生活,讓學生很容易地在課堂上吸收進去。」陳坤龍說。
這一切的努力,陳坤龍其實都只是希望讓學生喜歡科學,「讓學生喜歡科學是我的第1選項,至於科學競賽就不是我的選項,因為競賽只是大人的遊戲。」在這樣的動力驅使下,陳坤龍努力製作科學玩具、教具。往往在學生學到一樣東西之後的一句話:「老師,我懂了!」便帶給他更大的動力不斷往前。
「出道」至今,陳坤龍已經累積兩百多場的教學活動,每一次的教學雖然都是跋山涉水地前去付出,但學生的反應對他來說卻是一種極大的回饋。「有一次去蘭嶼,上完課要離開的時候,一個學生叫住我跟我說:『老師你等一下,我去海裡抓條飛魚給你吃!』雖然後來我趕時間沒吃到這條飛魚,卻讓我久久不能忘懷。」的確,能用自己所喜愛的科學啟發孩子對世界的認識,還可以得到小朋友最直接的溫馨回饋,也難怪陳坤龍在這一條科普路上樂此不疲了!
近幾年黑心油問題、毒澱粉事件、竄改食品效期和重金屬污染的事件層出不窮,導致社會上人心惶惶,不知所措。為此悲天憫人的東海大學應用物理學系黃家逸老師不斷地思考,自己的「液晶與超穎材料實驗室」團隊能為社會做些什麼?
近幾年黑心油問題、毒澱粉事件、竄改食品效期和重金屬污染的事件層出不窮,導致社會上人心惶惶,不知所措。為此悲天憫人的東海大學應用物理學系黃家逸老師不斷地思考,自己的「液晶與超穎材料實驗室」團隊能為社會做些什麼?
培養志工社會道德
黃老師想到,那些做出不法情事的大老闆其實很有錢,可惜他們只關心自己的荷包,卻忽略了自己該對社會大眾負起更大的道德責任。繼而想到,自己實驗室裡的學生會是未來的社會菁英,應該教導他們重視社會道德,為社會盡一份心力,甚至必要時也能挺身而出,發揮作用。於是他開始集結學生成立科學志工團推廣科普服務,希望透過這種服務來培養學生的社會道德意識,讓他們體驗社會道德所能發揮的正面力量。
另方面,黃老師也希望能將實驗室的研究成果簡化為生活科普知識,讓社會大眾得以這些知識來保護自己的方法。為朝此方向運作,參與科技部「科學志工火車頭計畫」的「健康蔬果好生活科學營」。
科學步入尋常百姓家
食品內含有各種色素,透過儀器檢測可以知道各種色素成分的含量。「健康蔬果好生活科學營」的活動方式,即是利用實驗室的研究題目「兆赫波光譜儀技術」,再搭配電磁學與光學知識來為食品做色素成分與其對應含量的檢測分析,判斷是否有不良成分的存在,以保護消費者的健康。
活動結束後黃老師並未跟著休息,反而加快腳步,著手開發可以隨時檢測食品安全的液晶晶片,其目的就是要讓消費者在購買食品時,可以方便快速的以其做檢測後再決定是否採購。他更期望可以讓這種產品走入尋常百姓家裡。
鼓勵年輕人學物理
黃老師推動科學志工團的第二目標是希望:只要有需要,志工團就該提供服務。要達到這個目標,最方便的做法就是架設一個網站,讓有需求的人可以將自己所要的協助如科普題材、活動設備或人力支援等訊息傳到網上,志工可就此提供他們做各種的科普服務。
而其第三目標則是要向下紮根,培養年輕人對物理產生興趣。黃老師表示,現在選擇念物理的人愈來愈少,可能是大家對物理有誤解,覺得物理只是一些理論,很困難又不實用。而那些放棄物理跑去念化學的人則會說:「化學反應可以被看見,比較好玩。」黃老師甚為訝異,他說:「物理中的光學和力學實驗也可以被看見啊,只是物理人沒那麼積極推廣物理罷了。」
黃老師指出,物理系的學生未來可朝光電、電機、電子領域發展,若是沒人念物理,將來這方面人才就會缺乏。而許多產業也需要物理做基礎研究,如開發產品前的模擬,或利用物理做計算評估後才知道打算開發的產品究竟能有多少成功機率。為破解大眾對於物理的迷思,黃老師遂積極的在科普活動中玩物理,努力的向下紮根,就是要引起年輕人學習物理的興趣。
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幼稚園小朋友學科普
而科學志工們在活動中所扮演的角色則以教學與輔導者為主,惟在教學相長的過程中,他們也會學到其他領域的知識。譬如有一次約有200名的幼稚園小朋友參加了「毛根蟲運動」教學,一開始大家扯著嗓門與小朋友「比大聲」,可是效果不佳,後來改唱小朋友熟悉的兒歌—小蘋果,終於大家全安靜下來了,可以專心的聽大哥哥、大姐姐帶活動,並對毛根蟲運動表現出高度的興趣。
活動結束後志工們雖然非常疲憊,但是心中卻充滿喜悅與成就感,他們說:「很有趣,很好玩,很有意思,和待在實驗室的感覺不一樣。」有些人甚至羨慕的表示,如果自己小時候能有大哥哥、大姐姐帶領該有多好!那次的經驗讓志工們體認到:小朋友的心很柔軟,要讓他們安靜下來必須用對方法,硬做蠻幹是行不通的。
讓小朋友聽你說話
又有一次,志工們接受嘉義縣梅山鄉梅北國小邀請,前去輔導學童做科普展覽。他們選用一些液晶元件與一片玻璃做成了電子窗簾,在不通電時玻璃是霧狀不透明的,但通電以後玻璃就明亮多了,可以透光,不易藏污納垢,而且較傳統窗簾乾淨許多。此一作品後來贏得第三名與節能獎狀各一張。
就在那次活動中黃家逸老師有一發現。他說:「其實小朋友都很聰明,做什麼題目並不重要,只要教法正確,就算大學知識也行。」「關鍵在於讓小朋友聽你說話,只要引出興趣,他們就會自己找答案。」他又想到,推廣科普的老師大都著眼在國、高中運作,較少是針對國小區塊,事實上仍有一些國小是很積極在推廣科普教育的,所以他也將國小學童納為自己服務的對象。
對於活動時間的安排,黃老師也有自己的看法。例如針對高三學生舉辦的科普活動原訂於學期中的每星期三下午,如果遇到暑假就停辦。原因有三,其一,高三學生在暑假中會有自己想要參加的活動,如出國、旅遊、暑期課業輔導等,所以報名參加科普活動的人不多。其二,暑假中的活動容易被人以玩票性質對待,這種心態並不利於學習。其三,學期中可以找到實驗室全員皆有空的時間,可讓每位學生都能參與科普服務,落實黃老師的團體服務教育。這是一種「經過仔細思考與規劃後再做決定」的做事模式,對他的學生來說,也是一種很好的行為示範。
科技與社會道德並重
身為大學教師,黃老師的行為內斂,說話不多,然其表現卻點滴透露了他的熱情、關懷與積極的人格特質。由於現行實驗室的研究大都以生活應用為主,所以他決定把實驗室的研究成果推廣到校園外,只是能申請到的經費並不多,但他仍樂觀的表示,小錢可以做小事情,重點是要能付諸行動。
「培養學生的社會道德」是黃老師成立科學志工團的宗旨,他期盼自己的學生進入社會後能成為保護社會的堅實後盾,也因此在他提供的科普服務中,除了實事求是的科學精神外,也多了一些以關懷、愛心與熱情為層面的柔性情懷。
對於社會道德,黃老師的定義是:將心比心,放下自私自利,做一些有益於社會大眾的事。消極的做法是做事時不傷害他人,積極做法則是要盡力幫助他人。這是一份崇高理想,也是我們所有的人都該重視的情操。