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2010天下雜誌教育特刊,書名就叫--科學教育決勝未來。書中的主要論點是:過去百年來,人類的生命(健康、平均壽命),財產、生活方式都增加、改善了,追究原動力,非經濟也非政治,而是科技,可以預測的是未來科技的影響力將更大。任何一個國家只要想在競爭激烈的世界中勝出,誰都不能忽視科技!決戰科學教育已成為世界教育的趨勢:日本將培養數理人才,列為國家重要的任務;北京四中的科學課開到四川衛星基地、戈壁大漠、北極冰地做實驗;美國歐巴馬總統大聲疾呼,他要用科學救經濟。在這場科學教育大戰中,台灣的對策是什麼呢?我們要拿什麼樣的科學教育和其他國家決勝未來?

科學教育之光

剛結束的2010第七屆國際國中科學奧林匹亞競賽,我們的小將拿下4金2銀佳績,在35個參賽國中排名第一 (這裡);2010英特爾國際科學展(ISEF) (Intel® International Science and Engineering Fair,簡稱Intel ISEF),在來自全球超過50個國家、1500多位優異的總決賽參賽者中,台灣學生們表現傑出,總共有9位學生囊括了7項大會獎,得獎率為87.5%,遠勝於參賽各國平均30%的得獎率, 這也奪下世界第一(這裡)。台灣的孩子們在各項科學競賽上表現如此優秀傑出,是否表示我們的科學教育是成功的?具有競爭力的?在這些光鮮亮麗的背後,其實有著大片的陰影,這陰影可能才是決勝與否的關鍵!

亮麗背後的陰影

2009 PISA(國際學生基礎讀寫能力計劃)成績,台灣排名落在上海、香港、新加坡、韓國、日本之後(這裡)。PISA的評量焦點在於年輕人能否使用習得的知識技能,面對真實世界的挑戰而非僅是學校課程的精熟程度;PISA的目標不在檢驗過去學到什麼,而是運用所學的知識與技術面對未來新環境與新挑戰的能力。這結果顯示:台灣小孩面對未來的科學能力是輸給亞洲主要國家的。也許我們會說:PISA不能代表什麼,美國考得比我們還差,美國的科技還不是嚇嚇叫!

高成就,低興趣,低信心

 但另一個現象卻不得不擔心:台灣學生在科學方面有明顯的「高成就,低興趣,低信心」傾向。在一項關於科學的調查中,當被問到想不想成為科學家時,有82.3%的學生說No!這表示8成的學生不認為自己有能力當科學家,也沒興趣成為科學家;我們的科學教育讓學生覺得:科學是艱深、困難、高高在上的事,科學是少數菁英才能做的事,科學與我無關!

科學盲出現在每一階層

這種害怕、排斥科學的心態,呈現出來的結果是:整個台灣社會充滿「科學盲」:不思考、不質疑、不討論,盲目接受別人給的資訊,比如:當日本傳出「吃香蕉可以減肥」的說法,第二天一堆人狂掃相蕉;不要以為只有愛美女子才如此盲目,看看「生命的答案水知道」這種偽科學竟然可以成為生命教育的教材,大喇喇出現在教育部的生命教育網站(這裡),全國各級學校熱心推行,這不可思議的現象告訴我們---「科學盲」不是市井小民的專利,所謂的高級知識份子也不遑多讓呀!

科學教育---訓練有素的黑猩猩?

 

到底我們的科學教育有著什麼樣的問題,以致造就那麼多在世界各種競賽中露臉的菁英,又培養出分散在各階層的「科學盲」?每次我在上神經系統時總喜歡給學生看「黑猩猩做智力測驗」的影片(影片如上),學生總是目瞪口呆:好厲害啊!做得比我還快!是的,我們的學生出去參加競賽時,美國人可能也是這種反應吧!我總是告訴學生:黑猩猩是所有動物中最聰明的,所以可以學習算算術;而且腦力經過不斷的訓練是可以進步的;但黑猩猩只會做簡單的記憶、背誦,沒有自己的思考,所以看起來比人厲害,但最終還是受制於人!如果我們挑出菁英來集中訓練,的確可以在比賽場合中奪得亮麗的成績,但花了這麼多的時間、金錢(獎勵金很高的)訓練出來的金牌選手,後來呢?在教室中我們的課程集中在訓練學生記憶科學知識,練解題技巧,好讓他們在大小考試中奪得100分,滿級分的光環,獲得讚美的掌聲,然後呢….?我們可以靠這個去決勝未來嗎?答案一定是不行的,黑猩猩主窄世界的事情在可預見的未來不可能發生! 那麼我們到底需要什麼樣的科學教育?首先要釐清何謂科學---

科學---思考方式與做事方法

科學當然包括那些你恨之入骨的定律、公式(科學知識),也包括讓你目瞪口呆的技術與產品(科技),但更重要的是:科學是思考方式與做事方法。如在「生命的答案水知道」的例子中,科學的訓練會讓你思考、質疑:這些照片是怎麼拍來的?怎麼證明結晶形狀和意念有關?不施予任何意念時,水的結晶是什麼樣子的?….只要你會思考、會質疑就不會盲目接受了!科學更是做事的方法:科學方法本來就是分析各項資訊後,規畫行動步驟並按部就班執行。如蘇澳大水災,如果當政者是有科學素養者,會採一套標準作業程序發佈停課、救災方式…災後會有科學方法鑑定災難發生的原因及以後的因應辦法,而不是任由眾人的口水、淚水氾濫成另一場洪水。科學是理性的思考方式與做事方法,理性的態度比船堅砲利更重要!

發現問比找到答案重要

既然科學不只是知識與技術,那麼科學教育就不該只是背誦、記憶科學知識---那是前人已經找到的答案。科學教育應該是陪伴、指導孩子「發現問題」的旅程。其實科學教育中最困難的不是找到正確的答案而是提出好的問題!你不信嗎?再難的題目都會有學生考100分,但若讓學生自己出問題考別的學生(或自己),有幾個學生能出像樣、需要思考才能作答的題目?更甚者有幾個學生能找出課本或考題的錯誤?如果這樣簡易、明顯的提問都不會,期待他們發現自然界隱藏的奧妙那就是天方夜譚了! 我們的教育太重視「正確答案」、「標準答案」,「標準答案」的危害在於:如果你相信只有一個標準答案,你不只會停止尋找,在你有了一個標準答案後,你會停止思考;當你停止尋找與思考,科學就死亡了!洪蘭教授疾呼「摘去標準答案的魔咒」,我們也都聽過「標準答案死得快」的故事,但我們的教育在做的卻正是:用「標準答案」謀殺學生的創意,澆熄學生的好奇心,堵住學生好問的嘴巴!

點燃孩子的科學熱情---好奇與自信

我們的另一個更大的隱憂是學生對科學沒興趣、沒信心。怎麼樣讓學生對科學有熱情呢?其實教育單位也用盡苦心,如科奧或國際科展都用「加分」或「獎金」等實質的獎勵來吸引學生參加投入。但就如Dan Pink在「令人驚訝的動機科學」(TED演講這裡)所說的:「因果」式的獎勵在有簡單規則,並有清晰目標的工作上很有效;但對於答案並不在那裡,你要到處看去尋找靈感的真正難題,實質的獎勵只會收窄我們的視線,限制了可能性,並沒有辦法達到獎勵的功效!對於科學---這種需要自己去尋找靈感的真正難題,我們需要的不是實質的獎勵,而是「點燃內在的動機」---我們想做事,因為它能產生影響,因為我們喜歡,因為它們有趣,因為這是重要大事!怎麼樣才能點燃孩子的內在動機呢?這就是老師的挑戰---想辦法讓科學更有趣、更生活化、更簡單、更容易親近….重新開啟孩子的好奇心,建立孩子的自信心!

事事皆科學、人人都是科學家

 

我最近迷上照相,常常有人看到我的照片時說:你在國外照的喔?你有單眼相機喔?其實生活中處處有美景,小小、輕便的數位相機更能讓你隨時隨處捕捉感動;科學也一樣---生活中每一件事都是科學,每一個人都可以進行觀察、探究,每一個人都是科學家!這就是我的科學教育夢想!

 




 
 
 
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  1. 月鈴 Re: 用怎樣的科學教育---決勝未來

    madmax 老師
    謝謝提供不同觀點---我也不是全然贊同天下這本特刊的說法,大多是我身為科學教師的反思吧1

    [回覆] 月鈴 迴響於 27 十二月, 2010 18:16

  2. Re: 用怎樣的科學教育---決勝未來

    關於天下雜誌有關科學教育的特刊,這裡有個不一樣的看法和批評

    [回覆] madmax 迴響於 27 十二月, 2010 17:58