◎黃琳懿(科學高興班老師)
燒腦又燒心的暑期教師研習
2022暑假,四十餘位教育現場第一線的老師們,齊聚在桃園市立龍岡國中,一同參與由「人本教育基金會」與「桃園市政府教育局」共同合辦的「美的科學素養教師研習營」。外頭是溽暑艷陽,活動現場的火熱,相較起天氣不相上下。
「美的科學素養研習」,由桃園市長鄭文燦致詞開場。鄭市長勉勵現場教師們「將『美的科學素養』帶入課堂之中,引發孩子跨領域學習的興趣。」;並且在桃園龍岡國中梁忠三校長的指導之下,現場操作「氣體動力槍」與「看得見的聲音」兩個科學小遊戲,體驗自然科學的樂趣;桃園市政府教育局林明裕局長化身為科學老師,為學員們講解科學實驗的原理;前彰師大校長張惠博教授帶來開幕短講「科學與藝術的相遇」,則談到在科學發展上,理性與感性兼顧的必然。
兩天的研習,不論是大場演講、小組討論,甚至是最後的學員成果分享,既燒腦又燒心。燒腦的是,一個又一個以前不曾想過的問題被拋出,啟動腦袋高速運轉;燒心的當然就是,在體驗這些問題的玄妙之處後,「哇嗚」的那種震撼人心的感動。
「美的科學素養」,談的是美還是科學?
法國物理學家龐加萊說過:「科學家不是為了有用才研究自然,而是因為喜歡;他喜歡,是因為自然美麗。」
讓科學家著迷於其中,願意投身研究,不可自拔的「美麗」,到底是什麼?難道——是雨後的山霧氤嵐?是彩虹的七彩光暈?是季節更迭的葉色變幻?都不是!那究竟是什麼?
第一場大堂演講「科學與美」,人本基金會史英董事長,為了讓學員體會真正的「美的科學」,從一個質問開始:
看見這樣懾人心神的美景,心裡會有問題浮現嗎?(見圖一)
你是否會懷疑:「不是說陽光是平行的嗎?」
這個問題的答案、背後的玄機,涉及「美的科學」的核心:考驗我們在學校,自然課堂上學得的知識,有沒有真正進人的內心?科學原本是懷疑、質疑、批判、甚至於是反抗——每次科學的進步,都是推翻前輩的科學理論與學說。異化的、疏離的科學,使人不能承接科學的批判精神,人對科學,自然無感。
反之,對自然現象提出懷疑的時候,代表這件事,有真正打動人的心。
當答案透過思考浮現,學員是這樣說的:
「光線有沒有平行?明明遠處看起來是交會在一起,提出『鐵軌』的例子後,恍然悟出的感動…就是『美』的體驗。」
想這些「找不到答案的問題」,真的很好玩
兩天研習的下午時段是教案實作。老師們針對「槓桿原理」、「月的朔望」、「大氣壓力」、「心血循環」、「黃道的道理」、「音階的來歷」、「彩虹原理」七個教案進行分組討論。
心血循環的小組討論,我們一起思考「人為什麼需要有兩顆,喔不,是四顆心?」透過神之手安排身體各器官的位置,我們發現肺循環,必須獨立出體循環之重要性;並且理解,在「封閉系統」內,為了讓血液可以循環,人體既生了心房,也必得有心室不可啊!每個國中生都要背誦的,落落長的血液循環路徑,經過這一輪思考之後,血液該往哪兒流?答案就自然浮現了。套句辛波絲卡的詩句「我為稱之為必然向巧合道歉」,真正的科學之美,不但不必道歉,恐怕還得反過來為稱之為(大自然之)偶然,向必然鞠躬致歉了。
當提問、思考、質疑、反駁,透過討論過程反覆出現,學員們開始拋出一個又一個的問題:「為何心室總是比較大?」、「為何心室要設計在下方?從心室出去的血液為何不直接往下流就好?」、「左心室為何比較大?」…有人試著亂猜;有人從已知的科學知識中提取出可能的答案;有人反駁這些說法;有人開始google,嚷嚷著網路找不到答案。對話此起彼落,過程活絡熱鬧,一雙雙骨碌碌的眼睛顯示,大家很認真在思考,而且,想得很開心!結束之前,有學員下了一個結論:
「想這些找不到答案的問題,真的好好玩!」
美得不得了
研習的最後一個時段是成果分享。在教案實作後,每一個小組會設計出符合自身課堂需要的教案,進行簡短展演。雖然準備時間不多,但是每位老師都像是武林高手,舉手投足,言語之間,自然展現絕技。麥克風一拿在手,十足自信。
回到營隊主題。科學到底美在哪裡?短短的兩天營隊,原本擔心很難說清楚的問題,居然在學員的回饋中看到答案:
.「我喜歡思考一步一步往前推進的感覺,每前進到一個里程碑就有「啊」的嘆息在腦袋裡響起,以及整個歷程所涉及的思考面向,比如說,一個問題扣一個問題,以為已經「知道」了,其實只知道「局部」,又再往前推進,看到一塊新的拼圖拼進來⋯,如此往復去「知道」一件事情怎麼形成的?直到幾乎可以具體清楚描繪我們看到的東西是什麼樣子(真正的樣子)。」
.「我覺得非常棒,很喜歡。很久沒上科學課,可以這樣一直問問題,覺得非常享受。」
.「課程很燒腦,也因為如此,才很精彩。我覺得最吸引我的地方是思考的過程,很辛苦,但是想出來之後除了成就感之外,更多的是了解科學道理的欣喜。」
.「這麼多理所當然的事情,原來背後藏著這麼有意思的道理。自己認真想過,而不是當成資料背起來,正是這兩天最大的樂趣。」
.「原來彩虹是那麼浪漫的東西,專屬於你,此時此刻。我一邊看彩虹,覺得好美,一邊腦袋就會開始轉動,是什麼原因,讓我可以在這個當下,看得到這個彩虹。不論是理性的,或是感性的,整個交融在一起,讓人覺得,哇喔,太開心了!」
所以,什麼是「美的科學」,各位看官,是否也有自己的答案了?