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STEAM
STEM領域女力崛起--讀出女孩超能力
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文/劉淑雯、孫俐婷、郭妍希、蔡佳蓁
STEM領域包含科學(Science)、科技/技術(Technology)、工程(Engineering)、數學(Mathematics)。這四個領域充斥在我們的生活中,天天都會接觸到。每天醒來,搭車出門工作或上學,需要技術與工程,每天使用的手機和電腦,也是經過精密的科學、數學運算。還有許多偉大的發明像是電腦程式、天文觀測、海底探勘等等,使我們的生活更加便利。
然而,刻板印象總是認為,STEM這些領域,常是由男性一手包辦,相對而言,女性在STEM領域中,並無太大發揮,甚至認為是潛力不足。可是,事實則非如此。從古至今,歷史上有許多偉大的女科學家,她們運用自己的好奇與興趣,創造出許多不可思議的發明。若我們可以帶領孩子,認識這些女科學家、瞭解她們的故事,勢必能給孩子們在STEM領域一個典範支持的力量。
從繪本讀出女性在STEM領域力量
閱讀繪本是親子和師生間良好的互動方式。繪本中一則則有趣生動的故事和插圖,孩子深受吸引。不僅如此,透過繪本,孩子還可以從中看見典範,模仿學習。以下推薦幾本,講述偉大女科學家的故事,看她們如何突破困境,打破世人對女性的印象,勇於在STEM領域,追逐自己的夢想,並發揮出足以改變世界的力量。孩子也可以藉著閱讀推薦的繪本,超越性別框架,從中發覺自己的潛能。
ㄧ、科學類繪本中的女力
在科學類文本方面,推薦兩本繪本分別是《小人物大夢想-居禮夫人》(Little People, BIG DREAMS ─ Marie Curie)以及《看天空!首位女天文學家-漢麗埃塔·萊維特》(Look up! ─ Henrietta Leavitt, Pioneering Woman Astronomer)。兩本繪本皆在講述在有限的資源下發現新事物的女性,儘管過程雖苦,不放棄與相信信念的精神值得我們學習。
圖1.《小人物大夢想-居禮夫人》(Little People, BIG DREAMS ─ Marie Curie) 出處:
Green Tots 英文繪本館
這本繪本中記述了居禮夫人(Marie Curie)的一生。從小便立志成為科學家的她,毅然地到了法國求學。在與先生的共同努力下,居禮夫人(Marie Curie)成為了歷史上第一位獲得諾貝爾獎的女性。儘管在一次意外中失去了丈夫,她並因此沒有放棄,更鼓勵了更多和她一樣對科學抱有熱忱的女孩投入科學研究的領域。
您的學生是否好奇過X光機的原理是什麼呢?其實放射性物質並沒有想像中的那麼可怕,生活中常常會有輻射物質存在,「輻射」並不是如此觸不可及。那我們能夠用什麼來幫助孩子瞭解新知識呢?
探索活動可以參考「夜光小精靈」:請小朋友先將自己喜歡的圖案繪製在空白設計的小夜燈上。由老師塗上螢光塗料後,靜置小夜燈等塗料完全乾燥,再將小夜燈放置在陽光下吸收紫外線,小夜燈就能發出美麗的螢光。材料主要包含螢光塗料、畫筆,以及小夜燈本體。可讓孩子建立一些與輻射相關的基本科學知識。
圖2.《看天空!首位女天文學家-漢麗埃塔·.萊維特》(Look up! ─ Henrietta Leavitt, Pioneering Woman Astronomer) 出處:
Green Tots 英文繪本館
女科學家漢麗埃塔.萊維特(Henrietta Leavitt)在一次又一次的探索中,發現了星星閃動的奧妙。經過不斷的研究,她發現星星的光閃動的方式跟頻率都是不一樣的,由此可以更精確地推算出星星和地球的距離。若因當時的限制而侷限了自己的發展,漢麗埃塔.萊維特可能不會有今天的這般成就。
從繪本延伸相關的學習活動,老師不妨考慮讓孩子製作自己的星空地圖。可在網路上下載簡易的星星分布圖,和孩子一起找出各星座的所在位置。除此之外,也可以讓孩子將星星與星星之間相互連接,「發現」一個全新的、獨一無二的星座,給予孩子自由創作的無限空間。
問題與討論:
1. 當時認為女生做不到的事情,居禮夫人(Marie Curie)做到了嗎?她是如何做到的?
2. 如果你是漢麗埃塔.萊維特(Henrietta Leavitt),只能在小房間工作,你會有什麼感受呢?
3. 你覺得科學家或天文學家是適合女生的工作嗎?為什麼?
4. 如果你的朋友或同學想成為一位科學家或天文學家,你會如何支持她/他?
二、科技/技術類繪本中的女力
在技術類文本方面,推薦兩本繪本分別是《海底拼圖:地理學家瑪麗.薩普的故事》(Solving the Puzzle Under the Sea- Marie Tharp Maps the Ocean Floor)以及《敢為風前:埃莉諾和飛雲號的航海創舉》(Dare the Wind)。這兩本繪本都是女科學家在大海上,運用自己的相關知識、好奇心與想像力,來發現問題、著手行動、不斷嘗試,最後克服困難。
圖3.《海底拼圖:地理學家瑪麗.薩普的故事》(Solving the Puzzle Under the Sea- Marie Tharp Maps the Ocean Floor) 出處:
Green Tots 英文繪本館
老師可以跟孩子一同閱讀,看這位女科學家瑪麗.薩普(Marie Tharp)是如何運用她的好奇心來打破世人的觀點,並畫出屬於海洋的地圖。由於瑪麗.薩普從小就熱愛地圖,且獨獨對未知的海域充滿好奇。因此,運用聲納的數據,她一筆筆繪出了世人所不知的海底樣貌,甚至提出了大陸漂移說。書中,瑪麗.薩普堅持自己的夢想與興趣,從而發現世界的奧妙,是很值得孩子閱讀與仿效的。
與孩子共讀完瑪麗.薩普的故事後,老師可以帶著孩子做一個小活動,讓他們運用自己的想像力,畫出海底的風貌。首先,老師可以用網路展示幾張深海地圖的照片。讓孩子用鉛筆和色筆勾勒出海底樣貌。完成後,老師可以跟孩子討論,想像深海的地底還會有什麼存在,發揮想像力畫在紙上。屬於自己的深海地圖就完成了。
圖4-1.
Detailed Maps of Ocean Floor Relief
圖4-2.
Indian Ocean Floor - Published in 1967 by National Geographic
圖5.《敢為風前:埃莉諾和飛雲號的航海創舉》(Dare the Wind) 出處:
Green Tots 英文繪本館
繪本中的女主角埃莉諾.普倫蒂斯(Eleanor Prentiss)從小就嚮往大海,當其他女孩在家刺繡或做家事,她則到岸邊追逐大浪、海風、看著大船駛向無邊無際的大海。後來,在一趟重要的航行旅程中,運用她所學到的航海相關知識及她過人的膽識,僅由太陽、月亮和星星當嚮導,克服了航行中所遇到的大小困難。在這本書中,孩子可以清楚看到埃莉諾·普倫蒂斯勇於做自己、相信自己,並且運用她所學克服所有難關,這些精神都是值得孩子去學習的。
看完這本書後,老師可以和孩子一起進行活動,例如,紙船大比拚。紙船、紙飛機等一直都是孩子們童年的好玩伴。不僅材料唾手可得,作法又十分簡易。更是充滿樂趣。讓孩子們自由選擇不同材質的紙來做成紙船,可以是瓦楞紙、雲彩紙、或是水彩紙等……。讓孩子研究並記錄:那種紙張材質做成的船可以漂浮在水中最久呢?改變風力的大小,使用不同的風扇,再試試看結果會如何?
問題與討論:
1. 瑪麗.薩普(Marie Tharp)在繪製地圖時,發現了什麼,提出大陸漂移說?
2. 大陸漂移說這個新論點,有馬上被大家接受嗎?為什麼?
3. 航行時,面對種種困境時,埃莉諾.普倫蒂斯(Eleanor Prentiss)是怎麼克服的呢?
4. 想想看,你覺得埃莉諾.普倫蒂斯(Eleanor Prentiss),有哪些特質是你很欣賞的?
5. 對於女生從事航海,你有什麼看法?
三、工程類繪本中的女力
在工程類的文本方面,推薦三本繪本分別是《勇敢飛行家-露絲和她的雙翼機》(Fearless Flyer ─ Ruth Law and Her Flying Machine)、《小人物大夢想-愛蜜莉亞.艾爾哈特》(Little People, BIG DREAMS ─ Amelia Earhart)以及《不簡單女孩 2:有數學頭腦的女孩--工程師瑞.蒙特固的故事》(The Girl With a Mind for Math: The Story of Raye Montague)。前兩本繪本皆在描述女飛行員的故事,她們的勇氣及韌性讓她們飛出自己的一片天。第三本繪本帶著孩子了解女船艦工程師瑞.蒙特固(Raye Montague)的故事,看她如何打破性別框架,勇於追夢。
圖6.《勇敢飛行家-露絲和她的雙翼機》(Fearless Flyer ─ Ruth Law and Her Flying Machine) 出處:
Green Tots 英文繪本館
這是一名不怕冒險的女子,和她心愛飛機的翱翔之旅。露絲(Ruth Law)非常喜歡飛行,在當時,長途飛行是一件非常困難的事情,周遭的人都不看好露絲,然而露絲在某天的清晨準備好,起飛了。風非常的大、非常地冷。飛越俄亥俄州的克里夫蘭,中途歷經種種困難,露絲終於抵達了紐約。這次旅程不僅打破了歷史紀錄,也讓露絲突破了自己。如何訂下自己的目標,並有計畫地去執行,都是孩子們可以從中體悟並學習的良好精神。
最簡單、最貼近孩子的遊戲素材便是紙飛機了。可以讓孩子嘗試運用不同種類的紙張,甚至是不同的折法,來看看那一種紙飛機能夠飛得更遠。除了讓孩子有機會接觸不同的媒材,也能在製作、玩耍途中讓孩子理解飛機飛行是依靠空氣氣流的基本原理。在紙飛機上放上不同的小物品,例如小迴紋針或一塊錢硬幣等等,看看那一種承載重量最高,也能讓活動變得更豐富有趣。
圖7-1.《小人物大夢想-愛蜜莉亞·艾爾哈特》(Little People, BIG DREAMS ─ Amelia Earhart) 出處:
Green Tots 英文繪本館
在這本繪本中,可以看到愛蜜莉.艾爾哈特(Amelia Earhart)在發掘自己對飛機及飛行的興趣後,是如何摒棄世俗對於女飛行員的眼光,勇敢追逐自己的夢想的。她不僅僅創下女子飛行員駕駛飛機的高度紀錄,更勇於迎接各種不可能的任務。
圖7-2.《小人物大夢想-愛蜜莉亞·艾爾哈特》(Little People, BIG DREAMS ─ Amelia Earhart)內頁 出處:
Green Tots 英文繪本館
與孩子共同閱讀這本書後,老師可以與孩子共同研究現代飛機起飛原理--白努力定律。實驗所需器材有杯子一個、吸管一隻、剪刀一把。首先,將杯子裝滿水,水位接近杯口將吸管放入水中,略高於杯口之處剪斷後,將兩吸管緊靠,相對位置如右下圖。接著用力吹氣,看看發生了什麼事情呢?
圖8.《不簡單女孩 2: 有數學頭腦的女孩- 工程師瑞.蒙特固的故事》(The Girl With a Mind for Math: The Story of Raye Montague)感 謝
字畝文化
授權提供
瑞.蒙特固從小便是個充滿夢想的女孩,特別是在數學與科學領域,有濃厚的興趣,且立志要成為工程師,為海軍設計潛水艇。當時,她必須對抗種族歧視和性別不平等的環境,隱藏自己的才華與能力,只為了完成夢想。她堅持信念,最終成為美國海軍史上第一位女性船艦設計者。瑞.蒙特固勇於對抗種種逆境,且不輕言放棄,是我們與孩子們的楷模。
老師可以帶著學生一起製作橡皮筋動力船。製作橡皮筋動力船是一個簡單易上手又十分有趣的活動。進行這個活動,需要準備的用具有尖頭利樂包、筷子一雙、橡皮筋三條、剪刀、打動機和膠帶等。準備好這些材料後,就可以帶著孩子製作出以彈力為動力的橡皮筋動力船囉!
製作方式參考:
蟲蟲老師的科學教室-橡皮筋動力船
問題討論:
1. 當初愛蜜莉亞.艾爾哈特(Amelia Earhart)夢想開飛機時,遇到了什麼樣的困難?
2. 你所知道的航空業有那些相關的工作?
3. 當飛行員需要什麼能力?有什麼樣的限制呢?
4. 你認為不同性別的人擔任機師、空服員、維修員、艦長、船員會有什麼差異嗎?說說你的想法。
5. 你對於女船艦工程師的看法是什麼呢?
四、數學類繪本中的女力
在數學類文本方面,推薦三本繪本分別是《小人物大夢想-愛達.勒芙蕾絲》(Little People, BIG DREAMS ─ Ada Lovelace)、《愛達的想像力:世界上第一位程式設計師》 (Ada’s Ideas)以及《愛達.勒芙蕾絲-科學的詩人》(Poet of Science),來看看故事中的主角愛達.勒芙蕾絲(Ada Lovelace)是如何在電腦科學領域造就偉大貢獻,並造福後人。
圖9.《小人物大夢想-愛達.勒芙蕾絲》(Little People, BIG DREAMS ─ Ada Lovelace) 出處:
Green Tots 英文繪本館
圖10.《愛達的想像力:世界上第一位程式設計師》 (Ada’s Ideas) 感謝
臺灣麥克
授權提供
圖11.《愛達.勒芙蕾絲-科學的詩人》(Poet of Science) 出處:
Green Tots 英文繪本館
小時候的愛達會發揮自己的想像力,在紙上天馬行空各種發明。由於母親的影響,往數學領域發展。儘管14歲時生了一場大病,臥病在床的愛達仍不斷地讀書、想像、發明。因緣際會下,遇到了她生命中的貴人,除了了解到計算機的原理,更使用數字作為一連串的密碼,隨後成了我們現今電腦的共通語言。她對數學的熱愛造就了她在電腦程式上的偉大貢獻,也為電腦科學領域奠下了基礎。世界上首位電腦程式工程師愛達.勒芙蕾絲,可說對我們現在的生活影響深遠。
與孩子共讀完繪本後,老師可以帶領孩子接觸電腦程式。這裡推薦一款遊戲網頁,讓孩子嘗試接觸與電腦程式相關的概念。
網站名:Blockly Games
網址:
https://blockly-games.appspot.com
Blockly Games 是一款讓孩童嘗試撰寫、並理解電腦程式概念的遊戲。遊戲有分不同的關卡:Puzzle, Maze, Bird, Turtle, Movie, Music, Pond Tutor, Pond. 這些關卡都有不同的任務,需要孩子給予電腦指示才能完成。例如,在關卡Maze裡,孩子必須要給予電腦不同的指示,讓電腦中的人可以走到目的地。其中孩子需要告訴電腦中的人如何左轉,又該何時右轉。如此,孩童在不斷嘗試給予指示後,讓電腦依他們的需要完成任務。
問題與討論:
1. 你對「男數理,女人文」的說法,意見如何?
2. 你對愛達(Ada Lovelace)媽媽限制她上課內容的看法為何?
3. 在探索活動,完成網站任務時,必須給予電腦指示,有沒有遇到什麼困難?
4. 目前電腦工程師都是男生居多,你對女生成為一個優秀的電腦工程師的看法如何?
誌謝
:再次感謝
Green Tots 英文繪本館
、
字畝文化
與
臺灣麥克出版社
授權或提供精美繪本封面照片,為推動科普繪本提供助力 !
參考書目
1. Little People, BIG DREAMS ─ Marie Curie
by Isabel Sanchez Vegara (作者), Frau Isa (繪者)
2. Look up! ─ Henrietta Leavitt, Pioneering woman astronomer
by Robert Burleigh (作者), Raúl Colón (繪者)
3. Solving the Puzzle Under the Sea- Marie Tharp Maps the Ocean Floor
by Robert Burleigh (作者), Raúl Colón (繪者)
4. Dare the Wind
by Tracey Fern (作者), Emily Arnold McCully (繪者)
5. Fearless Flyer ─ Ruth Law and her flying machine
by Heather Lang (作者), Raul Colon (繪者)
6. Little People, BIG DREAMS ─ Amelia Earhart
by Isabel Sanchez Vegara (作者), MARIADIAMANTES (繪者)
7. 《不簡單女孩 2: 有數學頭腦的女孩- 工程師瑞.蒙特固的故事》
by Julia Finley Mosca(作者), Daniel Rieley(繪者)
8. Little People, BIG DREAMS ─ Ada Lovelace
by Isabel Sanchez Vegara (作者), Zafouko Yamamoto (繪者)
9. 《愛達的想像力:世界上第一位程式設計師》
by Fiona Robinson (作者/繪者)
10. Poet of Science
by Diane Stanley (作者), Jessie Hartland (繪者)
劉淑雯
臺北市立大學師資培育中心
孫俐婷
臺北市立大學英語教學系
郭妍希
臺北市立大學英語教學系
蔡佳蓁
臺北市立大學英語教學系