培養科學的愛好者: 「全國科學探究競賽-這樣教我就懂」


文/蔣振宇

生活中處處皆科學,只是這一切我們早已習以為常了,但「知其然而不知其所以然」及「差不多態度」的背後,確實會阻礙科學的發展,也讓我們慢慢地失去了探索科學的興趣。

因此,為了培養國小、國中、高中職學生、教師與社會人士對科學的興趣,培養分享表達科學探究的歷程與創造性的科普敘事能力,增進科學的親近性與幸福感,因而造就了「全國科學探究競賽—這樣教我就懂」競賽活動。本競賽核心價值為「培養科學的愛好者」,以科學探究精神為出發點,強調探究與實作-做中學,成為自我導向的獨立學習者。生活中有許多大家習以為常的事件或現象,希望參賽者能多提出質疑、訂出假設、收集與分析數據、驗證假設、重複驗證、同儕討論、獲得結論、遷移應用,以同儕的角度理解科學生活議題,培養全民科學的敘事與創作能力。

「全國科展」與「全國科學探究競賽」在作品訴求面有三種主要不同處,首先在比賽性質方面,前者是科學的學術研究,後者是以生活科學應用面為主;其次,在研究的範圍,前者是以單一學科為主,後者則強調跨領域跨學科;另外在作品呈現方面,前者以文字與圖片的30頁以內報告為主,後者僅需6頁,另依據不同組別增加繪畫、教案與文章,並鼓勵參賽者運用心智圖與3分鐘內影片來補充作品不足之處,呈現方式多元。當初設計多元的呈現方式,是考量現在是微學習的時代,用影片來取代文字介紹,更容易說明與傳達作品內容,「全國科學探究競賽」既然是以科學探究為出發點,希望鼓勵參賽者走出不同於科展的另一條路,讓更多人學習、練習科學敘事的技巧。

本競賽首先是在2014年,由國家實驗研究院國家高速網路與計算中心(簡稱國研院國網中心)與高雄市政府教育局合作試辦「這樣教我就懂」競賽,分成國小、國中與高中職組。隔年更名為「2015全國科學探究競賽-這樣教我就懂」,增設了教師組,有來自計314隊繳件、570位選手參賽;2016年增設了社會組,主辦單位加入國立自然科學博物館,當年有502隊繳件、1,454位選手參賽;鑒於海洋教育的重要性,2017年邀請國立海洋生物博物館加入主辦單位,同時增設「海洋科學組」,這一年海外的韓國、印尼華僑學校都組隊前來參賽,使本競賽跨出台灣,最後共有375隊繳件、1,181位選手參賽;2018年邀請國立海洋科技博物館與國立臺灣科學教育館加入主辦單位,有351隊繳件、837位選手參賽;2019年更擴大舉辦,由教育部與科技部共同指導,國研院國網中心與國內五大科學博物館共同舉辦,共有754隊繳件、1,744位選手參賽,更有來自馬來西亞、大陸、印度、澳門與越南等地區的僑校選手。本競賽已經執行6年,在競賽的公信力與知名度都已建立品牌形象,競賽規模與主協辦單位也不斷地擴大與成長中。

以今(2019)年的競賽為例,共分成國小、國中、高中職、海洋科學、教師、社會等6組,分為初賽與決賽兩階段進行,初賽採用自由報名,題目自訂,將作品上傳到網路後,由評審進行線上評分,另為鼓勵女性、原住民及新二代參與科學探究,組員內有1名女性、原住民或新二代者,有額外加分機制。本屆女性參與比例已與男性比例相近(46%:54%),顯示其對鼓勵女性參與科學探究應有不錯的成效。

此外,在初賽期間為了炒熱競賽氣氛,讓選手呼朋引伴來觀看作品,特別舉辦網路票選活動,分別票選出最佳人氣、女性桂冠、科學勇士與科學新秀獎。為鼓勵學生參賽,若初賽評選分數若達70分以上,將頒發大會入選證明。初賽最終選出前10名,各組前六強於2019年6月30日在高雄市立空中大學進行決賽,上午為選手簡報時間,下午進行頒獎活動。在評審討論成績的時段,特別邀請LIS(Learning in Science)科學團隊進行情境科學演示,來緩和決賽現場緊張的氣氛,也讓參賽者親身體驗科學的好玩之處。本次頒獎典禮貴賓包含教育部范巽綠政務次長、國教署彭富源署長、高雄市政府教育局吳榕峯局長、陳佩汝副局長、國研院國網中心林錫慶副主任、評審長台師大邱美虹教授與國內五大科學博物館館長。

今年競賽各組冠軍分別為國小組越南胡志明市臺灣學校王可靜、王可恩「什麼!不用電的『寶特瓶冷氣機』?」、國中組高雄市立明華國民中學陳品睿、余奐錚、鄭聿翔、黃彥朗「『尾曲』求『安全』-探討直臂與曲臂對於擺盪值的影響」、高中職組國立科學工業園區實驗高級中學黃羽彤、吳英勤「機靈小白菜-探討非洲大蝸牛黏液對小白菜幼苗防禦機制的影響」、教師組宜蘭縣立竹林國民小學陳金助「環境教育 IoT-空氣盒子」、海洋科學組臺中市立忠明高級中學蔣馥安、洪嘉璘「談『嘯』不風生-難以抵擋的海嘯」、社會組胡玉坤「視覺心理學」,得獎作品之探究與論述條理分明,表達層次清晰,令評審驚艷不已。

科學不應該只是教科書上枯燥乏味的文字而已,透過「全國科學探究競賽」,讓參賽者扮演老師,把一些科學的迷思概念,經過自身探究理解後,詮釋給周遭同學,對學生的學習有很大的幫助。因此全國科學探究競賽舉辦這幾年來,獲得許多基層教師的肯定,老師們覺得作品相當平易近人,參加門檻也不高,更能提起學生對科學研究的興趣,紛紛鼓勵學生來參賽;老師在教學時也會從官網分享得獎作品,並進行書報討論,因此常有老師帶著整班的學生來比賽。在社會組方面,大部分為大學教授帶領通識課程學生參賽,部分來自一般民眾投稿,甚至還有大學教授親自來參賽。國內並無類似教師組的教案比賽,這幾年的比賽得獎者多為教學經驗豐富的老師,他們也藉此競賽來教學相長,可見本競賽的舉辦,符合國內科學探究教育的市場需求,更可以彌補科展的不足區塊。

未來「全國科學探究競賽-這樣教我就懂」會在作品與新課綱加強連結,方便教師應用於教學場域,也可提供學生課外延伸閱讀。對於優秀作品也期待能夠加值,因而透過出版品、電台與教學現場等進行介紹,例如每年的《科學研習月刊》對教師組作品都有大篇幅的報導,得獎教師也願意到縣市輔導團進行教案分享,國立教育廣播電台與國語日報也會訪問得獎學生的參賽心路歷程,這些都是為了增加優秀作品的長尾效應,並希望更多人認識此競賽進而來參加。希望未來此競賽能走出台灣,變成華人地區的科學競賽品牌。

最後獻上一首打油詩如下:生活處處皆科學、敬請全民來探究、科學知識這樣教、原來這樣我就懂。


圖1. 教育部政務次長范巽綠(左4)頒獎給國小組前三名        


圖2. 教育部國教署署長彭富源(後排左5)頒獎給國中組前三名        


圖3. 高雄市政府教育局局長吳榕峯(左4)頒獎給高中職組前三名        


圖4. 科博館館長孫維新(左二)頒獎給教師組前三名        


圖5. 海生館館長陳啟祥(左4)頒獎給海洋科學組前三名        


圖6. 國研院國網中心副主任林錫慶(左2)頒獎給社會組前三名        


圖7. 頒獎嘉賓合影留念        


圖8.「2019全國科學探究競賽-這樣教我就懂」決賽暨頒獎典禮大合照        

 附註
蔣振宇
財團法人國家實驗研究院
國家高速網路與計算中心助理研究員