羅東自然教育中心: 【科學調查培訓班】啟蒙我的科學精神

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2014年8月29日 星期五

【科學調查培訓班】啟蒙我的科學精神

  「科學」這個詞,總給人些許的距離感,科學的發想、進行似乎是在實驗室中才能實踐,「科學家」則是在偉人傳記或新聞報導中會出現的人物,博學多聞並且留著一頭有個性的亂髮,寫著看不懂的算式、說著咒語般聽不懂的研究推導過程。以上的描述,是你對「科學」的認識嗎?


科學精神很簡單
  「科學」究竟是什麼?翻了翻字典,科學:「以一定的對象為研究範圍,依據實驗與邏輯推理,求得統一、確實的客觀規律和真理,可泛指一切有組織、有系統的知識。」當你對某件事情產生疑惑、充滿了好奇,試著觀察或者設計各種方式來求證,這樣的過程其實就是「科學」!科學的態度和精神,在於思考自己的問題,接著蒐集資訊,並且設計求證的方法,有邏輯的整合目前所得到的資料、訊息、脈絡,再依據這樣的過程,試著為問題歸納整理當下最合理客觀的結論。


我們來實踐科學吧

  當然,科學的過程不會只停留在思考問題,想知道問題可能的答案,必須透過觀察或者設計實驗來完成,實驗設計與調查的方法、過程會大大的影響最後的結果。一個完整的科學驗證方法可大略的區分為以下幾個部分:
1.問題的發想,了解問題的對象與範疇。
2.建構假說,假設問題的可能性。
3.設計實驗,釐清實驗與問題的關係,提出操作與分析的方式。
4.收集資料。
5.統整、分析資料。
6.經由分析的成果重新檢視問題與過程,並發現新問題。
  上述的每個環節對科學操作來說都十分重要,只要些微的差異都有可能影響最後的成果。當了解何謂科學的精神,我們開始嘗試練習如何準確的提出問題、釐清與問題有關聯性的因子、提出適切的假說、設計有效的實驗、執行實驗及收集資料、用正確的方法統整分析資料、最後得到客觀的結論。


科學,難?不難?
  說到這裡,科學似乎又不是這麼容易了!?當問題開始深入,影響問題的因子變得錯綜複雜,過程中必須要釐清的狀況勢必越來越多,舉個許多人問的問題當作例子:為什麼我家種的小樹苗一直長不好呢?接著我們開始思考影響樹木生長的因子,陽光、空氣、水、土壤、溫度、濕度、風向、季節、生長空間、氣候變化、光照強度、病蟲害、物理傷害、肥料種類、施肥數量……,光這麼個聽起來簡單的問題,列出的影響因子就多的嚇人!但靜下來想想,我要怎麼處理呢?
1.我假設影響樹木生長最重要的是給予樹苗的水分多寡。
2.試著將三株同品種、高度和主幹粗度大約相同的樹苗,並種植在儘量相同的條件當中,一樣的盆子、地點、土壤等。
3.每天各給予不同的水量。
4.觀察紀錄三株樹苗的生長過程。
5.統整資料,並試著解釋水與三株樹苗生長的關係。
6.根據結果調整種植方法,或者設計新的實驗了解其它因子的影響。
  這便是練習完成一個科學方法的過程,當然問題不同,人、事、時、地、物的狀況也不同時,就會有不同的假設、方法、結果,如何找到一條串連各個階段的線來說個有趣的故事,則是「科學調查培訓班」想帶著大家一起完成的。



我的科學精神!
  「科學調查培訓班」這四天,中心夥伴所準備的,不是生硬、老頑固的課程,而是讓大家觀察環境中的一景一物,用最原始的好奇心和科學的精神,解決心中的疑惑。過程中各小組發現問題、提出假設、討論實驗和調查的方式、實際操作並收集資料,最後分析所獲得的數據和資訊,分享成果並討論。透過這樣的過程,中心期許參與營隊的夥伴不是獲得固定課程的知識,而是在科學思考的主軸中,實踐發現問題並設法解決的科學精神,或許提出的問題不夠準確、或許發現實驗方法該要更加精進、或許發覺現有的知識無法有效分析數據、或許認為成果和自己想像的南轅北轍,但這樣重新檢視的過程亦是「科學」的實踐!許多的科學家曾說過,科學不是真理,而是人類不斷接近真理的過程,不斷的檢視、修正,正是我們不斷前進的原因。


永遠的好奇心

   「科學調查培訓班」對中心來說是個十分特殊的活動,我們只規劃了活動的進程,但是過程中學員們經由思考、討論、碰撞所提出的問題和實驗發想,則是完全未知的,每個學員的好奇心和思考方式會產出什麼有趣的問題,我們完全無法預料,但卻充滿著期待!每一份好奇對我們來說都像是閃耀的星星,每個問題都是重要的,即便它看起來多麼的微小,因為我們永遠不知道這些問題會埋著什麼令人驚艷的寶藏!舉個老掉牙的例子,在艾薩克‧牛頓的好奇心出現之前,落下的蘋果對人們來說,或許只是「蘋果熟了」這樣的訊息吧。





《活動相簿》
Day 1:20140819科學調查培訓班

Day2:20140820科學調查培訓班

Day3:20140821科學調查培訓班

Day4:20140822科學調查培訓班

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