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科學素養 學習科學的新態度

未來公民應該具備科學素養,才能適應快速變化的社會,並具有國際競爭力。台灣的科學教學現場應該如何改變,才能教出具有科學素養的未來公民?

撰文/李名揚

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科學素養 學習科學的新態度

未來公民應該具備科學素養,才能適應快速變化的社會,並具有國際競爭力。台灣的科學教學現場應該如何改變,才能教出具有科學素養的未來公民?

撰文/李名揚

孩子具備銜接世界的能力,才能真正挑戰未來。現代公民需要什麼樣的素養? 特別是二十年後的公民需要具備什麼核心能力?

今年《科學人》雜誌團隊開啟這一系列講座,期以行動引發更多的共鳴和行動。特別邀請到李世光教授、李國偉教授、曾志朗院士、孫維新館長、徐明達教授(依姓名筆劃排序),以不同面向探討科學素養這個重要議題,了解科學素養如何養成,以及進一步認知科學素養的價值和重要性。座談會活動免費報名,歡迎關心教育的教師、家長和學生一起參加。

【2012公民素養大未來—科學素養,創新的原動力 】
活動時間:2012/12/16 (日) 14:00-17:00
活動地點:福華國際文教會館 1F前瞻廳 (台北市新生南路三段30號)!
更多資訊請上活動官網


位於新北市的豫章工商是教育部評選為「優質化高職」的學校,但是說起學生的基本科學程度,卻讓該校物理老師吳東明直搖頭。每次他播放介紹簡單科學知識的影片「怪頭博士」(Beakman’s World),大家都看得興味盎然,但是當他想接著介紹其中的科學原理時,大多數同學卻一臉茫然。

類似的場景也發生在宜蘭縣復興國中。今年剛退休的理化老師方琮民指出,有些學生在實驗課堂上可以動手做得很高興,但是習題、考卷卻答不出來,因為他們的科學基礎沒打好,也缺乏推理、演繹、計算的能力。

屏北高中幾位老師指出,國、高中數學和科學課程(尤其是物理)缺乏基本觀念的釐清,有些抽象規則並非人人都可以想通,應該只教最基礎的原理與原則,並且要澈底講清楚。北一女中物理老師簡麗賢也認為中學教育應該強調概念就好,若教了太多複雜的計算,會讓學生產生「科學就是計算」的錯誤印象,不但無助於培養學生的演算能力,反而使他們對科學卻步。

除此之外,現在的國、高中數學和科學課程教了太多過於專業的知識,對於生活中所需要的常識反而不足,例如很多學生熟記番薯與馬鈴薯生物學上的特性,卻無法從外觀來辨別,考試能答題,上市場卻會買錯菜。課本知識和生活經驗無法產生連結,是導致學生缺乏學習興趣與動力的原因之一。台中市光正國中數學老師陳美伶舉例指出,國一數學所教的因倍數,對大多數學生只有考試解題的意義,但如果老師在教學時能將因數和生活做連結,例如當眾人分食一盒糖果時,因數就可以派上用場,這種活潑的教學方式不僅能吸引學生的興趣,也能讓學生了解數學和生活其實是息息相關的。

偏差的課程與升學考試制度

在這些中學老師眼中,台灣的國、高中生沒有學好基本的科學概念,也不知道學習科學對自己的將來有何用處,卻被硬塞了太多很可能用不到的知識、做了太多複雜的計算題。究其根源,問題出在於課程設計與升學考試制度。

以普通高中的數學和科學課程為例,台灣師範大學生命科學系名譽教授鄭湧涇指出,高中教育偏重高深的知識,重要原因之一是根據教育部的規定,高一、高二的課程目標是培養國民基本能力,高三則是為升大學做準備;然而大學指定科目考試偶爾考到艱深的知識或複雜的計算,使得高三數學、科學課程隨之提高難度與份量,原本應培養基本能力的高一、高二課程為了和高三銜接,也跟著變得多又難。

國內科學教育也一直有個迷思,就是只強調科學知識,卻忘了科學除了知識以外,還有思考和探究。只重視知識層面,加上內容太多又太難,造成學生無法理解,只能硬記,大多數文組學生上大學之後,很快就將這些科學知識拋諸腦後;而理組學生則面臨僅有片段知識、缺乏科學脈絡的理解和概念整合的困境。台師大生命科學系教授林陳涌舉例指出,國中生物課程包含「演化論」,但為數不少的非生命科學系大學生都講「進化論」,足見學的時候並沒有真正弄懂。鄭湧涇以他自己教大一普通生物學的經驗為例:有些明星高中畢業的學生表示上課的內容在高中都學過了,但期末被當的也是這些人,因為這些學生學了零星的知識便足以應付升學考試的選擇題,但無法回答他所出的申論題。

除了課程設計,更糟糕的是長期以來升學考試也只測驗知識的程度,造成老師的教學目標完全扭曲。多年來負責培訓台灣參賽國際物理奧林匹亞競賽選手的台師大物理系退休教授林明瑞指出,「最簡單有效」的教學方法,就是老師直接教一個定律、定理,然後讓學生開始做習題,這種教法可在短時間內傳授科學知識,卻無法教導學生真正學會科學。