2008年8月15日 星期五

科學魔法車

為什麼會突然介紹到「科學魔法車」呢?科學魔法車是東南科技大學曹齊平教授所推出的科學教具,主要與「電學」有關!早在幾年前,我在推奈米科學營時,就曾經買了幾台回來玩過,暑假時,在某機緣下認識了高雄地區的推廣代理商,又讓我回想起這個電學玩具,也很後悔,當時在教4下自然-通電玩具時,忘了拿出來進行教學!!
今天利用時間上了該網站(http://www.me.tnu.edu.tw/~me017/),看了一下曹教授的一些文章,有些覺得可以把它留在此部落,好好的回味一下!

<<教育的真與假>>http://www.me.tnu.edu.tw/~me017/articles.htm
期中考監考,有一題:請說明鄭成功復台成功因素,看著同學們繳回的答案卷,全班只有一種標準答案: 三個因素,每個因素八個字,共二十四個字,不一樣的腦袋,竟然有一模一樣的答案,甚至連字數都一樣。
為什麼學生不思考? 是同學的習慣還是老師的要求?
記住了這24個字,對往後的人生,對家庭社會,又有什麼幫助?
公民考題,有一題選擇題: 擇善固執貫澈始終,不為浮言外物所動搖,是(1)遠見(2)定見(3)決心(4)恒心。
背標準答案以求取高分,如何能學會明辨是非擇善固執?
公民有一題問答題: 青年最基本的社會責任是那四點?
為什麼要限定四點?如果有一位同學擇善固執,寫出了五點,會不會被扣分?
教育,不應該是背誦課本上瑣碎的知識,更不是記憶標準答案應付考試。
考試分數是評量學生優劣的指標嗎?考試是教育的目的嗎?
唸小學的孩子,自然考試有一題: 我們觀察天空要觀察______。
標準答案是雲,寫彩虹星星月亮飛鳥都不行。
我們把孩子當作鸚鵡來訓練,反覆背誦,欺騙觀眾以為鸚鵡會說話。
自然課,最重要的是引起孩子對自然的好奇與興趣, 喜歡觀察自然的各種現像,喜歡動腦筋思考問題,喜歡追根究底,培養推理分析的科學精神。
讓孩子在自主探索過程中,有機會有信心去表達對世界的了解與感動。
實驗課,我講解完,要同學開始實驗,一位同學說他不會做。
他說以前實驗課,老師把每一步驟都規定清楚, 同學只要照步驟做, 不必動腦筋。
教育,不僅僅要教學生解決問題,教學生自己想出解決問題的方法,還要教學生發現問題,創造未來。
專題製作,同學們終於把實驗設備裝置完成, 準備開始做實驗, 同學問我要實驗什麼? 同學說他們不懂,不知道要做什麼實驗,要我幫他們規劃實驗項目。
我說,就是因為你們不懂、你們好奇、有疑惑,你們的疑惑就是實驗項目,你們要自己動腦筋去思考如何利用實驗來探索未知,解決疑惑 。
後來我想,我要求太高了,同學的好奇心與求知慾可能早在中小學就被抹殺了,不好奇、不疑惑、沒有追根究底的動機,當然就不知道自己要做什麼了。
同學們習慣於背公式解題目,記憶很多的理論教條、數學公式、解題技巧,卻不會解決簡單的實務問題。
有一位全班第一名的同學,為了做機械車的結構,買了一條很厚重的鋁條,經我建議後,改用輕便的ㄇ型材料。這道理很簡單,不需用數學公式解釋。一把尺水平彎它,輕輕就彎了,90度豎起,就很難彎,變堅強了。這應該是學過的課程。
可見,考試高分可能是虛假的, 可能是背出來的。
一位自動控制器材行老闆抱怨,多年以前大專學生會來買零件回去自己動手組裝成品,然而現在學生要老闆把成品作好,寧可花高價買回去當作業交,還交代老闆不要做太好, 否則不像學生做的。老闆要教他們使用方法,同學也不願學習,同學說要上補習班準備升學,沒時間跟老闆學。
教育到底成了什麼 ?

<<猜數字遊戲>>
可以用猜數字遊戲來解釋為什麼台灣造不出飛機汽車。
有一種猜數字的遊戲,由兩個人一起玩,其中一個人(甲)先在心中想好一個四位數字,由另外一個人(乙)猜,每猜一次,甲必須告訴乙,此次所猜的數字中,有幾個數字猜對,又有幾個數字雖存在,但位置不對,根據這些資料,乙繼續猜下去,直至猜中為止,然後比比看誰最快猜中。玩這個遊戲,當然第一次猜中的機會極極小,於是就希望下一次就猜中,結果還是沒中,於是又希望再下一次能猜中。如果抱著這種賭徒心態猜下去,極可能十次也猜不中,由於前面十次猜數字很沒有系統與條理,猜第十一次時,沒有脈絡可循,於是只好繼續瞎猜下去。另外一種比較科學的方法是,在頭幾次的猜數字,不要想馬上猜中,甚至故意猜不中,但是卻有條理有系統,根據我的經驗,仔細分析前幾次的資料後,通常在第六次時都可以猜中。
譬如,我第一次猜1234,結果有二個數字猜對,第二次再猜5678,又有兩個數字猜對,雖然第二次我知道絕不可能猜中,但是卻獲得了寶貴的訊息,也知道了9與0絕對不在所要猜的數字中o第三次猜2190,又有二個數字猜對,於是我就知道1與2一定屬於答案的四個數字之中。
類似這樣,頭幾次猜數字的目的不是要猜中,而是要獲得資料,我們稱之為實驗精神。類似這樣,有條理有系統的方法,就是科學方法。
實驗精神與科學方法,正是我國教育最弱的一環,必須從小就開始培養,到了大學研究所階段再培養,都太晚了。
研究發展一項新產品,有點像猜數字遊戲,如果急功好利,希望馬上成功,馬上得到最佳的設計,那麼很可能經過不斷的失敗後,仍然無法累積足夠的訊息,作為下一次成功出擊的保証,於是就只好繼續瞎猜下去。就算運氣好,成功了一次,將來若要更改規格更新設計,很可能仍無頭緒,不知從何著手,於是又只好繼續猜下去。
一個產品,由許多個組件構成,每個組件一定要充份掌握其特性,有足夠的資料與數據,才能組合成最佳的設計。這些資料通常是各公司多年累積的經驗與實驗,是機密的,教科書上沒有,書店的書上沒有,技術期刊雜誌上也不會有。
英國有一家生產高級喇叭的公司,在一次大火中燒掉了累積多年建立的資料,從此再也做不出好的喇叭。廠房設備可以再買,多年心血建立的技術資料,卻是花錢也買不到了。
美國的航空工業有數十年經驗,各家公司最寶貴的資產就是實驗獲得的各種數據與圖表。然而即使有豐富的資料可供參考,他們發展一個新式的飛彈或飛機仍要十年光陰。
國內每年產生百餘名機械碩士博士,就算是熱力學熱機學讀的再好,也設計不出汽車引擎。設計引擎真正有用的資料,不在市面上買得到的書籍之內,也不在期刊論文中,而是在世界上少數大公司的實驗室與資料室中,是不會公佈的,也絕不會技術轉移給國內汽車公司。
我國計劃發展航太工業,或自製汽車引擎,若想要一步登天,那麼,就像是猜數字遊戲,十年後很可能還在原地踏步,若沒有建立有系統的設計資料,將來就只好繼續瞎猜下去。

曹教授還有很多篇,令人深省的好文章,這邊只擷取二篇來欣賞與時時反省!!關於「科學魔法車」又讓我想好好來推廣此有趣的科學教育活動,好好鑽研此方面的教學,成為自己的另一項專長,進而擔任推廣教師!!

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