認識科展的第一本書：科展完全攻略

本書為實用性科展入門指南，主要架構為兩部分：

1.第一部分「科展面面觀」針對製作科展時，家長及學生容易產生疑慮之處，採一問一答方式，以不同層面切入、探討現今國中小教育對科展活動的影響，及製作科展面臨各種問題的解決之道。在部分篇章文末並搭配「老師的話」和「學生的話」等小單元，依筆者多年指導科展經驗，所彙整出有關家長或學生對科展問題所提出的各種大哉問，做進一步釐清及解答。

2.最後以「前人智慧做中學」精選出化學、生物、地球科學、物理、數學和應用科學六大領域之完整科展製作範例，期能供欲投入科展的學生參考，並激發更無限精采的想像力與創造力，亦將科學研究的精神普遍推廣至我國中小學基礎教育。

梅期光

臺北市立中正國中自然領域退休教師
國立臺灣科學教育館創意科學實作演示講師
國立臺灣科學教育館館務發展諮詢委員
臺灣拜耳公司志工日科學教育顧問講師
小天下「未來少年」月刊梅老師科學教室專欄編寫
國中小教師、學生創意科學實作課程講師及科學研究(科展)指導

推薦序
序
再版序
三版序
基礎篇
科展
面面觀

Q　何謂中小學學生科學展覽？中小學學生科學展覽是什麼性質的活動？
Q　辦理中小學學生科學展覽的宗旨是什麼？為何要辦理中小學學生科學展覽？
Q　中小學科學展覽的組別與類別有哪些？
Q　哪些單位會辦理「中小學科學展覽」活動？
Q　辦理中小學科學展覽的原則是什麼？
Q　除了科學科展覽，還有其他激發學生科學創意的管道嗎？
Q　教師的教學與科學展覽的關係？
Q　學生科學課程的學習與科學展覽的關係？
Q　誰適合參加科學展覽？
Q　學生只為了增加升學比序的優勢而參加科學展覽嗎？
Q　參加科學展覽是否是提供學習科學的有效途徑？
Q　參加科學展覽會排擠學生課業學習的時間嗎？
Q　參加科學展覽需要投資很多經費嗎？
Q　參加科學展覽會影響學生的課業成績嗎？
Q　教師、家長為何應該「鼓勵」學生參加科學展覽？
Q　參加科學展覽對學生學習科學有何益處？
Q　參加科學展覽可以培養學生哪些能力？
Q　鄧火土博士曾經說過一段發人深省的話
Q　諾貝爾獎得主楊振寧院士怎麼說？
Q　諾貝爾獎得主李政道院士對求學問正確態度的建
Q　結合課程教學與科展的教學，科學活化教學的最佳範
Q　如何進行科學展覽研究的準備工作？
Q　如何跨出進行科展研究的第一步？
Q　如何分析科學研究議題的相關變因？
Q　如何取得進行科學研究所需資源？
Q　如何設計觀察實驗紀錄表格？
Q　如何設計符合科學研究議題的相關科學實驗儀器？
Q　如何擬定科學展覽實驗計畫的5W2H法？
Q　如何取得科學研究器材設備資源？
Q　如何規劃進行科學研究的時間？
Q　如何進行科學實驗觀察與記錄？
Q　如何紀錄實驗觀察資料？
Q　如何分析討論實驗紀錄？
Q　如何以圖表彙整相關實驗紀錄？
Q　如何彙整相關實驗觀察資料編寫科學展覽作品說明書？
Q　如何製作科展展覽板（如何彙整展板資料）？
Q　如何進行模擬口試及操作演示說明？
Q　養成詳實紀錄科學展覽科學研究實驗歷程（實驗日誌）的習慣
Q　科學展覽難不難？
Q　現階段國中小科展活動所碰到的瓶頸為何？
Q　2012年PISA國際評比的成績代表的意義為何？
Q　科學實作能力的培養對科學研究能力的影響為何？
Q　科學展覽應用的科學方法？
Q　教學實驗與科學實驗的區別為何？
Q　面對103年推動12年國教國中小自然科教學方式的轉變？

實踐篇
前人智慧
　做中學

1.化學
2.生物
3.地球科學科
4.物理
5.數學
6.應用科學

後記

(節自Q&A部分內容)

問題6：
教師的教學與科學展覽的關係？

問題6解答：
這個問題可以從兩個層面來看：
第一個層面是，將科學展覽看作是科學領域教師在課程教學的活動中，從學生學習科學知識的理解上以實驗能力的方式來發揮學生的創意與自主學習的才能表現。因此，可以將科學展覽看成是教師在教學活動過程中，連結學生學習科學知識的輔助活動。亦即，教師可以利用科學展覽與課程教學結合的方式，將科學課程從「認知、情意與技能」三方面整合的具體表現。在這個層面上教師的角色是科學創意的啟蒙者、指導者甚至是合作者，學生藉由參加科學展覽的活動中，了解自我的創意想法、實驗設計操作能力、觀察記錄資料整合能力等各方面在課程教學中不容易獲得訓練與表現機會的自我學習表現的能力。因此，能夠善用課程教學與科學展覽這兩種活動微妙的聯結，可以讓教師的教學內容活化，亦可使學生在學習科學的過程中，不會流於「死讀書、背死書」的情形，每一次的科學展覽活動都能讓學生獲得不同的學習經驗，對於原有科學課程的認識不僅是知識的理解，亦包括了延伸知識廣度與深度的內容都有影響。
第二個層面則是，科學展覽活動與課程教學是分道揚鑣的運作模式，這是非常可惜的，主要原因是現階段的升學模式，不論是國中升高中的基本學力測驗，或是高中升大學的學測都是以強調紙筆測驗分數來作為選擇志願的依據，因此，基於擔心影響所謂「現實立即式的學習效果」的考量，大部分的學校、教師、家長與學生對於科學展覽就不是這麼重視，為什麼有許多學校、教師、家長與學生都抱持著能不參加就不參加，能躲就躲的心態就不足為怪了。但是，這種觀點在現階段學生學習能力的訓練與啟發上，真是大錯特錯的！為什麼呢？因為學習是一項從小到大的長期工程，不從國小、國中將這個人生偉大的工程建構堅實的基礎，如何開創孩子璀璨的未來，我常在演講中提到台北101大樓，沒有101大樓堅實的地基，如何能構建出這棟舉世震撼的偉大建築，從教育的觀點而言，這個堅實的地基就是中小學教育，尤其更應著重在國小與國中教育。


問題7：
學生的學習與科學展覽的關係？

問題7解答：
誠如諾貝爾物理獎得主楊振寧院士所指出的：許多學生在學習中形成了一種印象，以為物理學就是一些演算。演算是物理學的一部份，但不是最重要的部份。物理學最重要的部份是與「現象」有關的。絕大部分的物理是從現象中來的，「現象」是物理學的根源。「現象」是物理學的根源，通過觀察現象來學習物理是一條有效的學習途徑。
楊振寧院士所描述的現象，真真正正的現階段中小學科學學習環境中呈現，學生想學的不是對於科學的求知，而是對科學課程解題的技巧，例如說：國、高中生根本不在意亞佛加厥常數為什麼是6.02×1023，祇要知道如何利用亞佛加厥常數計算出莫耳數就滿意了！
因此教師也好、學生也好，只要學會正確解答題目的技巧，實驗操作作不做有何關係？反正國中基測、高中學測就只考解題的技巧不是嗎？
我在擔任教務行政工作以及在推動「科學實作」教學的過程中，觀察不同的教師與學生在教與學「理化」課程的時候，就發現現階段的中小學學習科學的目的不是以「學習科學之美、科學之奇、與科學之用」為目的，而完全只在學習應付科學知能的考試能力訓練而已，其實，科學的學習是對於人類生長環境的認識系統的理解，可是，面對升學的學測與基測考試，使得台灣的中小學科學教育出現了許多稀奇古怪的亂象，諸如：
1.絕大部分的家長和學生重視的是成績：這無可厚非，人性之常情爾，只要是學生有多餘的時間，不是補習！就是做測驗卷。
2.教師為了要避免家長的責難，不得不將所有的時間投注在如何提高學生的考試成績的各種手段上，諸如：多考試、多做測驗卷、反覆的測驗，還美其名為「熟能生巧的精熟學習」。
3.學校也省得麻煩的以升學作為學校績效的指標：在家長、學生與教師的態度影響下，對於真正能落實學生科學能力的活動睜隻眼、閉隻眼了。
其實，若是能在學習的過程中，回歸到讓學生從「動手做、用眼睛觀察、分析判斷」等學習的過程中去獲得建構知識的內容，此種學習的方式必能讓學生創意啟發、能力提升，而不是僅知道考試背誦的讀書機器而已。

問題12：
參加科學展覽需要投資很多經費嗎？

問題12解答：
這個問題一般而言是發生在學生參加校內科學展覽的過程中較為重要，因此時參加學生是以「個人」的身分參加科學展覽，若一但經校內科學展覽評選為特優代表學校參加縣市科學展覽時，相關的經費可能就會由學校代為支出。因此，若以參加學生為個人時，這個問題不論是對於有熱衷參與科學展覽的同學，或只是趕鴨子上架而參加科學展覽的學生而言，都是一個很值得關注須慎重面對與解決的問題。若只有一人參加科學展覽，這個問題反到容易解決，但若是一組有2人以上，就可能出現因經費的支出意見不同而產生支付的意願與支付多少等不愉快的問題，輕者，活動結束後只是不愉快而「謝謝不再連絡」了，而嚴重者會造成家長間的衝突，甚至最後指導教師、校方都會被究責。
回到問題本身，參加科學展覽需要投資很多經費嗎？這個問題其實是看這個科學展覽的議題所牽涉到研究範圍內容的深度與廣度。比方說，以深海海水淡化器為例，若是設計不同材料或是由專人設計所實驗的器材，這個費用就高了！反之，若是能用相關易取得、平價的材料來製作，那費用自然就低，端看參加學生的主觀考量。比較上述的方式對於參加科學展覽活動的「競爭力」而言，不諱言當然是由專業製作者製作最有力，這也是科學展覽無法避免卻應該避免的迷思所在。
就實際考量，參加科學展覽需要投資經費有哪些方面，簡述如下：
1.搜尋資料：電話費、影印費、購買書籍雜誌、車資交通費。
2.實驗設計：購買材料、設備、工具。
3.資料印刷：作品說明書彩色印刷、大圖輸出。
4.感謝品：感謝指導教授或老師感謝品。
一般而言，較貴重或所費不貲的器材、設備還是以由學校出具公文向「鄰近學校附近」的高中、大學或相關單位借用，因為鄰近學校可減少參加學生操作實驗的時間浪費，想想，若是從9月開始就因需操作實驗觀察而需常請假，這個科學展覽活動的計畫一定胎死腹中，學生可能樂得高興，但參加學生的班導師、任課老師和家長的壓力一定如排山倒海之勢來阻止。
這些費用一般而言，在進行科學展覽活動前就須向參加學生講述清楚，最好參加學生能再除科學實驗工作分組外，還需要在這種事務性的工作分派上加以分工處理，因為，以現階段教育對學生學習影響的自主性，能與其他同學共同參與科學展覽活動的機會是非常難得的，在中小學階段參加一次機會最多，但二次就很少了，能共同參加三次這應該要頒獎表揚了。