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〝成功〞的「濁水溪」踏查—第52屆全國中小學科學展覽指導心得分享
投稿人:成功國小 周元璋 / 投稿時間:2012/09/22

    走過14年的教職生涯,一直在南彰化偏鄉小學服務,這些地方的孩子有個共同特色,就是:生活環境不富有。但他們有一項最大的本錢,就是:正直、純樸、認真。我也是在這樣的環境長大,我凡事只問耕耘不問收穫。因聖經上說:「流淚灑種的,必歡呼收割。」我一直如此跟孩子們分享,我們哪裡做不好,我們改或補做;我們表達不夠好,我們就多練幾次;哪一種說法比較適當,我一直反覆練習到最佳狀況為止。我們盡力了,得不得獎已經是其次,「能參加全國比賽,就是得獎了」。對孩子而言,全國比賽比較像是一場豐富的校外教學—我們把她叫做「科學展覽之旅」。

    茲就幾個階段的師生互動做簡單的分享:

 

一、學生決定科展主題

    在決定主題時,吾人手上兩件科展同時進行,與本校邱盈嘉主任合作(到成功國小三年來一直如此),我們的隊伍都是挑任教同年段的選手,每件都是共同組隊,讓二班的師生共同合作,平均發展。今年我們決定做「孔雀魚」和「濁水溪」,讓學生自由選擇興趣的主題,結果剛好二班學生平均分配到二組中,而且都有男女生,這正合我意。學生一開始對主題的印象所做的選擇(若能由學生自定研究主題更好)。於是我們二組同時進行研究。研究同時好本縣100學年度「創新經營班級金像獎」比賽期間,故吾人就將孔雀魚水族箱飼養在教室,方便同學在教室觀察,引起許多同學興趣,該比賽評審入班教學觀摩時也讚揚此舉,並建議繼續走下去。這件事雖然後來許多現實因素考量,「孔雀魚」轉移陣地,但對本班同學留下不少回憶。反觀「濁水溪」這組,採樣花了很多時間和精神,有一個月的時間我們週三下午和週六都在濁水溪之流與主流採水和泥沙樣本,正好小犬與小女也都隨同,於是組員與題目就逐漸形成,我們想觀察研究濁水溪的濁度和泥沙的特性,大主題確定但科展名稱和方向仍未決議。

    選擇有研究價值、深具鄉土教材意義的研究題材,讓學生更愛自己的生活空間,進而研究一些相關主題,可以讓學生更貼近且認同自己生活的環境、更愛自己的家鄉。

 

二、特別的研究方式

    一般的研究通常在實驗室內完成,我們除了完成先前的戶外採樣活動(縣賽時只採雨前、雨後各14個點的水、泥沙樣本,由濁水溪主流中游龍神橋到自強大橋間,以及其支流莿仔埤圳和同學家附近的灌溉溝渠)及設計實驗之外,在縣賽後得知要參加全國比賽又補採了一次「梅雨季」的溪水樣本,並安排到位於溪州鄉的「第四河川局」參訪。可說是完整的研究計畫,當時自認為研究規模不亞於大學論文或專題研究。

 

三、重視「質化」研究與「創意」

    在過程中會一直問學生「這個實驗怎麼改比較好」、「這樣做有什麼優、缺點?」,「那缺點怎麼改進?」,所以比較像學生的「專題研究」,並有「行動研究」的精神。而在記錄實驗數據時,都會請學生注意觀察,並隨時問說「水是怎麼旋轉的?」「泥沙是怎麼擴散的?」「不同地方的泥沙樣本,它的擴散方式和特徵有何不同?」「乾掉的泥沙看/摸起來怎麼樣?」,所以基本上這是一段長時間的語文表達能力訓練。學生必須把每日行事、實驗作法、優缺點、發現、檢討、學習心得等記錄在「學習日誌」記錄表中,這又是一項「寫作練習」。

    「創意」展現在廢物利用,以及如何運用手邊的東西來設計實驗的原則,這樣既方便省時又不用花很多錢。例如:用廢紙箱內外噴黑當做暗室,來做濁水的「透光度」實驗;我們用廢棄的圍棋盤來當作計算泥沙沖水擴散面積的工具。又如我們列印視力檢查表來當作溪水「透視度」的濁度測量工具。這些手邊可用的工具都是我們解決問題、廢物利用、發揮創意的證明。

 

四、專家經驗與專業指導

    雖然以前已有參加全國賽的經驗,但畢竟自己是社會組背景出身的學士後教師,科展並非我的專長,但因為很喜歡做實驗,所以也因此有了一些「不成熟」的心得。在縣賽獲得「特優」後,學生們信心大增,我也深獲鼓勵。於是開始接受為期八個週末的陽明國中集訓,教育處為各組安排了全國科展的評審教授,或曾在全國國、高中常得獎的指導老師來做專業指導與分享,這段期間才是我們師生收穫最多的時候。這些專家們從實驗設計、採樣、文字敘述、圖文呈現、用字遣詞…以及後段的海報設計、實驗器材、文獻的呈現;學生的口頭報告、答詢口試…我們算是重來一次。對於我來說,這樣的過程才是我最享受的,從中我也學習到許多專家先進的專業與熱忱,以及真正科展的精神和實驗設計、作法等。而學生開始跟我討論,怎麼把實驗改成更容易「標準化」、「量化」,這當中學生學習到的是「科學態度」和「研究精神」。

 

五、複審口試重點

    科展入選後製作海報,隨即必須到現場複審說明,老師並不在現場,只有學生「作者」能入場接受評審問答質詢。故一定要先確知,在比賽會場,所有的題目同學都必須有「反應」,而且對於評審的問答,都要做申論式的回答,不是簡答而已,更不是在「聊天」。茲概述前提與範例於下:

  • 注意會場的禮貌:未評審前即站好個別位置,思考研究主題,小聲提醒,眼觀評審是否到來,切勿亂動,在問隔壁組時就要準備,因為評審已經開始有印象分數了。
  • 齊聲問候評審:由一人眼神示意大家齊聲問候,展現整齊與精神。
  • 第一題完整回答:第一題的回答架構都是「謝謝評審老師提問、前言、申論一、二、三、結論謝謝評審、請評審指導」約2-3分鐘回答完內容。
  • 踴躍補充:充分展現全員參與精神與態度,其他同學接著搶著舉手補充,而且每個人至少補充一點前面同學未說到的內容。
  • 實驗操作題:先預備每個人主講的實驗,依照(實驗方法步驟、結果發現、優缺點)步驟說明完後,其餘的同學再接著陸續補充。實驗的提示就是實驗器材,用實驗器材說明實驗過程,用圖表說明實驗結果,用優缺點來檢討自己的實驗設計和修正誤差。若評審指定人回答,則由原分配的人優先補充。

(六)分工合作:說明的同學負責操作實驗,一人負責協助操作,一人用雷射筆指著海報,另一人

      負責提示或預備補充說明。

(七)說話速度要快且流利:這對我們來說是最難的一項。每組口試可能只有8-10分鐘,評審只能問2-3題就要評定成績,所以必須精簡扼要、快速完整表達,所以學生必須說明到滾瓜爛熟、融會貫通,而且絕對不是用背的。目的在充分呈現學生的參與度、了解度與熟悉度。

(八)發表創意:結合一些橋段編排,令評審印象更深刻。例如:一首跟主題有關的有押韻的詩,一首歌…等。目的是讓題目亮起來。

(九)發表完出會場馬上了解評審問答內容:老師了解是為了讓學生不枉此行,知道問答的過程和內容,這也是完整學習的一部份。評估比賽現場的現實面,並做最壞的心理預備,以及準備面對失敗的心理建設。

(十)鼓勵學生,比賽完迅速歸零:科展過程是一種學習,不要把結果用來斷定學生的優劣或努力程度,比賽完要多鼓勵學生、安慰學生,失敗了可以再來,不要灰心;而我們榮獲全縣特優時,以及得知全國第二時,回程即告訴學生,一切都已結束,請學生低調,並迅速歸零。這是另外一種人際關係與個人特質的訓練。

 

 

 

 

六、完整參加整個科學展覽比賽過程

    每年主辦科學展覽的縣市,無不卯足全力,動員全縣人力物力在規劃辦理將近五天的活,參賽選手的行程大致分為:第一天:會場攤位佈置;第二天:佈置、安檢及科學之旅;第三天:初審及科學博覽會活動;第四天上午複審、下午開放參觀及說明、晚上科展之夜;第五天:頒獎典禮。每一天都有精采的活動,師生應該好好把握機會,盡力去體驗、參與、享受整個比賽的過程。所以我們比賽中是非常開心而放鬆的。

七、讓學生的生活融入在研究主題中

        縣賽前就會醞釀學生注意周遭跟自己研究相關的議題,例如:接近比賽時,特別注意有關濁水溪的新聞事件,觀察下雨前後前校門河水流量、注意自己家附近的灌溉溝渠水濁度等,並且隨時丢一個問題給學生,要學生比照口試模式回答,同學也要補充。這樣同學進入會場口試時,才不會有答不出來的問題。最後還安排模擬口試,請校長、主任甚至是校外老師來協助,這樣學生才會接收到不同的提問方式與觀點,刺激同學體會更多面向的用字遣詞與思考模式。

    在任教生涯中,本次已是第四次指導學生參加全國科展,雖然一直沉浸在地球科學科,深知此領域有其難度,題材有限又不好發揮,所以每年全縣送件總數都是最少的,但我卻認為應該更加鼓勵多方從事地球科學科研究,才能發現更多題材與創舉。而這可能是將來人類最終要面對的生活空間與環境問題。

    吾人帶全國科展最喜歡的部份是帶學生體驗一場科學盛宴,讓學生的記憶中留下美好而深刻的回憶。尤其在活動中倍受招待,彷彿自己是貴賓的感覺,最是令人印象深刻。

    曾在第47屆全國科展時,吾人帶二林鎮廣興國小的六位同學去高雄參加全國科展,雖然只得到「最佳鄉土教材獎」,但對我們而言,那是一場不可能的任務,因為那一班六年級全班只有11位同學,能在彰化縣脫穎而出已是不可能的任務,如果我們做得到,我相信,大部分同學也都做得到。孟子云:君子三樂,「得天下英才而教之」是其一;吾人認為:「得天下學子而教之成為英才」更樂也。因為這樣的動機與成就感,讓我樂此不疲。