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我看科學研究與科展
2014/03/24 08:04
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科學研究不等同於科展

科學研究基於好奇,是興趣的呈現

科展屬於觀摩或競賽性質,主要在展現成果

科展得獎與否,除了實力,還要看機緣

許多高中生將科學研究與科展混為一談。但是這兩者有其差異,科學研究應該是興趣的產物,對某種現象感到好奇而進行觀測或實驗。而科展,不論是屬於觀摩性質或競賽性質,是學習成果或研究成果的展現。個人期望學生是為了興趣而參加科展,得獎是附帶的成果。但事實顯示,仍有許多學生(甚至家長或老師)是為了升學或獎項而參加科展。

科學研究是對某一現象或問題感到興趣,進行實驗取得數據或影像,加以處理,然後分析,看看是否符合理論的預期或有新的發現。如果只進行了實驗,而沒有將數據或影像加以處理分析,則所進行的實驗便少了科學上的價值,因為數據本身只是一些數字,影像本身只是圖形,必須加以解釋,才能賦予數據或影像本身的意義,甚至導出背後所隱藏的訊息。

當然,實驗與數據處理可以分開進行,或由不同的人來完成。常常,有些實驗需要累積數年才算完成。無論如何,所有研究都有短期、中期與長期的目標。基本上,研究者應自行實驗獲取全部或部份所需要的數據或影像。

科學研究可以只是單純的進行實驗,而且主題、範圍大小沒有限制。科展則有些不一樣,必須有完整的構思、實驗、數據處理分析與結論,而且主題不能是片段的或零碎的。簡單的說,科學研究可以只是單純的獲得數據,而科展卻必須有具體的成果。但是,學術性的科學研究與科展性質相似,事先規劃,設計儀器,進行實驗,將實驗數據(含影像)處理與分析,獲得結果,與理論比較,最後發表。學術界的論文發表等同於參加科展。

目前許多高中已經擁有能進行科學研究的設備,有些學校甚至擁有特殊設備,但是大多數學校的師生對儀器裝配、操作與維修的能力常嫌不足。除了少數同學外,一般高中生也並不熟悉科學研究,因此需要同學本身有強烈的意願,以及學長、老師的輔導與學者專家的建議。

依據過去輔導高中生進行科學研究的經驗,在三年高中生涯中,大部分有興趣的同學都在高一時接觸科學研究,而進入高三後,由於準備升學而不再參與。因此所建議之的高中生科學研究具有下列考量:

(一)研究所需的設備,必須是一般高中已經具備或能夠負擔的。實驗技術應該是高一與高二同學能進行的。

(二)研究主題所需要的物理與數學背景,應該是高中同學所能了解的程度,至少是高中老師能加以指導的程度。

(三)所進行的實驗,從準備、觀測、數據處理、分析與結論,應該能夠在一學期至一年內完成。

(四)實驗所得的數據與成果,能隨著年月而累積,而加深加廣。

(五)能夠進行的研究項目多而廣,不會侷限在少數人手中。

科展之我見

科學教育的內涵為激發學生對科學的興趣,培養學生具備科學的知識與素養。科展提供一個舞台,讓學生能夠展現自己在科學與技術方面的學習成果(成就),觀摩同儕的研究,以及彼此交流與切磋的機會。依據目前國內甄選科展作品的目的來區分,科展分為「競賽」與「展示」兩種。前者以競逐獎項為目的,後者以參展為目的。

中小學教師在指導學生參加科展時,要確定參加科展的目的是驗證所學,還是展示研究成果?這兩種是十分不同的,學生的心態與科展的題材、內容都相當不同。展示研究成果,必須在理論方面,或實驗方面,或結果方面,有局部或全面的創意。

學生參加科展的心態,除了求好、競爭以外,仍然需要一份平常心。因為競爭不完全是實力,也有機緣,例如許多具有重大成就的著名科學家就沒有獲得諾貝爾獎。所以學生要有「得獎,我幸;失之,期待下一次。」的隨緣達觀。
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