前言
所謂真正的「遠離理科」
平常我在教書的時候,都會盡可能地將我所教的內容與日常生活結合。為了瞭解現在教的知識是應用在日常生活中的哪些地方,我會拆開相關機械,或者實際到工廠走一趟,再將這些過程中獲得的知識與授課內容結合在一起。
雖然我常有這些想法,但當我想要以一門學問的形式,將理科的樂趣傳達給學生們時,就不得不在上課時寫出一大堆方程式、證明各種定理,這也是事實。
一方面,對於想進入理工科系就讀的人來說,必須建立起理科學問的嚴謹架構;另一方面,對於那些未來不一定會用到理科學問的人來說,又必須教給他們能豐富生活,或者說是生活中真的用得到的理科內容,這實在讓人相當煩惱。我教課的時候,常常在這兩個目的之間設法取得平衡。
有一次,曾到荷蘭留學研究的同事,試著比較日本與荷蘭的理科教育,並對我這麼說。
「荷蘭也有『遠離理科』的情況。而日本的情況,與其說是『市民遠離理科』,不如說是『理科正在遠離市民』。」
這段話讓我想了很多。如前所述,我一直致力於讓學生們覺得理科是一門容易親近的學問,但說不定對學生們來說,我的授課內容仍是相當虛無飄渺的存在。
從日常生活中學習也是一種學習方法。這種學習方法不是讓學生從系統性、理論性的架構中學到東西,而是將實際生活中與自己有關的事物當作題材,以各種不同的角度廣泛學習。
教育工作者中,有人贊成這種學習方法,也有人反對,而我則是想要走中間路線。如果在學校學到了這些知識,卻不曉得這些知識會出現在生活中的哪些地方,又無法應用在其他地方的話,那麼這些知識與經驗在我們從學校畢業後的幾十年人生中,就不是必要的東西了。
如果學習內容與日常生活有關的話,或許就能夠讓學生們產生想調查些什麼、想研究些什麼的想法了吧。
除了教授與日常生活有關的內容之外,我認為應該也有必要讓學生們看到書本上有描述,卻不曾親眼看過的現象,或親身接觸不曾接觸過的體驗,讓他們在驚奇中感受到科學的美麗與神奇。現在的理科教育逐漸缺少這個部分,才會讓那位在荷蘭見識到當地教育的同事有那樣的感想不是嗎?
另外,有一次我和一位擔任國中老師的朋友聊天時,他的話讓我留下了很深的印象。那位朋友說「即使我把我覺得很神奇的東西拿給學生們看,他們也不會覺得這很神奇」而露出了很可惜的樣子。於是我問他,那要怎麼做,才能讓他們覺得這些東西很神奇呢?他斷言「需要有足夠的基礎知識才行」。我當下便認同了這個說法。
舉例來說,我們可以讓學生們看看玻璃杯或玻璃珠等透明的東西,讓他們觀察光的折射與反射、使另一側的東西偏向一邊,或者發出彩虹般的光線等現象。這時雖然會有很多學生覺得這很漂亮,但應該不會有學生認為這很神奇。這就跟不覺得「光線可以穿透玻璃」是很神奇的事一樣,這已經是他們看習慣的東西了。再者,如果不曉得折射與反射等現象的原理,大概也沒辦法理解這有什麼神奇的吧。
現代生活中,每天都可以看到各種新奇的事物。新技術與相關影片一個個出現在我們眼前,這或許也是讓我們對事物的驚奇感愈來愈疲乏的原因。
獻上可以成為一生的寶物的經驗
本書中收錄了十四個實驗,只要學校老師的陪同下一起做這些實驗,就一定能夠看到書中的現象。光所展現的神奇模樣、聲音所產生的神奇現象、化學藥品所擁有的神奇力量。每個單元的實驗各自獨立,各位可以從自己有興趣的主題,或者比較簡單的實驗開始嘗試。想必你一定也會像我們第一次做這些實驗時一樣,著迷於這些令人讚嘆的現象。
各位在做實驗的時候,或許會發現我們沒發現的事,也可以從這些實驗延伸出其他各式各樣的實驗。接著,你可能會因為想要解決實驗時想到的問題而開始學習這方面的知識。知識增加之後,或許又會出現更多讓你覺得神奇的事。
就日本的情況來說,學生在某個階段會面對「考試」這個關卡,並且得想辦法通過這個關卡才行,所以他們需要能在考試中獲得分數的教學內容。我並不是要否認這一點。不過,一天……不,只要一週內挪出一點時間接觸科學,從小學、國中一直到高中,這十二年中所累積的經驗,一定會成為一生的寶物。
從前作《比教科書有趣的14個科學實驗I》出版至今已經過了三年(注:指的是日本原書的出版時間),在這段期間內,我們收到了許多讀者的意見與建議,讓我們這些作者學到了不少東西。在這裡向各位致上最誠摯的謝意。
為了回應各位的熱情,我們也努力寫出了第二本書。與上次一樣,如果這本書可以讓許多人開始對科學產生興趣的話,對筆者來說就是再好不過的事了。
希望本書所介紹的實驗,能夠為各位讀者帶來寶貴的經驗。
2018年5月
作者代表
影森 徹