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日常需求推及科學,科學應證布農族原住民的智慧

115/01/07 瀏覽次數 108

2025 年臺灣科普環島列車活動中,高雄市立巴楠花部落中小學老師——孫綿娸,帶領該校學生們參與「共好車廂」活動。不同於科學導向出發的方式,他們以生活所需為原點,發現部落之困境,進而思考如何以科學實驗解決。同時,也以科學為證,藉由「共好車廂」宣揚來自他們的文化,讓學生了解原住民文化的智慧,並為此感到欽佩與驕傲。

重新了解彼此,文化與科學的共學

談及「共好」,孫綿娸老師表示,巴楠花部落中小學是一所實驗學校,原住民學生佔一半,老師也為此推行自主專題研究,讓學習加深加廣,而「共好車廂」這個活動,恰好可以延伸這樣的理念。由於學校位處偏鄉,而老師對原住民文化了解也有限,因此,老師學習學生的文化,學生向老師學習科學知識,相互共學、成長,便是「共好」的最大體現之一。

談到教學上遇到的挑戰,老師提到部落學生的弱勢在於「聽不懂精緻語言」。我們習慣使用的詞彙,對他們來說是從未聽過的字眼,並非他們不理解原理,而是不理解這些用詞的語境和意義。因此,學校的自主專題中,七年級是探索階段,八年級選定主題,九年級進行畢業發表。所有學習都是由高年級帶領低年級,進行經驗傳承,消除年齡和知識上的斷層,帶領學弟妹一同進行實驗。

孫綿娸老師表示,學校的自主專題在四季都有對應的活動,原先就包括社區服務學習,這次報名參加「2025 年臺灣科普環島列車」,進一步走出社區,將研究成果帶出去與大眾分享。

巴楠花部落中小學學生向參與者講解他們的實驗

圖1 巴楠花部落中小學學生向參與者講解他們的實驗。圖片來源:孫綿娸老師提供

反轉教學起點,強化科學理解

學生對精緻語言理解較弱,因此在前期教學過程中,老師僅先教導大致的概念,讓學生自行去實驗、探索。過程中,也有學生認為自己的理解是對的,老師就讓他上臺演示,透過互相討論、彼此驗證,來加深對知識的理解和記憶。

以「布農 3D 劇場——全息影像與故事呈現」為例,原理是運用光的折射與反射,在 45 度角的透明片上呈現手機動畫影片,產生立體懸浮影像的效果,但老師只告訴學生「法線」、「入射角」以及「反射角」等概念,並簡單說明折射和反射的原理,便讓學生實際操作加深理解。

一開始,學生們會自己找資料研究和發表,也有學生覺得自己是正確的,不理解為什麼老師說是錯的。這時老師便讓他上台演示,他們試驗出來的效果是「折射」還是「反射」。起初確實會犯錯,老師讓他們回去思考。同學就會提出質疑,例如:「如果是折射,那應該會像看水中的吸管一樣,產生彎曲的效果吧?」學生發現錯誤後,回去反思並糾正自己的理解,隔天再跟大家分享新發現。

這個過程相對較長,正是因為學生一直在理解「到底是什麼原理」。比起老師直接給予答案,學生似懂非懂的過程才能讓他們真正學會知識。而後,他們也會跟不同年級的同學分享,直到大家都懂,那也表示學生真的吸收了這些知識,能用自己的語言分享所學。

布農族困境:從科學理解,以科技面對

巴楠花部落中小學這次帶來四項實驗:「智慧農場——自動澆水器」、「布農密碼——圖騰轉譯解謎」、「布農圖騰——十字繡產生器」以及「布農 3D 劇場——全息影像與故事呈現」。這些主題並非由孫綿娸老師直接設計,而是學生在社區服務學習的過程中,發現布農族遇到的困難,跟老師討論「如何提供幫助」而產生的科學實驗。

「智慧農場——自動澆水器」,這個實驗的起源,來自於該校多數學生因 2009 年八八風災遷村至此,但家中長輩仍需耗費時間回山上工作。為了減輕長輩負擔,學生設計了「自動澆水器」這項實驗,透過感測器檢測土壤乾濕度來自動澆水。後來,更擴展成「智慧農場」,將耆老的智慧輸入到物聯網(Internet of Things,IoT)系統中,變成協助農作的智慧幫手。

十字繡是布農族刺繡的傳統形式,但在部落僅靠口耳相傳,面臨失傳的問題。「布農圖騰——十字繡產生器」的實驗,便是了解十字繡的幾何特性,給予 AI 提示詞後,設計出 APP,讓使用者自由創造並命名圖騰,同時學習對稱、圖像設計與圖層等概念。

這些實驗都以生活需求及布農族文化為出發點,用科學、科技來化解困境,並保存文化,分享給更多人。學生不只學習文化和科學,在邏輯思考與跨域整合方面也有所收穫。

孫綿娸老師帶領學生操作十字繡產生器

圖2 孫綿娸老師帶領學生操作十字繡產生器。圖片來源:孫綿娸老師提供

堅持文化傳承,實驗過程漸發文化認同

在現今的教育中,許多學生往往缺乏自信、不敢發表意見,害怕犯錯而不敢站到臺前。在這次活動中,孫綿娸老師印象最深刻的其中一幕,是在「布農密碼——圖騰轉譯解謎」這個實驗中。學生們為了將布農族「祭事曆」中的符號——如射耳祭、嬰兒祭等——設計成闖關遊戲,讓非布農族的學生也能理解圖騰密碼的意義,不斷努力研發、反覆試錯。

在試玩過程中,學生們會相互指正、點出錯誤,雖然難免感到挫敗,但學生們只會責怪自己「怎麼可以傳達錯誤的知識」,並未因此退卻。他們更自發地在課餘時間研究祭事曆。成功後,學生們也為此感到自豪,居然能將這麼艱深的祭事曆,透過簡單的遊戲讓其他同學一起體驗,將深奧的文化轉為實境遊戲,推廣屬於自己的文化。

此外,在「智慧農場——自動澆水器」的實驗中,布農族長輩在教育上較不擅長用言語傳授,學生們必須自己從旁觀察、領悟。因此,學生原本不理解為什麼這時候要澆水,只是遵照長輩告訴他們什麼時候可以澆水、什麼時候不行,但透過這次的實驗,學生們統計數據後,發現溫濕度所對應的澆水需求,確實與長輩所說的相符。這讓他們逐漸對布農族的智慧感到自豪與認同,而所設計出來的自動澆水器,也真正減輕了長輩耕作的負擔,讓長輩能有更多時間陪伴學生們。

這些學生為了宣揚文化、改善生活,願意脫離舒適圈、努力付出並實踐的過程,令她深受感動。

從作業變作品,走向文化推廣之路

巴楠花部落中小學的教育並非一套標準化的系統,而是與山林共生、跟部落同行的生活智慧,學校期望學生們能認識部落文化、敬重長輩、建立自信,並且認同自身的文化與身分。

孫綿娸老師提到,在制定這些實驗內容時,他們不是去思考「如何讓科學與關懷在共好車廂這個活動中交會」,而是學生自發地對生活需求和文化困境伸出援手,透過科學跟科技去實踐,使科學與文化相互成就、彼此滋養。

以「智慧農場——自動澆水器」這個實驗為例,雖然務農的過程非常辛苦,該實驗也需要大量資料累積,無法立即得到結論,但最終成果相當驚艷,讓校方覺得學生們都是小小科學家。學生也從一上課就想睡覺、聽不懂精緻語言,轉變為能夠自主研究跟發表,將在地文化推廣出去,體現了「越在地、越國際」的精神,也就是越理解自身文化,越能走向國際,是孫綿娸老師認為最大的收穫之一。

在共好車廂這趟旅途中,學生們更加了解「過程的樂趣」。正因現在獲取資訊太快速,大家都急於求成,卻忽略了過程中能得到更多答案與可能性,孫綿娸老師希望學生們在過程中學到的東西,雖然在當下也許微不足道,但最終能累積成個人的能量跟實力。在這趟旅程中,學生們從最初對紙上學習的不耐煩,到願意為了完成,而試驗了 30 多個版本,真正將作業轉化成自己驕傲並願意分享的作品。

這趟旅程不僅是科學實驗的學習,更是文化認同的建立。學生們從被動接受知識,到主動為部落解決問題;從害怕犯錯,到勇於試錯並分享成果,他們用科技保存文化、用科學實踐關懷,真正體現了「共好」的精神——科學與文化共好、學生與部落共好、世代與傳承共好。

巴楠花部落中小學學生合影

圖3 參與本次活動的巴楠花部落中小學學生合影。圖片來源:孫綿娸老師提供

資料來源
  1. 採訪高雄市立巴楠花部落中小學孫綿娸老師
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