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在火車上做實驗!「科普環島列車」讓小學生學習科學也增廣見聞——專訪周中祺副教授

114/02/14 瀏覽次數 772

火車上不只有好吃的便當,還有好玩的科學?環島火車在臺灣是連結城鄉的絕佳管道,除了用來上班上學,送客到目的地,火車跟火車站還能直接變身,成為行動科普樂園。這就是「臺灣科普環島列車」(以下簡稱「科普列車」)的初衷。

 

讓小學生在火車上學習科學

為了讓資源較為稀缺地區的小學生,也有補強科學教育的機會,科普列車活動由國家科學及技術委員會(國科會)主辦,與臺灣鐵路股份有限公司(臺鐵)合作,最大特色莫過於:將教室搬到火車車廂內,乘車同時進行科學教育。

國立彰化師範大學的洪連輝教授,最早在彰化縣發起大眾科學日的活動,希望讓科普能遍地開花,並且深耕學童的生活。國立臺灣師範大學的邱美虹教授,則在 2016 年率先與臺鐵合作辦理「臺灣科普環島列車—全臺走透透活動」,在火車站和車廂設計豐富且多元有趣的科普體驗,邀請家長和學童一起到火車站玩科學,當時有近 5 千人參與。

隨後 2017 到 2019 年,國科會支持國立成功大學的李旺龍教授接續辦理,擴大邀請離島師生到本島搭乘列車,也安排各縣市的中學生上車演示實驗,另外還廣邀關心科學教育的科技企業加入,帶來更多元的科學知識,活動人次突破 8 千人。

2025 年科普列車將邁入十週年的里程碑之際,首場活動是 2 月 21 日舉行的「國境之南~迎曦科學列車」,也是首度在南迴路段進行,始於潮州站,終點臺東站。車上的主題包括:地震防護模型建造、海洋科技演示、半導體技術實驗,以及聲學傳播科普遊戲。

另外也在三座火車站安排科學市集,屏東的枋寮站主題為排灣族文化與自然力量的科學探索,臺東的金崙站為海洋科學與阿美族文化,臺東站為卑南族農耕智慧與生態科學。

「國境之南~迎曦科學列車」將在南迴路段進行

2025 年科普環島列車邁入 10 週年,首場活動「國境之南~迎曦科學列車」首度在南迴路段進行。
圖片來源:周中祺副教授提供。

周中祺副教授任職於大葉大學環境與安全工程學系,是南迴列車活動的主導者之一。他並非一般教育體系的大學教授,卻從科普列車活動的第二年便投身其中。為什麼會長期參加活動呢?

周中祺副教授解釋,自己的專業領域是機械熱流與消防安全,也從事偏鄉的防災教育。後來得知,若能挹注更多資源於偏鄉學校的科普與防災教育,有助於提升學童的科學知識與防災素養,而藉由科普列車的活動可以更生動多元地提升學生興趣,因此便慨然加入。

周中祺副教授指出,不同年齡的人都可以參與防災教育與科普活動,然而相比於不分年齡的一般大眾科普活動,科普列車的目標對象則優先提供給小學生,因此需要特別打造適合小學生的課程;即使都是國小,三年級和六年級也有差異,不能使用同一套教法。

怎麼參與科普列車呢?周中祺副教授解釋,歷年來科普列車在平常上課日舉辦,以學校為單位報名後,由老師帶隊參加。孩子們先抵達車站,參加站點的活動,再搭乘列車體驗車廂內的科普活動,隨著火車駛向下一站的路上參與體驗課程,聽課並動手操作,到達終點後下車,再參加當地的科普活動。

 

科學並不遙遠,就在生活周邊

小學生的注意力有限,又在飛馳的火車上課,教學有時間壓力。周中祺副教授指出,列車上的志工哥哥姐姐要有很多法寶!因為站點之間的行車距離不一樣,所以一場課程的時間大約介於 20 到 45 分鐘之間不等,課程設計必須讓小學生 3 分鐘內就聽得懂,聽講 15 分鐘後操作,依照不同的行車時間,調配不一樣的教案或操作方法。

科普列車不只是傳遞知識,課程設計更要讓學生覺得有趣,兼顧學習與玩樂、提升素養,也體驗如何應用,因此要投入很多苦心準備。

周中祺副教授舉例一個「防災教育」的教案,介紹水土保持、土石流、豪大雨議題,讓小朋友將不同的砂石土放入寶特瓶,可以學到地層介質的知識、不同土石粒徑與材質的功能,進而體驗污水怎麼被過濾。

當天科普列車活動結束後,小朋友帶回去的瓶子,後續又能在表層種植種子,觀察種子生長的根系深淺以及水土保持與植被的關聯。假如小朋友來自山區,那麼這些內容又不只是獲取知識,更與日常生活切身相關。

可見,科普列車的教育相當重視生活化,最好又能結合跨領域的知識,讓小朋友使用隨手可得的材料,透過易上手的操作,體驗貼近生活的科學。當小學生認識到科學親切的一面,便能產生興趣,進一步提升素養。

 

各界合作,一起支援小學生

多采多姿的課程,由誰設計與教學呢?每個縣市都有一位「全民科學週」的科普計畫主持人,例如周中祺副教授,便在科普老師們的熱情感染下,開始執行臺中市的全民科學週計畫。科普列車與多項科普活動,就是由各縣市的主持人整體規劃。

國科會依據國家發展政策,提出活動的主題建議後,各單位的科普志工便開始發想教案。不同國研單位及企業大顯身手,展示自己的特色,像是數位發展部,可以提供通訊與資訊安全的課程;財團法人國家實驗研究院下的國家地震研究中心,能帶來地震與建築結構的教案。

國家單位以外,也有私人企業參與,貢獻不同領域的專業知識。像是「國境之南~迎曦科學列車」便有台灣默克集團、台積電慈善基金會協助設計實驗,以及東豐纖維公司贊助學生的活動衣物、興富發建設提供低碳建築科普素材等等。民間企業們也出錢、出人、出課程內容,熱血支援培育下一代。

科普列車的另一大特色是:大量由高中生擔任小老師。全臺灣各地都有高中生報名列車志工,或是參與車站的科普活動,經過培訓後,成為輔導小學生做實驗的「科普關主」。

臺中市后綜高中的顏舜志主任,每年都會協助關主培訓,他常對高中生說:「把學到的科學實驗,回到家教會爺爺奶奶,你就是成功的科普關主」。有趣的是,目前已經有小學時參加過活動的小學生,長大成高中生後又成為小老師。對高中生而言,從接收到付出,也是學習科學的另一種體驗。

對於帶隊參加的國小老師而言,科普列車也能帶來收穫。參加者從新人到快退休的資深老師都有,科普列車的特殊安排,結合科學及各種議題的創意,可以讓老師們體驗多元的教學方式,思考自己的教案與教學。

全臺各地都有高中生報名科普環島列車志工

全臺各地都有高中生報名科普環島列車志工,經過培訓後,成為輔導小學生的「科普關主」。
圖片來源:臺灣科普環島列車粉絲專頁

 

生涯發展,從短短一天的體驗開始

小學生想參加科普列車,必須以學校為單位報名。但是為了達到平衡城鄉差距的目的,有設定一些篩選順序。例如,一次活動有 8 節車廂,可以讓 8 所小學參加。最近三年內沒有參加過的優先。另外也會考慮地區,超過二分之一的名額留給偏鄉的國小。例如,一個地區有一個名額,由偏鄉的小學優先參加。

科普列車的初衷,正是讓偏鄉的小學生,也有學習科學的機會。有人或許會疑惑,臺灣義務教育發達,即使身處偏鄉,也應該能按部就班接受完整的基礎教育。特地坐火車做實驗,有什麼意義呢?

周中祺副教授表示,偏鄉地區的師資、資源較為匱乏,都會影響教育。而偏鄉教育的一大弱點是刺激不足,所以小朋友們離開家裡搭乘火車,不只是上實驗課,更重要的是增長見聞,體會平時上學缺乏的文化刺激。例如,就有參加活動的小學生,也是這輩子第一次坐火車。對一些小朋友而言,或許是首度體認到家鄉以外的世界,理解人生還有很多機會。

每次活動後都會發放問卷,評估成效,希望協助後續改進教案。周中祺副教授強調,比起操作科學實驗的學習效益,或是提高考試成績,更重要的是讓小學生們有參加機會。希望科普列車能帶來新的體驗,減少因為不了解基礎科學而產生的排斥感,啟發小朋友的好奇心。

科學在現代社會中已經不可或缺,即使不從事科學相關的工作,也離不開科學。如果小朋友的基礎不好,甚至對科學有所排斥,對未來的生涯發展非常不利。對每一位參與的小學生,科普列車都只是短短一天的體驗,可是也許就是那麼短暫的時光,有機會改變一個人生命的軌跡。

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