出身軍旅的科學教育家─洪偉清教授

 
2017/09/07 涂煥昌 | 特約文字編輯
洪教授在推廣科普教育之外,仍非常投入科學研究,常與國內、外大學學者合作進行研究計劃。
洪教授的科學研習營教具構成十分簡易,但能輕易地「體驗」特定物理原理所產生的現象。
洪偉清教授舉辦的科學研習營,教具十分容易自行組裝,而且都是運用一般日常生活能接觸到的東西為素材,方便學員在家自行重做。
洪教授的科學營活動,首重「有趣」與「體驗」。簡單利用肥皂水、甘油…等混合液,即可運用「表面張力」原理,吹出出不易破的泡泡。
洪教授實驗室的實驗儀器,幾乎都是他依研究的需求,自行設計、改裝製作。
  • 洪教授在推廣科普教育之外,仍非常投入科學研究,常與國內、外大學學者合作進行研究計劃。
  • 洪教授的科學研習營教具構成十分簡易,但能輕易地「體驗」特定物理原理所產生的現象。
  • 洪偉清教授舉辦的科學研習營,教具十分容易自行組裝,而且都是運用一般日常生活能接觸到的東西為素材,方便學員在家自行重做。
  • 洪教授的科學營活動,首重「有趣」與「體驗」。簡單利用肥皂水、甘油…等混合液,即可運用「表面張力」原理,吹出出不易破的泡泡。
  • 洪教授實驗室的實驗儀器,幾乎都是他依研究的需求,自行設計、改裝製作。
 

在高雄鳳山,「陸軍軍官學校」是一所帶有濃厚軍旅色彩的大學;大多數人,認為這裡應該只是教授軍事相關專業知識,培育軍事人才的地方,但實際上,這裡仍會教授一般大學都有的基礎科目,例如「物理」;而更令人意想不到的,是該校物理系的師生,都是發展偏鄉「科普教育」的重要種子。

 

無心插柳的開始

 

出身陸軍官校,洪偉清教授在1989年博士學成後,回到母校服務,念茲在茲的,便是如何教好這些年輕學子。他發現年輕一輩的大學生,仍仰賴課堂上「教與授」的模式,非常缺乏「主動學習」的概念;為了改善學生偏頗的學習情況,他在1990年,自行規劃舉辦了一個極小型,約10人左右,的「生物物理研習營」,期望物理系的學生們,能試著建立自主學習的能力。

 

出人意外的這麼一個單純的小活動,成效卻出奇的良好;幾年後,他擴大舉辦這個物理研習營,以陸軍官校物理系學生為「輔員」,而中正預校的高中生為「學員」。擔任輔員的官校學生,不僅在準備活動的過程中,對物理科學產生了興趣,開始自主學習,更在與學員的互動之間,大幅提升了表達能力,無形中也建立了自信心,這都是洪教授始料未及的意外收獲。

 

來自官校 走向偏鄉

 

當初洪教授的物理研習營是針對陸軍官校物理系與中正預校的學生所設計;其後逐漸擴大舉辦,成為開放給全國普通高中學生都能參加的「科學研習營」,而「輔員」的徵選,也由僅限官校物理系的學生,擴大到全校各系學生都可參加。

洪教授的「科學研習營」雖廣受各界好評;但這些活動的經費,卻大多是由陸軍官校物理系的老師自掏腰包,熱心奉獻,所以經辦情況十分艱困。2012年,洪教授當綱在陸軍官校舉辦「第一屆全國物理教育聯合會議」;期間,他加入「中華民國物理教育學會」,結識了許多熱衷物理教育並奉獻己身於科普教育的教授,也深受這群前輩的作為所感動。恰於此時,洪教授又獲得科技部的補助,於是在陸軍官校物理系師生的支援下,擴大規劃了百人以上的大型科學營隊,並走向花蓮、台東、澎湖等離島,期能為這些偏鄉學校的輔助教育,儘一分心力。

 

一切都從「有趣」開始

 

洪教授所舉辦的科學研習營,對象從高中生到幼稚園小朋友都有。面對這麼寬廣的年齡層,洪教授自有一套循序漸進的教學方法:他認為「科普教育」,首重「有趣」,即是活動內容要能引起學生的興趣,所以他最常用的做法,便是讓學生動手,借由實際「體驗」,讓對方留下深刻印象,即便是最老梗的內容,都能輕易收獲成效。接下來,活動的重點則是要製造「驚喜」與讓學生能夠「控制」;「驚喜」是讓學生在實作的過程,不會輕鬆如意的順遂,也許會遇到設計好的「意外」,借此引發學生的「好奇心」,最後再透過某些可以「控制」的變因,讓學生學習到真正的科學原理。

 

針對不同的年齡層,洪教授的團隊會加強不同的內容,以為因應:比如對於國小與幼稚園階段的小朋友,活動重心會放在「動手」與「體驗」;對於國中生,團隊會特別設計「引導式」的問題,讓學生練習「思考」;針對年齡更大的「高中生」,「觀察性」的描述,與「量化性」的表達,則是活動的重點,這又更接近真正的「科學實驗」了。

 

洪老師特別分享,在年齡層分佈這麼廣的眾多學生中,帶領「國小生」是最具挑戰性的:小朋友在這個階段,通常是最具「想像力」與「好奇心」;常發生的情況是,學生並不照預設的方式進行,而是自己創新出「另一套」更有趣的玩法。這時,帶領活動的老師,必須要能臨場應變,在這些充滿創意的「新玩法」中,導回預設要教給學生的物理知識。而這些「新玩法」,也能回饋給設計教材的教授一些創新的發想。

 

科普教育 深根家庭

 

談及如何會對「物理」情有獨鍾,洪教授回憶起國小三年級時自然科的老師,常會帶全班同學到海邊認識岩石,由之引發了他對「自然科學」產生興趣,因為有感,所以自然科的成績明顯優於其他科目,也讓他更醉心於自然科學。另外一個關鍵因素是,他年幼時因常依賴在母親身邊,故得以獲致母親的殷殷教誨,母親會要他仔細「觀察」周遭,並思考其原因:例如,在廚房裡,洪教授曾被要求觀察豆子在湯裡煮沸前的「運動」過程;在海邊捕魚時,母親會教導如何辨識海浪拍打石頭的聲音,與魚尾拍打水面聲音間的差異,期能正確辨識魚隻的位置,提升捕獲機率。這些從日常生活培養起來的「觀察」習慣,不僅引導了洪教授日後走向物理科學,而與母親間的互動關係,更根植了他推廣科普教育的意念。

                                                                                                                                                                                   

出身澎湖偏鄉的洪教授,深知偏鄉教育的困境,與資源的短缺。為了科學營隊要移師偏鄉,洪教授與陸軍官校物理系的教授們,無不挖空心思設計內容與教具務必要以日常生活中,隨手可得的東西為素材,為的就是讓偏遠地區的學生,日後能輕易的在家裡實作,以加深印象。

 

此外,在活動的設計上,他也刻意安排需要兩人以上合作,目的即是讓家長能參與並與子女一起學習;如此,即便活動結束回到家裡,「科學」仍能繼續散發揮其芬芳。洪教授認為,在正規的學校教育裡,都是一位老師同時教導數十位同學,為求整體進度,勢必無法兼顧每位同學的吸收情況;因此,離開學校後的「家庭教育」,便是能否補足學生學習不足的關鍵。洪教授非常感念母親當年的教導,所以特別重視「家庭教育」、「親子共同學習」的建立。

 

跨界合作 深耕地方

 

在加強「家庭科普教育」的同時,洪教授同時也思考著「科普教育」如何才能「深耕地方」:他認為,以陸軍官校師生為核心的科普營隊,應該可與各地的大專校院、機關團體,進行跨區域、跨計劃的合作;洪教授的團隊可以提供「活動教材」與「志工培訓」,各地的機構則提供以在地人為主的志工人員,及經費支援。透過這種合作,即使是資源有限,應該也能舉辦大型的科普活動,更重要的是,這群受過訓練的志工,日後將會留在當地,成為地方上繼續推廣科普教育的種子。

 

最後,洪教授也特別針對偏鄉地區的國中、國小教師,辦理了以「教師」為對象的研習營,積極分享「科普教育」的教材與內容,他期望能為教育資源貧困的偏鄉學校教師,提供一些教學內容上的實質協助與經驗交流。

 
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