波波教授演講廳:小學雞扮演科學家

在2011年1月,28位8至10歲的英國小學生於英國皇家科學院的「生物學通訊」(Biology Letters)國際科學期刋中,發表了一遍關於蜜蜂如何定向尋找花蜜的科學文章(深度閱讀:按此進入),震驚全球!透過3個不同的實驗和細心觀察,這群孩子發現蜜蜂能利用顏色和空間的關係,來定向及選擇採花蜜的位置。

這群小小科學家親身體會到科硏的樂趣和意義,因為他們能夠發掘前人未曾發現的新知識。 當然,孩子成功的背後,是需要建構知識促進者的指引。是次硏究由倫敦大學的一位教授擔任指導,並由一位小學老師協助完成。孩子的硏究成果可以發表在國際科學期刋,反映孩子的科硏潛能可媲美博士級的科學家!這真實故事說明了只要有富挑戰性和有趣真實的學習情境,我們也可以讓孩子扮演科學家,從旁啟發孩子的科硏潛能。

與女兒做親子暑期習作,尋找可使飲品更快變冷的便宜方法

每年暑假,我女兒就讀的小學都有一項有趣的暑期習作,就是「親子科學專題研習」。鼓勵家長和孩子運用暑期間充裕的空間,一起進行有趣的科學探究、實驗或硏發創新科技作品,題目可以自由發揮。還記得三年前的暑假,我和當時升小二的女兒做了一個關於熱力學的實驗。當年我們剛從泰國旅遊回來,看見當地售賣飲料的小攤檔,由於欠缺電力供應,所以把飲品放在冰水當中以代替使用電冰箱。 我們便從這日常生活解難情境出發,尋找可使飲品更快變冷的便宜方法。透過搜尋文獻,女兒得知冰加鹽可以把水的凝固點下降至攝氏零度以下,由於鹽溶解時會吸熱,所以令冰水温度降得更低。為了驗證這個物理學理論,我們便進行了一個家居小實驗,來硏究加鹽對冰水温度的影響。

雖然,這個是已熟能詳的初中實驗,但從這次扮演科學家的探究經歷中,女兒學會科學信賴精確的量度及客觀的精神,亦明白到科學研究結果可以應用到生活解難之上。

女兒大讚這個實驗新奇好玩,她亦為自己能發現魚腸的秘密而感到自豪

在升小三的暑假,我倆到筲箕灣街市逛魚檔,靈機一觸, 就以魚的消化系統作為研究題目。文獻指出,素食動物的腸一般較長,因為植物纖維較難消化,長長的腸可給予更多時間去消化和吸收;而肉食動物的腸則較短,因為蛋白質容易被消化和吸收。我們想驗證本地的海水魚是否也跟隨這個理論。女兒先透過閱讀參考書去學懂魚的消化系統結構。然後,我們到街市買了不同類的海水魚回家,我教女兒如何解剖牠們,小心翼翼地把腸臓取出和量度其長度。我們再透過互聯網平台(漁護署的「香港漁網」)去確認魚的品種和牠們的攝食習慣。

最後,我教導女兒如何利用Excel進行數據分析和製作圖表。我們的實驗結果支持科學理論:素食性魚(如泥鯭)的腸比肉食性魚(如烏絲斑)的腸長很多;我們亦發現雜食性魚類(如金絲𩶘)的腸長度介乎素食和肉食魚類之間。女兒大讚這個實驗新奇好玩,她亦為自己能發現魚腸的秘密而感到自豪。之後,她有機會向老師和同學匯報這有趣的實驗設計、經過和結果。這單獨演說的經歷,鍛鍊了她的膽量和傳意表達能力。

女兒專注地解剖魚腸。(梁美儀提供圖片)

女兒的研究結果顯示魚腸的長度,與牠們的攝食習慣相關。(梁美儀提供圖片)

「已有知識是有限的,但想象力卻是無限,可以圍繞地球無數次!」——愛因斯坦

透過讓孩子扮演科學家,亦能培養他們對事物和大自然的好奇心,啟發他們的想像力,這亦是STEM教育的目標之一。愛因斯坦曾說:「已有知識是有限的,但想象力卻是無限,可以圍繞地球無數次!」

你可能聽過STEM的不同演繹版本。它又名STEAM,A是代表Arts,即是在科技、工程和數學上加入藝術和人文元素。其實,很多教育專家亦提倡把閲讀元素(Reading)加入STEAM中,變成STREAM。因為孩子在發揮創意之先,必須要透過廣泛閱讀去了解相關的學科知識及理論(STEM literacy)。打好知識基礎後,做實驗、解難和創科便可得心應手了。因此,父母可多選擇一些有趣的科普書籍作親子閱讀素材,在假期選一個好玩的實驗和孩子一起扮演科學家吧!

梁美儀
香港大學生物學學院教授、太古海洋科學硏究所科學家,因平易近人,被學生稱為「波波」。女兒名男兒身,上有八個姐姐,父母誕下他後,給他起了一個女兒名字「美儀」趨吉避凶;由Band 5學校到考獲奬學金到英國博士畢業,發現興趣才是求學之匙;育有一名「每事問」的10歲女兒,經歷二次成長,從孩子的貼地角度出發,帶着童心走進兒童的科探世界。