波波教授演講廳:科學探究——豬會飛嗎?

最近,有幸被邀請到一所小學與三十多位家長和老師分享從STEM教育中的體會。他們反應熱烈,問了一些有趣的問題,十分值得跟大家分享。

家長甲問:「我覺得科學探究呢家嘢真喺好高深難明,我哋大人都唔明,小學生點可能學得識呢?」

我回答:「多謝你的分享!你的想法好可能跟大部分家長的想法相近。」席上不少家長點頭同意。

我繼續說:「其實,基本的科學思維和研究方法並不艱深。只要多訓練和實習,孩子便可掌握。舉例說,大家認為豬會飛嗎 ?」

當中有幾位媽媽在微笑,答道:「若豬真的會飛,牠們該好可愛啊!」

若我直覺認為豬會飛,那麼可怎樣去支持「豬會飛」的假設呢 ? 科學是要透過邏輯推斷及重複驗證來建立理論的。

我繼續說:「若我直覺認為豬會飛,那麼可怎樣去支持『豬會飛』的假設呢 ? 科學是要透過邏輯推斷及重複驗證來建立理論的。換句話說,只要我能透過實驗驗證去推翻『豬不會飛』這個假設(又稱作虛無假設),便能支持『豬會飛』的理論 了!」

看着家長們似懂非懂的眼神,我繼續用這瘋狂的例子來解說:「假如我們到農場買來100隻肥豬,將牠們帶到天台。學效經典電視劇的「丁蟹」先生,一隻一隻把牠們拋擲到大廈外,看看牠們能不能飛。倘若所有豬最終魂歸天國,我便不能推翻『豬不會飛』的假設。反過來說,若100隻中有一隻豬能飛,就能推翻『豬不會飛』的假設, 亦即是支持『豬會飛』的理論了。這便是基本科學探究的邏輯思維。」

家長乙問:「有冇一些實例可作參考呢?」

我隨即介紹了一個關於雄蟹打架的實例。在格拉斯哥大學讀博士時,我的師姐直覺認為雄蟹的體積越大,牠們打贏的機會越高。為了驗證她的想法,她到蘇格蘭西部海邊捉了數十隻雄蟹(Carcinus maenas)回實驗室。過了兩天適應期後,她隨機抽出兩隻蟹,把牠們放到一個圓形的擂台上格鬥,誰先被打下擂台就是輸家。她重複測試了不同的實驗組合,結果卻顯示蟹的體積大小與勝負無關,亦否定了她的假設。

在實驗過程中她觀察到一個現象,亦啟發了另一個探究問題。

然而,在實驗過程中她觀察到一個現象,亦啟發了另一個探究問題。 細蟹憑什麼能夠贏大蟹呢? 她懷疑細蟹能夠打敗大蟹可能因為牠們擁有較大的蟹鉗。於是,她改變實驗假設為「蟹鉗越大,勝算越高」。她重做實驗,結果支持她的新理論。隨後,她以其他品種的蟹來重複驗證,亦得到同樣的結果。最後,她的理論被寫進了教科書內!

家長丙有所領會地說:「波波教授,我都有個憑經驗得出的假設啊!我每次和朋友喝酒後回家,老婆大人都會黑臉及罵我。真係想做個實驗去睇吓其他老公是否都遇到同樣對待?還是……我家的老婆其實屬『 老虎乸』品種?!」他還未講完,身邊的「老虎乸」已經用「死光眼神」射向他。

我打完場地說:「睇嚟!呢位爸爸懂得提出假設、作重複測試及運用數據解說自然現象,絕對有能力帶孩子做有趣的科學探究啊!」

家長丙的太太生氣地說:「 那麼 ,我都有一個科學假設啊!就係:『 老公靠得住….豬乸會上樹!』」她登時狠狠地向丈夫的肥肚腩批了一踭!家長丙發出慘叫聲,弄得大家捧腹大笑。

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。