波波教授演講廳:未學STEM 先學買魚

承蒙《明報》的邀請,讓我能透過撰寫這專欄與各位讀者分享一些本人在學術研究上的所見所聞或親子歷程上的點點滴滴,實在深感榮幸!其實,我一直都希望能透過不同渠道更進一步在社區層面促進科學教育。過去幾年,我曾走訪了30多間中、小學去推動科普,但始終接觸面仍是較狹窄。偶爾也想過除了著力發表學術文章外,亦可多寫一些顯淺易明的科普文章來推動環境教育。同時,亦希望透過分享有趣的科學發現,提升家長和同學對科學探究的熱誠。

可喜,現在能透過明報這個專欄去達至這個心願。希望不但能深入淺出地向家長們介紹一些關於科學、工程、環保、生態及食物安全等資訊,亦可分享一下親子科探的樂趣。也可從不同的科學探究取向如STEM——Science(科學)、Technology(科技)、Engineering(工程)、Mathematics (數學) 、 問題為本學習 PBLProblem-based Learning ,問題為本學習)等模式,探討一下如何提升孩子學習科學的學習動機。

「格物致知」就是透過認真用心硏究事物而獲得知識或悟出道理。那麼如何培育孩子學懂「格物」,便是科學教育重點之所在。

讓我借用《禮記‧大學》的「格物致知」作為開展這個專欄的首個分享題目。「格物致知」跟港大的校訓「明德格物」緊緊連繫。 告訴大家一個故事:大概五年前,港大研究生會邀請了國學大師饒宗頤教授替他們的協會提字。過了幾天,饒教授卻只寫下了「致知」兩字。 其實,這「致知」兩字已包含了做學問的應有態度和其終極目標,意義深遠,使人感動。簡單來說,「格物致知」就是透過認真用心硏究事物而獲得知識或悟出道理。那麼如何培育孩子學懂「格物」,便是科學教育重點之所在,讓我就此課題作以下討論:

饒宗頤筆下「致知」兩字,是科學教育的重點。(作者提供圖片)

事實上,我們每天都在不斷「格物」。試舉我們平時上市場買魚做晚餐的例子說:該去哪一檔買魚?買哪一種魚?買大的還是小的魚?哪種烹調法最合適那類魚?然後,我們會再進一步搜集相關資料,分析所收集到的資料後再作出最終的購物決定。其他相關資料包括:哪一檔的營商手法較老實及便宜?哪一檔的魚比較新鮮?哪一類魚屬野生或飼養的?哪種魚含比較少污染物?哪一條魚比較生猛活潑、健康和較少破損?用餐的人數和總食量是多少?價格合理嗎?等等的相關考慮因素。又試舉其他日常的例子說:在公司裏,選擇聘請哪位應徵者作員工?晉升哪一位員工?選擇哪間公司合作? 如何決定公司的投資方向? 這些不同的商業決策亦要透過不同程度的「格物」方能斷定。可以大膽地說,「格物」是大家日常生活或工作中不可或缺的技能,它涉及了邏輯思維和人情道理(common sense)的掌握。因此,我們有必要從小教育孩子「格物」的素養。

其實小學的常識科也有不少內容可用作「類比」的思維訓練,可是在現實的教學環境中,往往由於課時有限,學生探究事物的學習動機剛剛被燃亮起來,下課的鐘聲便已經響起了。

教導孩子「格物」可以從建立「分類」能力開始。我們可先引導小孩分辨大小、高低、形狀、質感、顏色等外觀特質。進一步引導他們去找出不同東西的異同。例如:我們可以問魚跟鳥的分別、人跟猴子的差異等。其實小學的常識科也有不少的學習內容可用作「類比」(Analogy)的思維訓練,可是在現實的教學環境中,往往由於課時有限,很多時學生探究事物的學習動機剛剛被燃亮起來,下課的鐘聲便已經響起了。 哪裏來足夠的時間去仔細發掘事物間的異同呢? 為趕及教學和測考進度,最後老師唯有提供範本答案作課堂總結,大大剝削了讓孩子建立「類比」能力的學習空間。 所以家長在孩子延展學習的角色非常重要。在引導孩子「格物」時,我們必須讓孩子成為學習過程的主人翁,讓他們從各個可能的角度去找出異同,也要容讓他們出錯,家長和老師只須扮演促進者的角色。若孩子想錯了,可多加鼓勵從旁指導,用相關的問題引導孩子找出正確答案。

比目魚雙眼為何生在同一面?

至於高小和初中學生,我們可鼓勵他們對植物或某種類動物作較深入的硏究,鑽研分類學,藉此培養他們「格物」的技巧和態度。例如:硏究不同魚類的異同,可訓練孩子專心及細心觀察事物,懂得透過閱讀參考書及科學網站尋找相關資料,培養認真求學問的態度。懂得把不同魚種分門別類只是等一步。進一步,我們要引導孩子去思考並提出有趣的問題,幫助他們發展高階思維。例如:比目魚的雙眼為甚麼是生在同一面的?為什麼有些魚身上是沒有鏻片的?為甚麼不同魚類的牙齒數目和大小不一?為甚麼魚腸的長度在不同魚類差異很大? 透過這些不同的問題,鼓勵他們先猜想答案,之後再讓他們自主地尋找答案,看看自己的想法是否正確,培養科學探究精神。

加強解難力增自信

孩子從硏究中獲得的知識越多,他們的自信心便會越強,解難能力也隨之增強,漸漸習慣面對新挑戰。我會在往後的文章介紹更多訓練孩子「格物」的生活例子,以供家長們參考。

下次,大家不防帶著孩子一起去街市買魚,讓他體驗和了解你買魚的「格物」心得,為孩子帶來一個輕鬆愉快的親子學習經歷。

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」的女兒,讓波波教授再次從孩子角度出發,帶着童心走進兒童的科探世界。