大玩校園實驗

還是那件招牌黑色高領長袖、褪色牛仔褲，雙頰消瘦的蘋果電腦執行長賈伯斯，在舞台上走來走去，臉上猶有慍怒。高聲坦承，「我們還沒想到破解物理定律的辦法。」
　今年六月下旬iPhone 4手機剛上市，隨即爆發天線設計出問題，手機訊號減弱或斷訊的狀況遲遲無法解決。從大學休學後，仍堅持到校旁聽物理課的賈伯斯，在強大質疑聲浪中，不得不反擊，「這是物理問題，不是軟體問題。」
　為了這個小小的物理問題，蘋果電腦付出約五十億台幣的代價，可以讓台北市政府辦半個國際花卉博覽會了。
　物理物理，霧裡看花。牛頓三大運動定律、都卜勒效應、焦耳定律……，這些名氣響亮、影響深遠的定律們，總是讓人覺得高不可攀。因為，許多人是在高中分組之後，義無反顧地放棄理化，就此和科學分道揚鑣，且不回頭。
　究竟，科學和生活之間的距離，該用光年，還是奈米計算？
　懂得應用科學的專家會告訴你，我們的生活，其實就是個科學理論的即興實驗劇場。
　你看，馬蓋先不像一般銀幕鐵漢，他從來不帶武器，只靠一把瑞士刀，和豐富的物理化學知識，就能夠抓起生活中隨處可見的物品來化解危機。他利用外接的電線導電，讓瞬間而起的高溫蒸發水銀，順利解除大學的炸彈驚魂。八○年代風靡台灣的電視影集「百戰天龍」，讓我們見識到，原來科學不在天涯，而在咫尺。科學常識豐富的人，不但不是生活白癡，還是生活萬事通。
生活事都和物理有關

　有「物理馬蓋仙」稱號的東吳大學物理系副教授陳秋民，是住家社區裡的生活救星，他常常逛資源回收站，運用廢棄物做自動灑水系統、防盜裝置，還替左鄰右舍修好電燈、冰箱、手機，甚至是高跟鞋。陳秋民的好幫手，不是功能強大的電動維修工具，而是滿腦子的科學原理。
　看他一邊說話一邊用小型氣筒，迅速打出一顆氣球，三兩下，輕輕鬆鬆捏出一把劍。這把氣球劍，上下左右揮動，展示了物理的聲光電熱原理。有次他回中壢老家，發現廚房水管破裂，手邊沒有工具，陳秋民還是利用一條細棉線，三十秒內，俐落鋸斷一節粗水管，解決了媽媽的苦惱。
　「科學一點也不難，生活中幾乎每件事情都和物理有關，」 陳秋民說得平淡無奇。他的每一天，就是不斷在玩科學。
　在國際間，科學生活化，已蔚為風潮，各國政府都在動腦筋，怎麼讓國民更有意識的「科學在生活裡，生活在科學裡」。
　日本文部科學省從十四年前開始，便擎舉著提升大眾科學素養、科學結合生活的大旗，每隔五年制定一次科學技術基本計劃，總預算為二十五兆日幣（約合台幣九兆一千多億）。日本政府為了鼓勵兒童在生活中體驗科學，出版一本兒童科技白皮書，用科學漫畫教小朋友科學。日本政府甚至規定，科學家獲得政府經費做科學研究，必須拿出總經費的三％，用為對公眾溝通之途，向民眾解說最終得到的研究結果。
　「這是科學家的社會責任，無形中也讓科學和人民生活產生連結，」在日本主修科學教育的成功大學「醫學、科技與社會研究中心」助理教授陳佳欣說。
理化為何不受歡迎？

　但是，當科學碰上學校教育，就像是最活潑的金屬元素，放進最不活潑的惰性氣體，似乎起不了什麼化學反應。根據《天下》教育特刊的獨家調查，六九％的受訪高中生雖然喜歡科學，卻有將近一半的人，最不喜歡物理或化學，討厭理化的程度，甚至超過討厭數學。（調查詳見第七十頁）。
　既然說，理化科學跟生活息息相關，為什麼會不受歡迎？
　原因出在，台灣的理化課，通常是「講的多寫的多」，卻「做的少玩的少」。
　對此，台北市中正國中退休物理教師梅期光感受最深。梅期光退休後，訓練拜耳公司的科學志工，深入台灣各地教小朋友做實驗玩科學。他觀察，學校的理化教學，遵循一個多年不變的定理：老師先口頭講授科學原理，要學生熟背，有時間，再帶到實驗室驗證。「學生都已經知道結果，只是重新操作，這不會有啟發，」梅期光感嘆，台灣科學教育最大敗筆，是太少動手做，有些學校的實驗室太久沒用，「試劑的年紀都比學生還大，」他說。
　梅期光進一步舉例，如果真的落實實驗，就會知道「社會很多爭議，根本沒有科學道理。」他指出，前衛生署長林芳郁因為奶粉中三聚氰胺的檢驗標準而下台，就是最好的例子，零檢出，並不代表不含三聚氰胺，每種檢驗儀器都會有誤差，要求保證檢測結果百分之百「不含」，並不科學。
考試制度抵銷興趣

　太重紙筆測驗的考試制度，也是抵銷科學趣味的反作用力之一。
　台灣師範大學科學教育中心主任張俊彥直陳，僵化的考題，讓學生對科學失去興趣，「基測、學測只考選擇題，八十分鐘就要考五十三題，訓練的是細心不犯錯的人，而不是願意冒險犯錯的人才，」專門負責培訓奧林匹亞地球科學學科國手的張俊彥說，科學需要願意冒險犯錯的精神，這是背也背不來的態度和能力。
　科學要真正走入生活，得從動手做開始。被當代物理大師霍金喻為現代自然科學第一大功臣的伽利略反覆強調，「一切推理都必須從觀察和實驗得來」。《天下》的調查也發現，七成的國高中生，希望學校能增加實驗課程，每星期至少要動手做一兩次實驗。
　在熱心科學愛好者的推波助瀾下，台灣近年出現許多結合生活的科學活動，試圖透過既動手又動口的實驗操作，勾起大眾的科學好奇心。
　偌大教室裡，擺著小型摩天輪、球棒、雞蛋、鐵釘等看似完全不搭嘎的各種「道具」。講台上，中央大學物理系教授朱慶琪，穿著一襲碎花長裙，戴上耳機式麥克風，手裡捧著一顆兩頭細、中間胖的錐型球體，放在鐵製的滾輪上。耶？按照地心引力，球應該往下滾才對，怎麼這顆球嘟嘟嘟直往上爬？
　朱慶琪接著拿出一片插滿鐵釘的正方形板子，鐵釘面朝下，放在一位身材微胖的男老師身上。她掄起球棒猛敲釘板，甚至還請另外一位瘦小的女老師坐在上面。圍觀者又驚又疑，屏住呼吸，深怕萬一有個閃失……
　「這像不像在賣膏藥？」朱慶琪一句話，頓時融化冰凍的氣氛，觀眾笑開了。搬走鐵釘板，男老師站起來，除了T恤上破了幾個小洞，毫髮無傷。
演示物理打動民眾

　這是中央大學科學教育中心的演示物理實驗室，七年前，中大開始推廣演示物理，對一般民眾和中學老師，示範有趣的科學實驗。「眼見不一定為憑，眼睛看到的不一定是真的事實，」朱慶琪說，生活周遭看到的現象，多半可用物理解釋，錐型球體背叛地心引力，是因為它的重心和圓形球不一樣。鐵釘板無法刺入身體，是因為面積愈大，壓力愈小。朱慶琪表示，藉由這些違背經驗法則的實驗，更能引發大眾對科學的好奇心，中大定期舉辦的假日科學廣場，總是吸引大批民眾現場參與做實驗。
　體制內的學校教學，也慢慢開出動手做實驗的科學花朵。
　永靖高工校長粘淑真，在擔任員林高中校長期間，有一次到日本長野旅行，順道參觀一所超級科學高中，看到日本高中生熱衷科學實驗，深受刺激，決定回台後，要在校園推行實驗科學。學校附近剛好有台大蘭園，粘淑真鎖定新興生物科技實驗課程，讓實驗班學生先從觀察花卉開始，經過多次討論和生物實驗，慢慢發展出實驗步驟。學生每學期有三十六堂課，要轉到大葉大學上課或做實驗。四年下來，他們搞懂什麼是ＤＮＡ、基改、酵素，還自行研發太陽能光電自動感應系統。「實驗擴大了學習效果，學生愈做興趣愈大，最後都轉念分子生物或是園藝系，」粘淑真觀察。
　或變魔術，或做實驗，有的玩理化，有的看生物，民間和校園大量科普活動，把科學變得「和藹可親」。在生活裡，科學彷彿廚藝精湛的辦桌大王，讓人隨時隨地能品嚐流動的饗宴。
　「從哈伯望遠鏡，我們看到原本看不到的星空，宇宙觀就此改變，時間空間也變得不一樣了，科學最大的好處，是徹底打開人的視野，」台大科學教育發展中心主任陳竹亭總結，科學實驗就是不斷try and error ︵試錯︶， 這也是面對生活各種挑戰應有的態度。
科學讓你不會受騙

　陳秋民從小數理成績普普通通，大學聯考考了三次才考上，對他而言，做科學實驗並不能為考試加分，卻能為生活添加無窮樂趣，「科學讓你不會受騙、不會執迷不悟，讓你認清自己面對的問題，找到各種創意的解決方法。」
　「科學不是科學家的專利，每個人都可以做個業餘科學家，」 陳秋民回想，他在英國念書時，租屋的房東是伐木工人，閒暇時喜歡讀天文書，大學的物理教授還常常來跟房東討教如何觀測天文。
　物理學家楊振寧說過這句一般人或許很難接受的玄語，「有了好奇心，鑽研物理就不難了。」
　沒有科學背景的人，保有好奇心最重要，鑽研，就留給專業科學家吧。
如何學好科學？

　清華大學生命科學系教授李家維很懷疑，說人人都可以輕鬆學好科學，到底對不對。科學需要投入心力、演練、沉思，「科學真的不簡單」。誤以為科學很簡單，登堂入室之後，發現需要很強的數學基礎，會讓人更挫折。他建議，還有一些不需要深厚數學基礎的科學，例如環境科學、植物學等等，這些軟科學進入障礙較低，比較容易入門。
　要把科學學好，多看多想很重要。完全沒有理工背景的漫畫家蔡志忠，在過去十年之間，都在研究物理，廣讀了五百本以上的科普書，愈讀愈有心得，他體會，最厲害的科學家都著迷於自發性學習。蔡志忠自學物理入了迷，出版好幾本科學漫畫，挑明愛因斯坦狹義相對論裡的時間理論是錯的。「幾百年以後，大家記得的不是我的漫畫，而是我的物理，」這是蔡志忠的豪語。
國小就要開始鍛鍊

　指導奧林匹亞物理學科國手的台師大物理系教授林明瑞認為，要把科學學好，國小開始就要鍛鍊語文和數學能力，並培養自然科學的興趣。數學學不好，學物理會有困難。自然科學是培養興趣，引發好奇心，有好奇心，就會有動力和動機學好科學。國中科學成績不好，不必緊張，因為國中生抽象思考的能力還不成熟，很多人到了高中才開竅。
　不過，科學怎會和語文有關？林明瑞不假思索地說，當然有關係，國文不好，看不懂科普書，就算數理學科很拿手，也無法精準掌握文字，將自己的科學理念表達出來。