開設「生命科學與人類生活」通識課,五度獲得教育部通識績優獎的台大生科院院長羅竹芳,最近明顯感受到大學愈來愈重視科學教育。
十一月初,她應邀到清大演講,一向理工見長的清大,竟然重新學習如何教科學。「過去大家問我通識怎麼上,我都不好意思講,我以為人文學科才是通識課程的大宗,過去還曾經有人質疑,科學能不能算通識,」羅竹芳說。
大學省思通識課程中科學教育的重要性,其實反映了台灣高等科學教育三大問題。
最根本問題,是科學教育斷層。台灣高中、國中學生屢屢獲得世界科學展覽競賽大獎,又有國際知名科技公司台積電、宏達電,讓人誤以為,台灣科學教育有不錯的成績,卻忽略了科學教育的斷層。高中太早將學生分成社會組、自然組,進了大學,又太快分系,阻斷人文學科接觸科學領域的機會。
「學科學才是聰明人,不聰明的人都去念文科,這是常見的刻板印象,」台灣師大科學教育研究所副教授劉湘瑤指出。
重人文、輕科學
第二個問題是大學通識重人文,輕科學。通識教育學會理事長劉金源觀察,過去通識教育主要由人文學院負責,造成通識等於人文的錯誤認知,「科技發展快速,已經影響社會變遷,怎麼可以人文跟科學分開教?」
不少大學通識教育中心多由人文學院老師兼任,通識教育中心層級又低於學院層級,調派理工科教授開設通識課程時,「湊不出那麼多師資來教課,」劉金源說。
第三,科學教育重知識,輕素養。過去科學教育都是片段學習,記憶公式、理論,使得學生不知如何應用所學,談論複製人等的科技議題,只有反對、贊成二元對立答案,缺乏通盤性、全面性科學訓練。
種種體制缺失讓通識教育出現三不現象:學校不管,老師不教,學生不學,在科學類通識課程更形嚴重。
科學教育改革上路
所幸這幾年教育部推動《通識教育中程綱要計畫》,試圖擺脫通識被視為營養學分的印象,間接鼓勵大學理工科教授開通識課,用更創新的教法,教導科學精神。
南亞技術學院通識課就是一例。南亞引進醫學界常用的問題導向學習方法(PBL:Problem-based learning),通識教育中心主任鍾愛開設的通識課「科技倫理——基因科技與『美麗』新世界」、「綠色能源」,五次獲得教育部通識教育課程計劃補助,是歷年來科學類通識獲補助最多次的老師。
鍾愛說,PBL教法強調學生讀個案,主動挖掘問題,討論、報告,對技職院校學生是一大挑戰,並不是所有學生都能接受。「但是總比我上課他們趴著上課好,」鍾愛意外發現,實行PBL之後,有些學生參加通識課的比例,比參加本系課程還要高。
PBL訓練學生主動發現問題,解決問題的能力,科學教育也愈來愈強調跨領域學習。
東海大學綠能科技學程中的「能源科技與環境」,開課教授卓伯全上課除了講新能源技術、熱力學定律,還會帶入社區經營概念、生態學。學程主任黃啟裕說,學程開放各系學生申請,兩年來仍是理工科學生申請居多,「未來納入管理學院師資,希望讓學生更多元思考能源科技,吸引非理工背景學生來上課。」
劉金源認為,大學教科學的改革之路仍有許多改善空間,老師知識是否夠多元,教法能否針對非理工科學生深入淺出都是未來改進方向。
教育需要長年投入才有成果,大學開始意識到科學教育重要性,至少是向前邁出一大步。
台大通識課
學生辯論到半夜
「哇!」「好厲害!」「哈哈!」
這不是看戲觀眾的回應,卻是一堂光聽課名「生命科學與人類生活」,就讓人肅然起敬的通識課學生反應。
「要讓非生物科學背景的學生了解基礎生物知識,又不能讓他無聊,就要用許多有趣的例子激起他的興趣,」得過全國傑出通識教育教師獎的台大動物所教授羅竹芳說。
羅竹芳上課會播許多有趣影片。談體外受精時,她放濺水燈魚影片。濺水燈魚為保護受精卵,雌雄魚會將精子卵子產在水面上水草葉背,雄魚不停濺水到魚卵上,防止魚卵乾死。一雄一雌同時奮力跳出水面,旋轉,慢動作播放,全班二十八個學生,屏氣,然後哄堂大笑。
這堂課學生還會穿白袍進實驗室。台大機械系學生傅冠維印象很深刻,有一次觀察細胞染色體,他站在桌子上,從空中將細胞滴到地上的玻片,重力加速度使得脆弱的細胞在玻片上炸開,清楚看見秋行軍蟲的染色體。
「第一次看到染色體,覺得細胞世界實在太屌了!」傅冠維高中只做過一次生物實驗課,沒想到上了大學還有機會進實驗室。
羅竹芳透過影片方式激起學生興趣,再慢慢由淺入深,導引學生閱讀英文期刊報導。
期末大賽超激烈
這堂課最高潮的期末辯論賽,最能看出學生投入程度。曾經一場「演化論是科學嗎?」比賽讓學生好多次討論到半夜。羅竹芳的女兒曾經修過這堂課,女兒刻意不讓同學知道兩個人的關係,期末小組同學為了準備辯論賽到羅竹芳家裡討論,討論到晚上十二點,「那陣子我每天在外面晃到晚上,等女兒打電話給我,我才能回家,」羅竹芳笑著說,沒想到被視為營養學分的通識課,竟然能讓學生如此投入。
對很多大學生來說,高中畢業之後就與科學絕緣。「一個學生本科有很多老師教他,有你、沒你相對沒有那麼重要,教通識,你就是他領域唯一的啟蒙老師,影響他一輩子,」充滿教學熱忱的羅竹芳說。
勤益科大通識課
用名畫教數學
在大學校園,人文通識課一向比科學通識課吃香,勤益科技大學卻有一堂數學通識課,受到許多學生歡迎。
勤益通識教育學院院長劉柏宏在通識教學網站上自我介紹,「專長:準備通識課;興趣:開授通識課」,對通識課充滿熱忱。 「全世界教數學方法、內容差不多,但是通識課沒有制式的教法,很有挑戰性,」劉柏宏解釋。
劉柏宏開的「科學解碼達文西」、「數學與藝術」通識課,透過讀文藝復興時期的名畫來教數學,讓不少對數學怯懼的學生重拾數學。看中世紀畫的「耶穌最後的晚餐」跟文藝復興時期的「耶穌最後的晚餐」,同樣主題與人物,為什麼文藝復興時期達文西畫的比較真實?答案原來來自數學的透視法則概念。
「沒想到一個畫家可以扯到那麼多東西,」一位學生在教學網上忍不住說。
學院級的通識教育
今年八月,勤益科大將通識教育中心從系級單位,拉高層級成為通識教育學院,是台灣四十六所科技大學中,第三個成立通識學院的學校,幕後推手就是劉柏宏。以前通識教育中心附屬在人文學院下,比較難跨系找理工科老師開課,現在通識教育中心變成學院,「我直接找理工學院院長談,有效率多了,」劉柏宏說。劉柏宏計劃找文科與理科老師共同開課,「讀『墨子』可以學針孔現象,『天問』講『八柱何當』,就可學天文學。」
通識教育旨在培養學生人文與科學基礎知識,劉柏宏努力拆除人文與科學藩籬,建構全人教育。
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