二○一○年悶熱的七月天,二十八所學校,包含北中南明星高中,在國科會「高瞻計劃」最後評鑑,齊聚一堂。
這天最閃耀的明星,不是建中、北一女等傳統名校。來自客家庄,苗栗農工所推行的「生質能源」系列課程,一舉得到包含評審團獎在內的四項大獎,居所有學校之冠。他們設計的五個理論與實驗並重的系列課程,讓不少僅著重講課的明星高中相形失色。
不過四年前,苗栗農工還只是間普通的職業學校。四年後,苗栗農工大舉蛻變,成為最完整生質能源課程的校園推手,甚至多次被台大化學系邀請演講分享。
這一切源自五年前,一群年輕老師在客家庄的熱血故事。
「都是因為他認為教學過程中要留點回憶啦!」化工科老師羅維真站在教務處門口,笑指著在電腦前忙碌的冷凍空調科老師林孟郁。
九位老師的夢
二○○五年,時任實驗研究組長的林孟郁看到國科會招募參與「高瞻計劃」的學校代表,就號召一群平均年齡不到四十歲、私交甚篤的各科老師參加。「要做,是大家在私底下形成共識的啦!」他笑說。
「高瞻計劃」是國科會為了讓新興科技的種子在全國高中職發芽,而甄選全國二十八所高中職推行的計劃。對國科會,以及對升學至上、實驗愈做愈少的台灣高中界,都是嶄新的嘗試。
沒有課綱、沒有教材,國科會的理想是各個學校自行研發主題式教學,培養學生的「探究精神」。
但要將抽象想法真正落實,苗栗農工與其他入選的明星高中,從課綱設計、課程安排、實驗設計,全部都要自己來。
對林孟郁這群高職老師而言,要推行新興科技教育並不容易。
苗栗農工學生程度落差大,基測分數從PR值八十到PR值五十都有。
在強調技術、而非理論的職校,要如何引導學生從專門考照,到找尋問題、動手做實驗找答案、寫小論文,更是嶄新的嘗試。
「剛開始也真的不知道什麼叫『探索』,都是伙伴們向外尋求資源。」林孟郁回想,連一開始「生質能源」究竟要設計何種課綱、教材,九位老師也是在黑暗中探索。
但苗栗農工也有先天優勢。農科與工科皆有,正巧與跨領域的「生質能源」不謀而合,可以從植物、畜產廢棄物、微生物製造生質能源,一路做到終端的燃料電池與發電機。
雖然知道可發揮的舞台廣大,不少老師對自己負責的新興領域也並不熟悉。一路請教師大、交大、成大、工研院等八位學者專家,才從諮詢中摸索出課程與實驗架構。
最完整的課程誕生
耗時四年,課程與教材的設計就如平地起高樓。但最終,一套涵蓋上下學期,從基本理論到模具實驗,「畜產廢棄物產沼氣」、「微生物產氫」、「燃料電池」、「生質柴油」、「生質酒精」五個系列課程,終於在苗栗農工開花結果。
「市面上都沒有這些器皿,很多是我們自己手繪畫圖,交給玻璃生產的公司製作的!」林孟郁自豪地說。
但比硬體、課程更重要的,是老師如何引導學生進行科學探索。每一個實驗,老師雖然有個預期目標,「但學生可以去設計自己想要的內容, 老師做的只是框架的設定。」食品加工科主任謝文斌說。
也因此,苗栗農工的學生,親手用顛覆傳統的椰子油、香蕉皮,做出能讓電動車跑的生質酒精。有的女學生每天一早去挖豬糞、污泥,利用裡面的細菌製造出可做燃料電池的氫氣。
沒有標準實驗步驟的一二三,這群高職女生後來還突發奇想,用同一團豬糞同時發酵產生氫氣和沼氣,一路打進亞洲青少年創新能源發明展,獲得銀牌。另一組學生在代表台灣,與日本負責高中科學教育的機構交流時,研究講解的方式,還被日本教授誤以為是碩士研究生。
老師自編科學教材
為了繼續傳遞科學火種,苗栗農工決定,今年每位高一新生,手上都會多出一本全新、由校內老師自編的課程:「科技探究」,詳載各種研究方法、資料蒐集、邏輯思辨的課程。
這堂全新課程唯一的要求,就是期末每位學生都要自己找問題、透過研究或實驗寫出一份報告。
「這份是匆忙中趕著寫的,寫的還不夠好。」林孟郁連忙說。但不論新課的成果如何,科學教育從老師下筆那一刻,已在苗栗農工萌芽。
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