針對小學五或六年級學童,精選經典科學題材,涵蓋力學、光學、聲學、電磁學、生物學等等,讓小孩透過批判的眼光,學到知識的真髓,為將來上中學、大學打好基礎。
- 思索大氣壓力
- 心血循環的故事
- 月相的變化與應用
- 天文及地表的遠距測量
- 鏡子成像的原理
當個討厭鬼
◎許昭萍
記得大約一年前,我帶著孩子,來到人本教育基金會,為的是「科學高興班」入班前的面談。回家路上,我問兒子,談了什麼,兒子說:「討厭鬼提問法。」
「什麼討厭鬼?」
「就是一直問一直問。」
我好開心:「問到不會了怎麼辦?」
「嗯,我也不知道…」
是啊,打破砂鍋問到底,孩子們很小的時候都會,但是慢慢地,長大以後,都不太想問那麼多了。
「討厭鬼提問法」這個詞,從那個時候起,一直烙印在我的心裡。它讓我對於一些習以為常的事情,開始用不同的觀點來看、來想。我發現,這個名詞,真的是太天才、太有趣了。說好自己要當討厭鬼了,那麼之後的問題,萬一真的令人討厭,那也不用太擔心,因為我只是在「假裝討厭」呀。
而且,這樣說來,我自己可以說是個「專業」的「討厭鬼」,上班不當媽媽的時候,我的職稱是「研究員」,每天上班,除了雜七雜八的事情之外,最重要的工作是科學研究。可是,研究員怎麼也是「討厭鬼」呢?
長出討厭鬼,跨入科學界
科學研究,就是找到人們還不知道的事,這些事有的是很基本的原理(例如像相對論這樣,「一定對的」道理),有的有高度的應用價值(例如找到新的藥物)。不管怎樣,都有個「問問題」然後「找答案」的過程。某些研究工作,可能已經知道重要的問題了,只是答案很難得到,必須好多人共同努力很多年才行。某些問題,比較單純,找答案需要的功夫,也許一兩個人花個半年一年就解決了。有的時候,我們會反覆問問題,例如既然主要問題很難回答,那有沒有相關的、對解決主要問題有幫助的問題可以先回答?
所以,從事研究工作,不但要問問題,而且要問很多不同的問題,從當中找到策略,才能逐漸解決問題。這或許不是科學研究進步的唯一模式,卻是相當務實而有用的方法。這麼說來,我們不是天天需要問很多問題嗎?所以,我也是個「討厭鬼」吧。
仔細想來,成長求學的過程中,我常當自己的「討厭鬼」。還記得國中剛開始學理化時,曾經因為無法理解某些部份而生悶氣,之後,我慢慢學會耐著性子,慢慢想通,逐漸的,建立了一套理解這些「理科」的方法。雖然沒有人告訴我該怎麼「想」才能「通」,但我希望能夠抓著一點基本的東西,把其他的部份推理出來,我還希望不斷的反問自己,正著問反著問都考不倒,(看吧,這就是自己的「討厭鬼」吧)不知道為什麼,當時小小的我,隱約知道,這樣大概就對了。
這個過程,等於是在嘗試中找到自己理解世界、理解數學理化等學科的「本事」。顯然結果還不錯。我學習新的課題,不會太快,總要停一下,想個一陣子,但是我很喜歡不用太努力「背」,而且再經過一點練習與熟悉,理科的成績一直都很不錯。我逐漸喜歡思考學校教的這些理科內容,覺得很有興趣,想要問自己,如果當初是我看到這件事,我能不能發展出那個定理(或證明,或推論)?想當一名專業的科學研究人員的想法,就是在那個時候萌芽成形的。
那些討厭鬼教我的事
我除了當過自己的討厭鬼,也當過別人的討厭鬼。我也遇到過比我還「討厭」的討厭鬼。
大學時代,同學們都滿用功的。週六下午還有「讀書會」。我還記得我們會為了搞不懂一些觀念而跟好同學爭論不休。讀一些像是量子力學之類的學科,概念比較抽象,一時難以建立,我發覺,有一天我能夠「以子之矛,攻子之盾」,能夠很「討厭」的問一些問題,然後找到答案,這才終於有了「懂」的感覺。寫到這裡我才想到,對耶,那些被我煩過的同學、學長們,現在也幾乎都是大學教授了。
在國外讀博士班時,來了一位俄國人,當博士後學者。哦,他才是最令人討厭的「討厭鬼」呢。他剛來的時候,每件事都是「錯的」。有一天他居然敢說化學鍵是錯的,我們眼睛一亮,呵呵,平反的機會來了,沒有化學鍵,哪來的人呀?我們不會不理他,也不會情緒化的反駁,經常吵一吵,一起去喝個咖啡,回來到辦公室在白板前繼續邊畫邊「吵」,通常有了結論之後,大家都很開心。逐漸的,這位仁兄,也就不怎麼令人覺得討厭了。這個過程,我跟他學到很多,例如怎麼樣「更討厭」,哦不,是怎麼樣問問題,讓自己更明白、甚至把學問做好。我還從我們整個研究小組的相處模式,學習到怎麼「不要真的令人討厭,可是還是要追根究柢」。那時候不知道,這對我來說,是多麼重要的「生存技巧」。
之後有一天,我很幸運也很順利的當上了「老師」,可以繼續做自己喜歡的「追根究柢」的工作。當我們把成果寫成論文要發表之前,要有數個「討厭鬼」看過問過才行。我自己,當然也得常常當「討厭鬼」,對於別人想發表的文章,很「討厭」的問一堆問題。這個「討厭鬼」就是所謂的「審查委員」。在學術界,這些「討厭鬼」的把關還蠻重要的。你想,要是大家文章亂寫亂發,豈不是世界大亂了?
當老師還有一個工作,就是帶著一群學生們做研究。在這個過程,我往往還得扮演「討厭鬼」的角色。在不疑處有疑,有時候柳暗花明又一村,研究工作可以再向前推進。而且,我也必須確定學生們的工作內容正確、結論完整,這靠的往往不是我見多識廣英明睿智,而是我當「討厭鬼」的功力。
來當討厭鬼吧!
很可惜的是,我發覺,在課堂上,幾乎沒有人當「討厭鬼」。想想自己當年,也只敢在自己跟好朋友面前當討厭鬼,從來不敢在上課的時候亂來。二十多年下來,我從臺下到了臺上,情況還是一樣。畢竟,面對想追根究底的心情、跟「問太多會被討厭」的危險,我們從年紀很小的時候起,就常常妥協於後者,而不是前者。可是為了不被討厭,卻失去了學習的樂趣,是多麼可惜的事呀。
這麼一想,我發現小時候的我能夠想辦法在這個「矛盾」當中找到一點平衡,也算是一種小小的成就:一方面沒有太「討厭」,另一方面還是滿足了自己想問的好奇心,找到朋友跟方法,這才能一路走來,成為今天能夠把自己喜歡的工作做好的重要基礎。可以說,「討厭鬼」,牽動了我自中學以來的生活、課業與工作。所以,去年聽孩子說起的開心與一絲絲感動,其實背後有一大串當「討厭鬼」的心情與回憶。
所以,處於「好奇」跟「怕被討厭」的矛盾中的大人們、小孩們,能不能夠有機會多多「討厭」呢?(啊不對,我是說「討論並想清楚」)。更何況,一路問下去,把問題真的想通,才是真的懂了。而且,問到後來,還很可能會得到很有趣的結果呢!
所以講了大半天,我想說的是,當個「討厭鬼」真的很好玩。真的。
在高興班,老師帶頭當討厭鬼
◎邱曉芬(人本基金會想想研發中心主任)
在高興班,老師不僅鼓勵小孩追根究柢,當個討厭鬼,而且還以身作則,頻頻打破砂鍋。比如,孩子在小四已經學過「月亮的圓缺」了,曾聽說那是地、日、月之間相對位置的變化所造成,可是,怎麼知道理由真的是那樣呢?---「如何知道」,至少與「知道」是同等重要啊。回頭仔細想想,還可以反過來追問:怎麼知道月亮「不是」被什麼東西給擋住了?
「被擋住」是很符合直覺的一個猜測,畢竟,原本可見的全貌(滿月),竟然只剩下一部份(眉月),除非有些地方消失了,不然,最可能的理由,不就是她被前方的東西給遮擋了!︱這質樸的猜想,一旦在高興班提出,立刻能得到回應:「不是啦,只有月食,才是被地球的影子擋住的。」這類回應的方式,很像一般自然老師,是訴諸知識上的權威,提供所謂正確的說法,但沒有針對提問者的疑惑。
所以,高興班老師示範的討厭鬼,這時候不會善罷干休:「我是在說平常的盈虧(而非特殊的月食),我就是想知道,為什麼眉月『不可能』是被擋住的?」
這樣的討厭鬼,就和此篇文章裡,許博士遇到的俄國學者一樣,大膽不甩書上的「真理」,偏偏要對事情提出不同的解釋。只不過,挑戰「化學鍵」的學問太大,只能發生在有強烈好奇心的研究員之間;而以「擋住說」來質疑「相對位置說」,放開心胸,從「已知為錯」的假設來推理,從中發現謬誤,卻是每一個孩子經由思考和討論所能辦到的。
「未經質疑和挑戰的事情,不能輕信」,這是高興班對孩子澆灌,期待能茁壯的科學素養。說穿了並不難,無外乎反省自己的經驗,吐槽課本的知識,例如:
‧用吸管喝到飲料,難道不是因為某種吸力?為什麼書上非得說是大氣壓力的作用?
‧孟德爾提出「遺傳因子分成顯隱性」,他當年是怎麼想到的?看到豌豆有高有矮,究其原因,還可能有什麼不同的猜想?
當然,在打破砂鍋之後,怎麼收拾局面,是教學時必須承接的任務;高興班的課程費盡了心思設計,這裡頭的曲折細節,就不是靠短短的註文能夠闡明的了。
其實不是,「高興」是「高度興趣」的簡稱。
我們已經有一套自然科學「教材」,還來不及製作成像「數學想想」那樣漂亮的書。有人說,這樣放著好可惜,不如先讓大家來「享用」;但在還沒編好「軟故事」之前,這些「硬科學」也許不是每個小孩都能消化的。
當然不是,時下流行的所謂「資優」,並不是一個恰當的概念。每個孩子都是不同的:同樣是七年級,但可能還不耐煩反覆探索;雖然才四年級,也許已經樂於一再追問。但這不是天生資質的差異,而是因為各自處在不同的發展階段上。所以,重要的不是成績或聰明,而是對於科學問題是否真正有興趣。
參加這個「高興班」要通過一個面談,透過討論一些問題,以測試孩子是否處於「高度興趣」的階段上;測試的目的,主要是要確定孩子有興趣深入探究「科學原理」,與形成這些原理的思想;不是檢測他現有知識的程度,或接受新知識的反應速度。時下主流的科學教育著重「動手實驗」或「細心觀察」,但孩子是否有興趣動手或觀察,也並不是我們測試的重點。
如前所述,目前的「高興班」還在傳授「硬科學」的階段,等到「軟故事」編寫完成,完整製作成書後,就會開放給所有的小孩了。
一般人以為科學要精確,不能講感覺,這是不對的。科學的出發點,是人對世界的直覺;依靠直覺,我們探究自然。
舉例言之,很多小孩以為「水越深,浮力越大」,這雖然錯了,但有一個對的來源:把木頭往水裡壓,確實會感覺越往下越難壓。從這個感覺出發,仔細澄清我們所感覺到的,並不是池水的深度,而只是「木頭擠出的水量」;透過這樣的反省,才能真正了解「阿基米德定律」(浮力等於排開水的重量)的真義。
問題永遠比答案重要。寧可提出無法回答的問題,也比只回答別人指定的問題更好。舉例言之,研究「彩虹」的時候,會問「正對彩虹走去,會發生什麼事 (能否穿過它)?」的小孩,比起那些只會講解水珠折射反射的物理老師,更像一位科學家。
一般以為「動手實驗」最重要,但這是誤解:真正重要的,不是實驗操作的本身,而是如何設計一個實驗。所以,科學的傳統,總是「思想實驗」(即在頭腦中想像實際上各種可能遇到的各種狀況,並從中得到科學真理) 走在實際實驗的前面。因此在教學過程裡,在真正做實驗之前,也應該先讓學生猜測可能的結果,並充分討論各種猜測的理由,而絕不能不經懷疑地接受實驗的結果。
從表面上看,科學只是在發掘自然現象,但科學的主要任務,其實是建立理論以解釋各現象之間的關係,以及其何以出現的道理。偉大的科學觀察家達爾文曾說過:如果不是心中懷有一個理論,我就不明白人們為什麼要去觀察。科學教育應該帶領小孩探究自然現象背後的原理,並充份體會探究的過程。
俗語說:人貴自知;古諺說:人最大的敵人就是自己。我們一向透過日常生活或道德要求促使孩子反省,但最能夠培養反省能力的,其實是科學:經由一再澄清自己在科學問題上的迷思,小孩們將學到如何檢視自己的判斷,如何面對「理性vs感性」的挑戰,這樣便從根本上提升了自我反省的能力。
廿世紀最重要的知識論學者卡爾.波普耳說:(科學) 知識源自於猜想,而不是來自於觀察。「高興班」的孩子將親身走過各個科學創見的歷史,體會大師們的研究方法,並真正參與科學探索這種高級心智活動 (絕不只是動手操作,細心觀察而已)。
孩子們從正規課程裡學到的,或即將學到的科學知識,其實有許多盲點;例如教到心血循環的身體構造,只把它當做解剖學所呈現的事實,完全不提循環路徑的「設計」有其內在邏輯。「高興班」精選某些經典科學題材,涵蓋力學、光學、聲學、電磁學、生物學等等,讓小孩透過批判的眼光,學到這些知識的真髓,為將來上中學,上大學打好基礎。
當個討厭鬼
◎許昭萍
記得大約一年前,我帶著孩子,來到人本教育基金會,為的是「科學高興班」入班前的面談。回家路上,我問兒子,談了什麼,兒子說:「討厭鬼提問法。」
「什麼討厭鬼?」
「就是一直問一直問。」
我好開心:「問到不會了怎麼辦?」
「嗯,我也不知道…」
是啊,打破砂鍋問到底,孩子們很小的時候都會,但是慢慢地,長大以後,都不太想問那麼多了。
「討厭鬼提問法」這個詞,從那個時候起,一直烙印在我的心裡。它讓我對於一些習以為常的事情,開始用不同的觀點來看、來想。我發現,這個名詞,真的是太天才、太有趣了。說好自己要當討厭鬼了,那麼之後的問題,萬一真的令人討厭,那也不用太擔心,因為我只是在「假裝討厭」呀。
而且,這樣說來,我自己可以說是個「專業」的「討厭鬼」,上班不當媽媽的時候,我的職稱是「研究員」,每天上班,除了雜七雜八的事情之外,最重要的工作是科學研究。可是,研究員怎麼也是「討厭鬼」呢?
長出討厭鬼,跨入科學界
科學研究,就是找到人們還不知道的事,這些事有的是很基本的原理(例如像相對論這樣,「一定對的」道理),有的有高度的應用價值(例如找到新的藥物)。不管怎樣,都有個「問問題」然後「找答案」的過程。某些研究工作,可能已經知道重要的問題了,只是答案很難得到,必須好多人共同努力很多年才行。某些問題,比較單純,找答案需要的功夫,也許一兩個人花個半年一年就解決了。有的時候,我們會反覆問問題,例如既然主要問題很難回答,那有沒有相關的、對解決主要問題有幫助的問題可以先回答?
所以,從事研究工作,不但要問問題,而且要問很多不同的問題,從當中找到策略,才能逐漸解決問題。這或許不是科學研究進步的唯一模式,卻是相當務實而有用的方法。這麼說來,我們不是天天需要問很多問題嗎?所以,我也是個「討厭鬼」吧。
仔細想來,成長求學的過程中,我常當自己的「討厭鬼」。還記得國中剛開始學理化時,曾經因為無法理解某些部份而生悶氣,之後,我慢慢學會耐著性子,慢慢想通,逐漸的,建立了一套理解這些「理科」的方法。雖然沒有人告訴我該怎麼「想」才能「通」,但我希望能夠抓著一點基本的東西,把其他的部份推理出來,我還希望不斷的反問自己,正著問反著問都考不倒,(看吧,這就是自己的「討厭鬼」吧)不知道為什麼,當時小小的我,隱約知道,這樣大概就對了。
這個過程,等於是在嘗試中找到自己理解世界、理解數學理化等學科的「本事」。顯然結果還不錯。我學習新的課題,不會太快,總要停一下,想個一陣子,但是我很喜歡不用太努力「背」,而且再經過一點練習與熟悉,理科的成績一直都很不錯。我逐漸喜歡思考學校教的這些理科內容,覺得很有興趣,想要問自己,如果當初是我看到這件事,我能不能發展出那個定理(或證明,或推論)?想當一名專業的科學研究人員的想法,就是在那個時候萌芽成形的。
那些討厭鬼教我的事
我除了當過自己的討厭鬼,也當過別人的討厭鬼。我也遇到過比我還「討厭」的討厭鬼。
大學時代,同學們都滿用功的。週六下午還有「讀書會」。我還記得我們會為了搞不懂一些觀念而跟好同學爭論不休。讀一些像是量子力學之類的學科,概念比較抽象,一時難以建立,我發覺,有一天我能夠「以子之矛,攻子之盾」,能夠很「討厭」的問一些問題,然後找到答案,這才終於有了「懂」的感覺。寫到這裡我才想到,對耶,那些被我煩過的同學、學長們,現在也幾乎都是大學教授了。
在國外讀博士班時,來了一位俄國人,當博士後學者。哦,他才是最令人討厭的「討厭鬼」呢。他剛來的時候,每件事都是「錯的」。有一天他居然敢說化學鍵是錯的,我們眼睛一亮,呵呵,平反的機會來了,沒有化學鍵,哪來的人呀?我們不會不理他,也不會情緒化的反駁,經常吵一吵,一起去喝個咖啡,回來到辦公室在白板前繼續邊畫邊「吵」,通常有了結論之後,大家都很開心。逐漸的,這位仁兄,也就不怎麼令人覺得討厭了。這個過程,我跟他學到很多,例如怎麼樣「更討厭」,哦不,是怎麼樣問問題,讓自己更明白、甚至把學問做好。我還從我們整個研究小組的相處模式,學習到怎麼「不要真的令人討厭,可是還是要追根究柢」。那時候不知道,這對我來說,是多麼重要的「生存技巧」。
之後有一天,我很幸運也很順利的當上了「老師」,可以繼續做自己喜歡的「追根究柢」的工作。當我們把成果寫成論文要發表之前,要有數個「討厭鬼」看過問過才行。我自己,當然也得常常當「討厭鬼」,對於別人想發表的文章,很「討厭」的問一堆問題。這個「討厭鬼」就是所謂的「審查委員」。在學術界,這些「討厭鬼」的把關還蠻重要的。你想,要是大家文章亂寫亂發,豈不是世界大亂了?
當老師還有一個工作,就是帶著一群學生們做研究。在這個過程,我往往還得扮演「討厭鬼」的角色。在不疑處有疑,有時候柳暗花明又一村,研究工作可以再向前推進。而且,我也必須確定學生們的工作內容正確、結論完整,這靠的往往不是我見多識廣英明睿智,而是我當「討厭鬼」的功力。
來當討厭鬼吧!
很可惜的是,我發覺,在課堂上,幾乎沒有人當「討厭鬼」。想想自己當年,也只敢在自己跟好朋友面前當討厭鬼,從來不敢在上課的時候亂來。二十多年下來,我從臺下到了臺上,情況還是一樣。畢竟,面對想追根究底的心情、跟「問太多會被討厭」的危險,我們從年紀很小的時候起,就常常妥協於後者,而不是前者。可是為了不被討厭,卻失去了學習的樂趣,是多麼可惜的事呀。
這麼一想,我發現小時候的我能夠想辦法在這個「矛盾」當中找到一點平衡,也算是一種小小的成就:一方面沒有太「討厭」,另一方面還是滿足了自己想問的好奇心,找到朋友跟方法,這才能一路走來,成為今天能夠把自己喜歡的工作做好的重要基礎。可以說,「討厭鬼」,牽動了我自中學以來的生活、課業與工作。所以,去年聽孩子說起的開心與一絲絲感動,其實背後有一大串當「討厭鬼」的心情與回憶。
所以,處於「好奇」跟「怕被討厭」的矛盾中的大人們、小孩們,能不能夠有機會多多「討厭」呢?(啊不對,我是說「討論並想清楚」)。更何況,一路問下去,把問題真的想通,才是真的懂了。而且,問到後來,還很可能會得到很有趣的結果呢!
所以講了大半天,我想說的是,當個「討厭鬼」真的很好玩。真的。
在高興班,老師帶頭當討厭鬼
◎邱曉芬(人本基金會想想研發中心主任)
在高興班,老師不僅鼓勵小孩追根究柢,當個討厭鬼,而且還以身作則,頻頻打破砂鍋。比如,孩子在小四已經學過「月亮的圓缺」了,曾聽說那是地、日、月之間相對位置的變化所造成,可是,怎麼知道理由真的是那樣呢?---「如何知道」,至少與「知道」是同等重要啊。回頭仔細想想,還可以反過來追問:怎麼知道月亮「不是」被什麼東西給擋住了?
「被擋住」是很符合直覺的一個猜測,畢竟,原本可見的全貌(滿月),竟然只剩下一部份(眉月),除非有些地方消失了,不然,最可能的理由,不就是她被前方的東西給遮擋了!︱這質樸的猜想,一旦在高興班提出,立刻能得到回應:「不是啦,只有月食,才是被地球的影子擋住的。」這類回應的方式,很像一般自然老師,是訴諸知識上的權威,提供所謂正確的說法,但沒有針對提問者的疑惑。
所以,高興班老師示範的討厭鬼,這時候不會善罷干休:「我是在說平常的盈虧(而非特殊的月食),我就是想知道,為什麼眉月『不可能』是被擋住的?」
這樣的討厭鬼,就和此篇文章裡,許博士遇到的俄國學者一樣,大膽不甩書上的「真理」,偏偏要對事情提出不同的解釋。只不過,挑戰「化學鍵」的學問太大,只能發生在有強烈好奇心的研究員之間;而以「擋住說」來質疑「相對位置說」,放開心胸,從「已知為錯」的假設來推理,從中發現謬誤,卻是每一個孩子經由思考和討論所能辦到的。
「未經質疑和挑戰的事情,不能輕信」,這是高興班對孩子澆灌,期待能茁壯的科學素養。說穿了並不難,無外乎反省自己的經驗,吐槽課本的知識,例如:
‧用吸管喝到飲料,難道不是因為某種吸力?為什麼書上非得說是大氣壓力的作用?
‧孟德爾提出「遺傳因子分成顯隱性」,他當年是怎麼想到的?看到豌豆有高有矮,究其原因,還可能有什麼不同的猜想?
當然,在打破砂鍋之後,怎麼收拾局面,是教學時必須承接的任務;高興班的課程費盡了心思設計,這裡頭的曲折細節,就不是靠短短的註文能夠闡明的了。
其實不是,「高興」是「高度興趣」的簡稱。
我們已經有一套自然科學「教材」,還來不及製作成像「數學想想」那樣漂亮的書。有人說,這樣放著好可惜,不如先讓大家來「享用」;但在還沒編好「軟故事」之前,這些「硬科學」也許不是每個小孩都能消化的。
當然不是,時下流行的所謂「資優」,並不是一個恰當的概念。每個孩子都是不同的:同樣是七年級,但可能還不耐煩反覆探索;雖然才四年級,也許已經樂於一再追問。但這不是天生資質的差異,而是因為各自處在不同的發展階段上。所以,重要的不是成績或聰明,而是對於科學問題是否真正有興趣。
參加這個「高興班」要通過一個面談,透過討論一些問題,以測試孩子是否處於「高度興趣」的階段上;測試的目的,主要是要確定孩子有興趣深入探究「科學原理」,與形成這些原理的思想;不是檢測他現有知識的程度,或接受新知識的反應速度。時下主流的科學教育著重「動手實驗」或「細心觀察」,但孩子是否有興趣動手或觀察,也並不是我們測試的重點。
如前所述,目前的「高興班」還在傳授「硬科學」的階段,等到「軟故事」編寫完成,完整製作成書後,就會開放給所有的小孩了。
一般人以為科學要精確,不能講感覺,這是不對的。科學的出發點,是人對世界的直覺;依靠直覺,我們探究自然。
舉例言之,很多小孩以為「水越深,浮力越大」,這雖然錯了,但有一個對的來源:把木頭往水裡壓,確實會感覺越往下越難壓。從這個感覺出發,仔細澄清我們所感覺到的,並不是池水的深度,而只是「木頭擠出的水量」;透過這樣的反省,才能真正了解「阿基米德定律」(浮力等於排開水的重量)的真義。
問題永遠比答案重要。寧可提出無法回答的問題,也比只回答別人指定的問題更好。舉例言之,研究「彩虹」的時候,會問「正對彩虹走去,會發生什麼事 (能否穿過它)?」的小孩,比起那些只會講解水珠折射反射的物理老師,更像一位科學家。
一般以為「動手實驗」最重要,但這是誤解:真正重要的,不是實驗操作的本身,而是如何設計一個實驗。所以,科學的傳統,總是「思想實驗」(即在頭腦中想像實際上各種可能遇到的各種狀況,並從中得到科學真理) 走在實際實驗的前面。因此在教學過程裡,在真正做實驗之前,也應該先讓學生猜測可能的結果,並充分討論各種猜測的理由,而絕不能不經懷疑地接受實驗的結果。
從表面上看,科學只是在發掘自然現象,但科學的主要任務,其實是建立理論以解釋各現象之間的關係,以及其何以出現的道理。偉大的科學觀察家達爾文曾說過:如果不是心中懷有一個理論,我就不明白人們為什麼要去觀察。科學教育應該帶領小孩探究自然現象背後的原理,並充份體會探究的過程。
俗語說:人貴自知;古諺說:人最大的敵人就是自己。我們一向透過日常生活或道德要求促使孩子反省,但最能夠培養反省能力的,其實是科學:經由一再澄清自己在科學問題上的迷思,小孩們將學到如何檢視自己的判斷,如何面對「理性vs感性」的挑戰,這樣便從根本上提升了自我反省的能力。
廿世紀最重要的知識論學者卡爾.波普耳說:(科學) 知識源自於猜想,而不是來自於觀察。「高興班」的孩子將親身走過各個科學創見的歷史,體會大師們的研究方法,並真正參與科學探索這種高級心智活動 (絕不只是動手操作,細心觀察而已)。
孩子們從正規課程裡學到的,或即將學到的科學知識,其實有許多盲點;例如教到心血循環的身體構造,只把它當做解剖學所呈現的事實,完全不提循環路徑的「設計」有其內在邏輯。「高興班」精選某些經典科學題材,涵蓋力學、光學、聲學、電磁學、生物學等等,讓小孩透過批判的眼光,學到這些知識的真髓,為將來上中學,上大學打好基礎。
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