波波教授演講廳 讓小學雞扮演科學家

文章日期:2018年03月13日

【明報專訊】在2011年1月,28個8至10歲的英國小學生於英國皇家科學院的《生物學通訊》(Biology Letters)國際科學期刋中,發表了一遍關於蜜蜂如何定向尋找花蜜的科學文章(goo.gl/nUHF4),震驚全球!透過3個實驗和細心觀察,這群孩子發現蜜蜂能利用顏色和空間關係去定向及選擇採花蜜的位置。這群小小科學家親身體會到科研的樂趣和意義,因為他們發掘前人未曾發現的新知識。

當然孩子成功背後,需要建構知識促進者的指引。是次研究由倫敦大學一名教授指導,並由一名小學老師協助完成。即使如此,孩子的研究成果可以發表在國際科學期刋,反映孩子的科研潛能媲美博士級的科學家!這真實故事說明了,只要有富挑戰性和有趣真實的學習情境,我們也可以讓孩子扮演科學家,從旁啟發科研潛能。

小學生研究蜜蜂 刊科學期刊

每年暑假,我女兒就讀的小學都有一項有趣的暑期習作——「親子科學專題研習」,鼓勵家長和孩子一起做有趣的科學探究、實驗或研發創新科技作品,題目自由發揮。記得3年前的暑假,我和當時升小二的女兒做了一個關於熱力學的實驗。當年我們到泰國旅遊,看見當地售賣飲料的小攤檔,由於欠缺電力供應,所以把飲品放在冰水當中以代替電冰箱。我們便從這日常生活解難情境出發,尋找可使飲品更快變冷的便宜方法。

透過搜尋文獻,女兒得知冰加鹽可以把水的凝固點下降至攝氏零度以下,由於鹽溶解時會吸熱,所以令冰水溫度降得更低。為了驗證這個物理學理論,我們便做了一個家居小實驗,研究加鹽對冰水溫度的影響。雖然,這是耳熟能詳的初中實驗,但從這次扮演科學家的探究經歷中,女兒學會科學信賴精確的量度及客觀的精神,亦明白到科學研究結果可以應用到生活解難之上。

透過讓孩子扮演科學家,培養他們對事物和大自然的好奇心,啟發他們的想像力,這亦是STEM教育的目標之一。愛因斯坦曾說:「已有知識是有限的,但想像力卻是無限,可以圍繞地球無數次!」

你可能聽過STEM的不同演繹版本。它又名STEAM,A是代表Arts,即是在科技、工程和數學上加入藝術和人文元素。其實,很多教育專家亦提倡把閱讀元素(Reading)加入STEAM中,變成STREAM。因為孩子在發揮創意之先,必須要透過廣泛閱讀去了解相關的學科知識及理論(STEM literacy)。打好知識基礎後,做實驗、解難和創科便得心應手了。因此,父母可多選擇一些有趣的科普書籍作親子閱讀素材,在假期選一個好玩的實驗和孩子一起扮演科學家吧!

波波教授親子實驗

實驗1:研究加鹽對冰水溫度的影響

碎冰塊融化後量度溫度(攝氏零度);之後加入適量鹽並攪勻(圖),觀察其溫度轉變。女兒發現冰水溫度由0℃降至攝氏-9℃。

實驗2:應用研究結果

我們再比較「單用冰」和「用冰和鹽」把罐裝朱古力奶冷凍,看看誰勝出這場「降溫速度比賽」。女兒發現「用冰和鹽」的組別能達至更低溫,即用這便宜方法把飲料冷凍得更快。

實驗3:研究加鹽對結冰的影響

我們分別把朱古力奶、鹽水、糖水和清水放到冰箱內,第二天取出,看看它們有否分別?結果發現,只有鹽水沒凝固成冰。

作者簡介:香港大學生物學學院教授、太古海洋科學研究所科學家。平易近人,學生稱他「波波」。由Band 5學校到考獲獎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9歲女兒,經歷二次成長,從孩子角度出發,帶着童心走進兒童的科探世界。

文﹕梁美儀

[Happy PaMa 教得樂 第181期]

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