波波教授演講廳:科學探究:豬會飛嗎?

文章日期:2018年7月3日

【明報專訊】最近,有幸獲邀請到一所小學,與三十多名家長和老師分享從STEM教育中的體會。他們反應熱烈,問了一些有趣的問題,十分值得跟大家分享。

家長甲問:「我覺得科學探究呢家嘢真喺好高深難明,我哋大人都唔明,小學生點可能學得識呢?」

我回答:「多謝你的分享!你的想法好可能跟大部分家長相近。」席上不少家長點頭同意。

我繼續說:「其實,基本的科學思維和研究方法並不艱深。只要多訓練和實習,孩子便可掌握。舉例說,大家認為豬會飛嗎?」

當中有幾個媽媽在微笑,答道:「若豬真的會飛,牠們該好可愛啊!」

我繼續說:「若我直覺認為豬會飛,那麼可怎樣去支持『豬會飛』的假設呢?科學是要透過邏輯推斷及重複驗證來建立理論,換句話說,只要我能透過實驗驗證去推翻『豬不會飛』這個假設(又稱作虛無假設),便能支持『豬會飛』的理論了!」

看着家長們似懂非懂的眼神,我繼續用這瘋狂的例子來解說:「假如我們到農場買來100隻肥豬,將牠們帶到天台。效仿經典電視劇的丁蟹先生,一隻一隻把牠們拋擲到大廈外,看看牠們能不能飛。倘若所有豬最終魂歸天國,我便不能推翻『豬不會飛』的假設。反過來說,若100隻豬中有1隻能飛,就能推翻『豬不會飛』的假設,亦即是支持『豬會飛』的理論了。這便是基本科學探究的邏輯思維。」

家長乙問:「有無一些實例可作參考呢?」

生活事作實驗題材

我隨即介紹了一個關於雄蟹打架的實例。在格拉斯哥大學讀博士時,我的師姐直覺認為雄蟹的體積愈大,牠們打贏的機會愈高。為了驗證她的想法,她到蘇格蘭西部海邊捉了數十隻雄蟹(Carcinus maenas)回實驗室。過了兩天適應期後,她隨機抽出兩隻蟹,把牠們放到一個圓形的擂台上格鬥,誰先被打下擂台就是輸家。她重複測試了不同的實驗組合,結果卻顯示蟹的體積與勝負無關,否定了她的假設。

然而,在實驗過程中她觀察到一個現象,啟發了另一個探究問題。細蟹憑什麼贏大蟹呢?她懷疑可能因為細蟹擁有較大的蟹鉗。於是,她改變實驗假設為「蟹鉗愈大,勝算愈高」,重做實驗,結果支持她的新理論。隨後,她以其他品種的蟹來重複驗證,亦得到同樣的結果。最後,她的理論被寫進了教科書內!

家長丙有所領會地說:「波波教授,我都有個憑經驗得出的假設啊!我每次和朋友喝酒後回家,老婆大人都會黑臉及駡我。真喺想做個實驗去睇吓其他老公是否都遇到同樣對待?還是……我家的老婆其實屬『老虎乸』品種?」他還未講完,身邊的「老虎乸」已經用「死光眼神」射向他。

我打圓場地說:「睇嚟!呢位爸爸懂得提出假設、作重複測試及運用數據解說自然現象,絕對有能力帶孩子做有趣的科學探究啊!」

家長丙的太太生氣地說:「那麼,我都有一個科學假設啊,就喺『老公靠得住,豬乸會上樹』!」她登時狠狠地向丈夫的肥肚腩批了一踭!家長丙發出慘叫聲,弄得大家捧腹大笑。

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197期]

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