文/林茂成 新竹市光武國中校長

學校是什麼？

　　小學一年級的時候常常不知道到底學校是什麼？每天都要趕著起床，來不及刷牙、盥洗拿著媽媽前一晚放在神桌上的早餐錢（媽媽也表示太早，要我自己買早餐）衝到學校上學。學校都講國語，我幾乎十句才聽懂一、兩句而已……

　　所以，老師好心的讓我隔年再唸一次一年級（留級）。那年，我知道老師上課在說什麼了，但是，我還是不喜歡學校，那個一直在比誰的作業上打圈圈最多的學校。

我想當一個詩人？

　　國中畢業的那個漫長的暑假，一天晚上媽媽找我問：你畢業了，想幹嘛？要不要去學功夫？不然先去跟車當捆工好不好？

　　那是一個包含三個問題的題組提問，當下我處理第一個問題其實就花了比較長的時間，「我想當一個詩人！」這是國中時期我遇到的啟蒙老師讓我愛上的第一門課業，我要當個詩人，還要在眾人面前朗誦詩作（四十年後在光武的畢業典禮校長勉勵上，我完成了這件心願！）。這樣陶醉的時刻，其實很短暫，真的很瞬間我就被第二個問題嚇到！「學功夫」（閩南語）是到少林寺學武功嗎？我有點納悶，雖然長得人高馬大，可是媽媽也應該要知道，電視裡演的都是從小開始泡藥酒或著吃仙丹的人練功才有機會不是嗎？當然，這心理對於第二題的疑問，原來在媽媽第三題的題目中已經給了答案：去當個大貨車的助手，幫忙上貨、卸貨的工作吧！

　　我跟媽媽的感情一直很好，我知道他深愛著我，我嚥了一口口水，微微笑著回答他說：后啊！

　　面對這道包含三個小題目的題組，我塗掉答案卷的邊匡，然後用是非題的作答方式，大大的打個圈。不知道可以拿到幾分？這是我研究所畢業，當了老師的工作後，一直想問那個已經在天堂的命題老師的疑問。

熱情才有感染力？

　　2000年，一直在光武以科學教育老師的角色到現在，信手捻來許多發生在學生跟我之間有關於「科學教育」的故事，已經匯集成一條河流似的蜿蜒裊繞心中……

　　記得開始推動「趣味科學」的那個年代，新竹市大概是全國首創每年十二月舉辦這樣的趣味科學競賽，雖然也是以物理、化學的學科單元，如：力學、電磁學、氧化還原、酸鹼…..等作背景，但強調現場手作、團隊合作、問題解決，當然還有獎金（禮卷）！

　　學習，需要熱情。遊戲、跟好朋友一起聊天、在學校吃便當、熬夜手作、爭個你死我活的競賽，都是點燃熱情的火花，又或這是熱情的火花可以點燃學習的火炬！

　　題目叫「歸去來兮」的趣味科學競賽項目，是一道動能與彈力位能相互交換的題目。現場給的材料是：空的牛奶罐、竹筷、橡皮筋、還有數個鐵片（華司），做成一個中間有橡皮筋貫穿鐵片的牛奶罐「滾筒」。比賽的時候由選手將滾筒擲（滾）出，在一定的筆直賽道上，滾筒要滾出去後再因內部橡皮筋緊縮的彈力位能釋放，會反向滾回來，成績以在賽道內滾回來的距離計算。比賽當天，光武的選手站在賽道的起點，不！精確地說應該是起點後方兩公尺的距離，有別於其他選手把滾筒用「滾」的方式擲出，光武的孩子是以「擲保齡球」的姿勢將牛奶罐滾筒丟出去！滾回來的成績都遠遠超過20公尺滿分的標準，其實學校體育館場地練習的成績是，超過40米！

　　到如今，我都還深深記得那天光武的孩子、周圍裁判老師還有無數其他學校的學生臉上的歡喜、驚訝、不可思議的表情，那空氣中盈繞著滿足、開心的氣味是我至今最感動的一堂科學課，關於孩子擁有超過老師想像的學習熱情的一堂課！我心中默默感謝：
1.當孩子偷偷的把滾筒放在手心，用丟的方式擲出的時候，我沒有斥喝阻止。
2.放學後到夜晚的學校真寬敞，可以容下我們這一群愛說笑、愛做夢的師生，然後，這些孩子的家長也不會找我質疑或罵我。

　　回到科學發展的源頭，原來科學需要不停地嘗試，一次又一次的失敗是科學學習的日常，如何將失敗納入自己的好友群組是一種勇氣，這樣的勇氣反而在孩子的身上很多很充足，只要大人不要去阻止去嚇跑他，讓他們試試，在極大的空間跟時間裡。孩子與身俱來無可救藥的熱情，深深地感染我，原來該改變的是老師！那段時間，我也不自主地關心周遭剛生產的老師、親戚裡有哪些人有幾個小孩……雖然是因為我們需要更多鐵罐練習（笑）。

答案啊答案，在茫茫的風裡？

　　沿著縣道「竹60」往海拔1450公尺「宇老」的山路上，拿著GPS標定海拔高度每上升100公尺，我們一組三人就立刻下車找路邊架好三腳架、單擺擺錘、雷射光電開關，就緒後再通知實驗室裡的夥伴，同步進行單擺擺動測量單擺週期，因為這些數據要來印證書本裡說的g值（重力加速度）會隨著高度變化而改變外還有我們想像的月亮、太陽的影響……

　　靠近青蛙石的竹60路邊有比較寬裕的空間，標高600我們開始測量，一共大約需要測量8個點，應該不是頂困難的，只是需要一點時間吧。我載著2個學生跟器材，心裡暗自盤算著。很快地收完第一點的數據，看著慢慢爬升的GPS高度數字，700m是一個明隧道的出口，狹隘的空間加上剛好轉折的路況，停好車找好架設遺棄的地點，我們整理一下心情，望著身邊疾駛而過的砂石車，確認一下等一下的SOP及各自的工作，我張手比五，五的Data，隨時有大車來就要撤到旁邊……砂石車揚起迷濛的黃沙塵土，在茫茫雲霧的竹60縣道上，原來還隱藏著重力加速度變化的奧秘，那天8點數據，除了第一點很順利，其他6點幾乎都在塵土、濃霧中驚險完成！沒錯，還少一的數據對吧？蜿蜒的山路，其實我們後來一共做了13點，只是電話沒有訊號，無法跟實驗室的那組同步測量，最後只留下7點的數據。

　　科學教育是跳脫知識的學習，從找數據到在數據中發現關聯（題目）再歸納出想法，如果只限制在書本跟大量的測驗，其實是很有限的。科學教育需要真實情境的參與！我們曾經在樓梯的手扶梯間做了一個擺長三層樓高的巨型單擺，觀察太陽對單擺週期的影響，連續24小時實驗，結果很有趣，但再重複一次時發現，原來尼龍細繩的擺繩，在24小時內伸長5~8%！熬了兩天的實驗竟然沒有一組可以參考的數據。

　　回想自己學習科學的學校教育，力學、電學、原子、溶液、酸鹼鹽……真的學了很多科學的相關「知識」，但是看著孩子忙了一整年在：電磁開關、單擺、g值、數據收集分析、給出答案……沒有很多的科學專有名稱，但是他們卻遇到了很多問題，在解開問題之前他們需要找出路，要統整現象可能的方向，要很大膽有根據的架設！不容易，但卻也饒富趣味。科學教育的探究，是建構在「找Data」、「找題目」與「找答案」三個環節的基礎上。而這三個基礎環節的共同特徵是：「找」，就是doing！你才能真正進入科學學習的堂奧。

先聚焦或失焦？

　　在2000年後的科技發展速度，都是人類過往未曾經歷的變化！速度、種類、創新都大大超越從前，過去5~10年才能完成一個世代的改變，現在幾乎已經只要半年到兩年就改變了。這樣的速度，到底帶給學校關於科學教育的衝擊是什麼？

　　眼球可以解讀出所看到的影像意義的範圍也不過是看到畫面的3%不到，也就是說有97%出現在眼前的事物，我們是視而不見的。如果科學涵蓋的就是我們看到的所有畫面，那我們得承認的是：發生在我們眼前的，其實我們關注（理解）的部分真的很少、很有限！若是如此，能夠快速的移動自己的目光，轉移到下一個焦點變成關鍵，也是挑戰！

　　影響孩子未來的創新科技，都只是這15～20來才出現的議題，我們當老師的養成，也都不曾用過這些素材當教材。但是，只要科學教育的工作者願意快速的移動自己過去執意的焦點，失焦，然後在原本失焦的區域重新聚焦，我想，那是一種好辦法。

　　科學原本就存在於我們雙目所及的娑婆世界，從學生本來就是學習的熱情者，到科學學習需要劍及履及的行動力，這樣的科學教育發展核心，網際網路、感測器、機器學習、人工智慧……等，只是許多科學教育工作者視而不見的部分罷了！

　　前幾年跟幾個老師合作，我們重新設計單擺的光電開關，讓單擺結合感測器、電腦運算，現在一秒可以截取60組數據，甚至可以把複擺（ㄚ擺）擺動的重心變化由電腦繪出（李沙育圖形）。

　　因為學校角色的轉變，除科學教育外還有許多工作要面對，但當我佇立在夜晚的光武校園時，我常不經意地問：何時再去竹60縣道測一下g值？