臺灣化學教育

國際化學奧林匹亞競賽選手發展：
讓競賽成為青年學子的人生壯遊

戴桓青

國立臺灣大學化學系
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n  參賽的意義到底是什麼？

1996年的國際化學奧林匹亞（International Chemistry Olympiad, IChO）在莫斯科舉辦，我有幸代表臺灣參賽。在接近二十年後，我在台上開授普通化學課程，台下則有剛參加過IChO的學生，竟然可以在期末考拿到接近滿分，就算我來寫自己的考卷也不會這麼高分，不得不佩服這一代臺灣IChO的選手素質與訓練成效。

然而，我仍然想問：IChO對於臺灣、科學與教育界、參賽學生的意義到底是什麼？假如我們能夠找出答案，是不是能讓它變得更好，或是更符合這個時代的需求？就像許多複雜的問題一樣，也許沒有一個簡單的答案可以滿足所有人的想像，但是每一種深思熟慮的答案也許可以激發出更多的想像。以下是我個人的經驗與想法。

n  不用執著於學生爭取什麼名次

在我的求學過程裡，不只認識許多臺灣的奧林匹亞選手，也在加州理工學院（California Institute of Technology, Caltech）唸博士班時認識了許多來自各國的奧林匹亞選手。其中有歡樂的故事，就如同當年隔壁實驗室（諾貝爾獎得主Grubbs教授）來自墨西哥的博士生曾和我參加過同一屆IChO，聊了才知道他就是傳說中因為1996年的莫斯科只有兩家麥當勞，所以故意去排隊兩小時點大麥克的調皮參賽者。我好像記得那屆墨西哥沒有得金銀銅牌只拿到榮譽獎，但是大家都很歡樂地在賽後拿國旗出來跳舞慶祝。原來頒獎晚會後載歌載舞就是他啊，果然多年後遇到，他還是那麼樂觀開朗。但是也有個悲傷的故事：在Caltech第一年，我住宿在研究生與大學部混居的宿舍，搬來一個十六歲的俄國男孩，個性非常害羞幾乎沒有看過他在走廊與人聊天。後來知道他是一個數學奇才，得過國際數學奧林匹亞（International Mathematics Olympiad, IMO）金牌，因此不覺得奇怪，以為他只不過是沉浸在數學的世界。搬出宿舍兩年以後再聽到他的事，竟然已經自殺離開人世。其實IChO選手不一定會成為化學家、科學家、甚至醫生或電機工程師，也有不少走向完全不同的道路。有一位臺灣大學化學系畢業的IChO選手，後來讀了新聞研究所，現在是成功的商業資訊分析專家。另外一位學長拿到IChO的世界第一名，後來轉往人文與社會科學領域發展，目前在媒體上經常可以看到他的精闢評論。

見證了越多奧林匹亞選手的故事，越了解到在今時今日，看一個人十八歲在做什麼，其實很難預測他二十年後會做什麼。假如機運變化了那麼一點點，我今天也很可能是神經生物學教授（留學時的主要領域），藥廠的生化研發人員，或專利律師。所以我們不用太執著於學生參加IChO以後，讀了什麼學校系所，也不用執著於他們爭取了什麼名次。

n  不需把學生的競賽變成大人的競技場

首先，為什麼臺灣需要參加IChO？我們是一個小島，假如不走出去，視野很難拓展。尤其考慮到國際政治上被打壓，更凸顯參加教育文化交流的重要。爭取國際競賽的成績有何意義？其實倒也不是成績好才有國際能見度這麼嚴重，而是適度的表現可以讓我們的學生、家長與教育界建立基本的自信，讓大家知道我們的教育與國際有接軌，臺灣優秀的人才不難走入國際社會。事實上，這幾十年來，我們在美國前十名的大學早就看到臺灣的頂尖學生表現並不輸給其他國際學生。

臺灣人的本性就是愛打拼、好面子，但不需把一個趣味性的學生競賽變成大人自尊的競技場。奧林匹亞競賽的題目難度這麼高，為何是趣味競賽？其實對於百中選一的參賽選手而言，困難的題目是有趣的智力的挑戰，就像有些電玩競賽越難就越有人會瘋狂投入闖關。光是看到有一半的參賽者拿到金銀銅牌，就知道其實這是一個帶有鼓勵性質的趣味競賽，不論其過程如何嚴謹。假如我們參加奧林匹亞時忘了趣味這一點，就輸了一半，而且蒙受損失的是參賽學子。

n  選訓營應該帶來有趣的人生體驗

今年IMO美國隊獲得世界第一讓中國屈居第二的新聞，已經傳遍社群媒體。這次的美國領隊老師，是我的好朋友Po-Shen Loh，目前任教於Carnegie-Mellon大學數學系。當年在Caltech的宿舍住在同一條走廊上，我是博班生，他是大學部。他的父親是美國大學的數學教授，弟弟與妹妹都是IMO的美國代表，也都讀Caltech。他告訴我美國隊只集訓一個月，比起中國選手經歷數年的高強度訓練，是天差地別的。但整個故事的重點，不是美國隊如何異軍突起獲得佳績。他並不特別關心成績，反而在意的是學生能享受參賽的過程。美國IMO的選訓營，給學生安排了很多自由時間，讓學生能自己組織活動，包括趣味活動，不一定與數學有關。領隊們負責安排的活動，是請前任IMO選手回來分享人生經驗，讓選手了解以後的人生道路的各種可能性。說實在，我並不覺得他的安排規劃是今年美國隊成績好的關鍵，成績好的關鍵應該還是美國今年的選手資質特別好，畢竟美國的人才庫傲視全球。重點是奧林匹亞選訓營應該帶來正向、有趣的人生體驗，而這麼做並不會減損比賽成績。

美國隊今年IMO的經驗，非常值得我們參考。能夠參加奧林匹亞競賽選拔的同學，不論其背景為何，都是臺灣優秀的人才。奧林匹亞的選訓活動，不應該只是為了在該科目取得佳績，而是應該帶給這些同學一個正面體驗。尤其臺灣各科的奧林匹亞集訓都在國立臺灣師範大學進行，更是一個讓各領域優秀學生交流激盪的機會。我們不妨給予選訓的同學一些自由時間，讓他們自己組織一些活動，跟學術無關也沒關係。就算只是聯誼性質，讓各領域的優秀人才建立友誼，說不定會日後將成為臺灣強大的人才組合。就算只是聊天，說不定他們瞎扯到移民火星，四十年後真的成為領航的人士。我們根本無須擔心他們在一起會做什麼，聰明有衝勁的年輕人聚在一起從來就不會缺少火花。平心而論，就算我們的訓練教材十分厲害，讓每個選手都得金牌，臺灣社會也不會實質受益。我們需要培養的是人的素質，而不是表現出來的分數，整個訓練的過程有沒有啟發青年學子才是重點。

參加完IChO的那年，天下雜誌的記者做訪談時，我曾說過奧林匹亞競賽不是奧林匹克運動會，不能將名次的重要性混為一談。運動員的歷史定位是場上的成績與名次，但科學人才的歷史定位，是日後的生涯表現，甚至不必侷限於科技的場域。德國首相梅克爾（Merkel）原是物理化學研究學者，英國首相柴契爾（Thatcher）曾是工業化學家，現任的教宗方濟各教宗（Pope Francis）在專科學校也主修化學。十八歲的科學人才，需要的是鼓勵與啟蒙，適度的訓練固然有助於熟能生巧，過度的訓練卻可能扼殺興趣與想像力。

n  用儀器探索名琴材料與聲音的秘密

對我個人而言，當年IChO的名次是金牌、銀牌、還是沒有獎牌，對日後的發展幾乎沒有影響。真正有影響的，是賽後在東歐的旅遊行程。雖然那是我人生第二次去歐洲，後來又去了許多次，但卻是影響最深遠的一次。旅行不僅是玩樂，更可以開啟對於世界文化的好奇心。若是沒有十八歲的歐洲之旅，我想我不會在專業研究神經化學之餘，也天馬行空地探索義大利名琴材料與聲音的秘密。為了闡明名琴的木材是否經過化學處理而使得聲音特別好聽，我們採用同步輻射X光繞射、600 MHz固態核磁共振、碳十四質譜定年與多元素質譜分析（ICP-MS）等先進儀器進行木材分析。也只有深深沉浸在歐洲的音樂文化裡，才能說服歐洲專家、美國教授、與奇美博物館將寶貴的名琴木材樣品交給我們分析（見圖一）。當年身為一個博士班學生，雖然Caltech沒有人文與藝術的科系，卻沒有阻止我突發奇想試圖解開義大利名琴的秘密，只有想像力與好奇心是最不受現實所束縛的。

圖一：名琴木材X光繞射圖。左圖為Stradivari名琴的琴頸（感謝台南奇美博物館提供），在新竹國家同步輻射研究中心經由X光繞射實驗，得到的圖形如右（感謝臺灣大學化學系陳浩銘教授協助）。名琴的楓木經過三百年後，纖維素的結晶狀態並無明顯改變，結構性依然完整。

n  觀念的學習比解題訓練更有趣

其實十八歲的我，並不熱衷當年的奧林匹亞集訓。我記得集訓時有一本中國的IChO教材，裡面的題目非常難，我並不想去解，被問到有沒有拿出來練習，我都推託說簡體字看不懂所以不會寫。在集訓營期間，我卻花了很多時間讀熱力學課本裡不屬於IChO範圍的章節，只因為我覺得entropy很有趣。十八年後等到我自己教授普通化學，還是覺得entropy是一個無法完全掌握的神奇概念。學問與機械化的反覆解題訓練，幾乎是不相干的兩件事。我不否認當年如果更認真解題，到莫斯科的比賽成績會更好，但是那本中國的訓練教材怎麼會比學習entropy這個概念更有趣呢？

n  教育是最好的投資

事實上，從大學到博士班我都未曾再造訪歐洲，因此二十八歲的我展開業餘小提琴研究，是十八歲的我遊歷歐洲所埋下的文化種子。我相信，奧林匹亞競賽應該是開啟學生眼界與想像力的經驗，除了接受知識上的挑戰，更可以認識許多聰明有熱情的年輕人，互相啟迪，走出臺灣看見世界之大。幾百年來歐洲的菁英份子有一種年輕時壯遊（grand tour）的傳統，認為到異國旅行與大學教育同樣重要，我們不妨將奧林匹亞競賽當作優秀學子上大學前所參加的一次壯遊，不管在知識上還是文化上，讓他們得到最好的啟發。

教育是最好的投資，而比賽結果只是用來參考。假如我們將奧林匹亞競賽當成給資賦優異的學生的一次特殊啟蒙機會，讓他們享受一個別開生面的人生正向體驗，那麼我相信選訓的過程可以變得更有趣，更激發想像力，而今年美國IMO代表隊的故事告訴我們，讓學生享受這個過程未必會拖累成績。從百年樹人的觀點出發，成績似乎真的沒有那麼重要，也不過就是報紙上一天的版面，而我們想讓學生帶走的是一輩子的精采回憶。對師長而言，熱心教導之餘也要適度let go，相信這群聰明的青年會走得比我們更遠更好。