思源科學創意大賽Plus:新竹女中教師評審經驗與學生參與心得(上)/ 楊樹基、李念儒

星期四 , 12, 三月 2015 Leave a comment

思源科學創意大賽Plus
新竹女中教師評審經驗與學生參與心得(上)

楊樹基*、李念儒

國立新竹女子高級中學
*yg.yj@msa.hinet.net

「思源科學創意大賽」與我(通訊作者)的因緣,開始於2002年的春天。記得在一個午後的掃地時間,兩個我任教的高二學生找我,告訴我週六在新竹中學有場科學競賽,她們希望我能擔任領隊老師。就這樣短短幾分鐘的對話,讓我一頭栽進了這個意義深遠的活動,而十二年就在不知不覺中轉眼流逝。

n  宗旨與特色

「思源科學創意大賽」是一個藉由「動手做」來體現科學原理與概念的比賽。這個比賽希望以「寓教於樂」的方式,喚起學生對科學的熱情,激發學生的創造力,並培養學生團隊合作的能力。誠如思源科技教育基金會現任董事長蘇朝琴教授所言,年輕人若想在激烈競爭的世代中脫穎而出,必須具備五項能力:科學力、創意力、統合力、實驗力與表達力。這些立足於未來的能力,其實正是參加科學創意大賽,所需要的能力。

n  以科學關卡的競賽方式

「思源科學創意大賽」的比賽內容,雖然屢有改變,但大體上其精髓是不變的。就以最初的此大賽來看,其競賽作品,係由八個科學關卡以及連接關卡與關卡間的骨牌所組成。科學關卡的內容,是由物理原理、化學原理與數學定理組成,學生必須設計出可以一氣呵成展示這些原理的裝置來。關卡與關卡之間以100片的骨牌銜接,老實說,排列這些骨牌是一項高難度的工作。這個競賽分為地區初賽、地區複賽與全國決賽三個階段。地區初賽與複賽,在四個區分頭進行。初賽的評審,以企劃書審查方式進行。由任教經驗豐富的高中老師群,針對企劃書的完整性、科學性、創意性以及可行性,進行評分。各區勝出的隊伍,進入以實作為主的地區複賽。地區複賽與全國決賽,先讓學生在現場花三到四個小時來布置他們的作品。展示時,每隊一位同學必須在現場解說關卡設計,並回答評審提問。評審團則以展示過程所呈現的流暢性、創意度與完成度,作為評比依據。

n  十二年的評審觀察

每次全國決賽後,該基金會根據比賽過程發現的問題,以及賽後老師與同學們的回饋意見,召開檢討會,找出具體的改進辦法,並在新年度的活動中加以落實。創意科學大賽就是在這樣的氛圍下,與時俱進。下面是快速的回顧十二年來,這個比賽的演變:

2002-2003

全線有八個關卡,其中四個是基本關卡,四個為進階關卡。基本關卡所運用的科學原理,以基金會賽前的指定項目來組合。進階關卡的科學原理,則由學生自由發揮。關卡與關卡間以骨牌連接,且骨牌數至少為1000片。圖1即新竹實驗中學參賽隊伍C.P.M.參加2003「思源科技創意大賽」(註:這是最早的名稱)的關卡設計總圖,可看出八個關卡的連結方式。圖24分別為該隊第一關「焰色反應」(化學關)、第五關「液體爬竿賽」(物理關)、第八關「魔法調酒師」(化學關)。該隊表現極為突出,最後獲得全國決賽冠軍。經詢問指導老師施建輝,該隊隊名C.P.M.分別是「ChemistryPhysicsMathematics」,可見當時還有數學關,化學「Chemistry」擺在第一,是對老師的敬重。

clip_image002

1:新竹實中參加2003大賽的八個關卡設計總圖

clip_image004

2:「焰色反應」關卡設計(化學關)

clip_image006

3:「液體爬竿賽」關卡設計(物理關)

clip_image008

4 「魔法調酒師」關卡設計(化學關)

化學關卡說明:()「焰色反應」:其內容詳見本期專題報導之思源科學創意大賽Plus從頭說起()「魔法調酒師」:這是一個「香檳塔」的設計,每一層都會產生顏色變化。第一層是注入純水,水滿出酒杯後留到下一層;第二層分別裝有硫酸(A)、氫氧化鈉(B)及純水(C),而且各酒杯都加入廣用指示劑,呈現顏色分別為紅色、紫色及綠色。當第一層的純水注入後,液體滿出而流入第三層;第三層的酒杯因不等量的酸鹼混合而依次呈現紅、橙、黃、綠、藍、及紫的顏色,令人讚嘆。

2004

取消基本關與進階關的區別。全線八個關卡中,至少有三個是物理關卡且至少有三個是化關卡。各關卡所運用的物理、化學原理,不再規範,完全由同學自行決定。關卡與關卡間的連接,限定至少有四處必須以骨牌連接,而非骨牌的連動機制,其動作至少要5秒以上。圖5即為非骨牌連結,

clip_image010

5:非骨牌連結

非骨牌連結說明:在塑膠盆內的白紙,事先以黃血鹽(K4Fe(CN)6)溶液寫著「HAPPY BIRTHDAY」,乾燥後看不到所寫的字,從上方流下的溶液是硝酸鐵溶液,兩者混合後,出現藍色普魯士藍(Fe4[Fe(CN)6]3)的「HAPPY BIRTHDAY」字樣。其化學反應如式[1]所示:

4Fe3+(aq) + 3Fe(CN)64(aq) → Fe4[Fe(CN)6]3(s)    [1]

接著是非骨牌連結設計,很有巧思,用的是一段衛生紙卷的衛生紙!當塑膠盆內液體沾濕衛生紙,衛生紙因吸水而斷裂,連結到下一關。

2005

將八個關卡簡化為四個關卡。四個關卡中至少有一個是物理主題的關卡,一個是化學主題的關卡。複賽與決賽,增加現場的PPT說明,以及每一關的DV播放。將關卡數大幅縮減的主要考量有二:一、希望能提高比賽進行時的流暢度;二、讓學生有足夠的時間來精緻化他們的作品。

2006

首創主題競賽,並明訂參賽同學人數(限定4-6人)。關卡與關卡的連接,至少有一個為非骨牌連接,且時間差為5秒以上。若以骨牌連接,骨牌數減為100片以上。主題式的競賽實屬創舉。睽諸過去幾年的比賽,在同學們挖空心思、出奇制勝的努力下,每個關卡都有矚目的表現,但是關卡與關卡之間,總是缺少一種意象的連結。因此,今年的比賽,決定加入主題引導(這一年的主題是「驚喜」)。參賽隊伍根據這個主題,天馬行空的發想,將最能展現這個主題的意象,以四個關卡來展現。每個關卡都是主題故事的一部份,無形中這使作品產生一種生命力與想像力。這個重要的變革,為這個歷經四載的比賽,注入了新契機,而其成果自然是豐碩無比的。

2007-2009

這三年的主題分別為「節慶」、「蛻變」、「我的家鄉」。透過不同的主題呈現,我們不單單看到孩子們的想像力,也看到了台灣未來的希望。

2010-2011

主題分別為「飛翔」、「童心」。環保及節能設計正式列入評分,希望參賽作品能就地取材,以最小資源消耗,展現最佳的效果。

2012

本年主題為「明日世界」。這一年最值得一書的大事,是台灣多媒體創意教學協會,主動與基金會接觸,願意為決賽提供無償的轉播與錄影。在台灣多媒體創意教學協會的協助下,這個比賽的細節能更圓滿的呈現,除了現場展示的即時轉播,在決賽舞台上,增加比賽同學的訪問,讓全程沒有冷場(見圖6)。

clip_image012

6:關卡進行與現場轉播

2013

本年主題為「故事」。這一年,該基金會的母公司另有計畫,決定將這個十二年的創意大賽,在決賽後劃下句點。這個突然的決定,讓所有曾經參與過這個比賽的老師與學生同感震驚。我在初聞此訊息時,也甚感扼腕,感嘆在升學主義瀰漫的大環境下,學生又少了一種選擇,社會又少了一股清流。就在一切既成定局時,幸賴該基金會董事長蘇朝琴教授多方奔走,最終為這個活動留下了一線生機,「財團法人交大思源基金會」表達出支持的意願,才讓這個活動可以繼續為台灣的科學教育繼續奮鬥。由於這段奇蹟式的重生過程,實在出人意表,因此,2014年的競賽主題就是「Surprise」,浴火重生後的競賽,也更名為「思源科學創意大賽plus」(見圖7)。

clip_image014

clip_image016

7:進入「思源科學創意大賽plus」的時代,右圖致詞者為交大思源基金會吳廣義董事長

我與所有多年參與這個活動的伙伴們,對所有支持這個活動的朋友們,心存無比的感謝。相信在你們的熱情支持下,未來會有更多的老師與學生加入我們的行列,有更多莘莘學子,會在這個活動中找到自信,成就未來。

n  評審後記

一位曾經參加過這個比賽的學生,在畢業時給我一封信。信中提到,她從小到大雖然經歷好些寒暑假,但多半是渾渾噩噩的度過,唯獨參加「思源科學創意大賽」的那個忙得不亦樂乎的暑假,是她收穫最多也最難忘的暑假。我自己的兩個孩子,也曾先後參加這個比賽,經過多年,他們更為肯定這個活動對他們的造成的影響。我想這個活動不只是一個普通的科學競賽而已,多年來,我看到許多對自己沒有信心的孩子,在這個比賽中找到了自我,看到了自己的長處,對未來也充滿著一種期待。這個比賽從準備企劃書到決賽結束,前後歷時三個月,這個過程是毅力與耐力的考驗,也是團體合作的磨練。孩子經過這個考驗後,會變得更成熟,而溝通能力也更好了。

 

〔續〈新竹女中教師評審經驗與學生參與心得(下)〉

6517 Total Views 4 Views Today
Print Friendly, PDF & Email

Please give us your valuable comment

你的電子郵件位址並不會被公開。 必要欄位標記為 *