指導學生科學展覽和獨立研究的態度與方法 曾鶯芳 國立高雄師範大學附屬高級中學（退休教師） if1@tea.nknush.kh.edu.tw 其實，我比較喜歡稱「科學展覽」為「獨立研究」，因為獨立研究顧名思義就是研究者要有自己的想法，自己設計方法去解決問題，不是按照指導老師一個指令一個動作去完成研究。我更希望科展（獨立研究）不是只做一次或一屆，因為研究成果是無止境的，沒有做完之時，只有更深入發展的空間，如果能持以長期經營與持續不斷的研究態度，這對於研究者對研究主題及研究能力必定有更進步的瞭解與建立。 作者於教學之餘對化學之「探究與實作」甚感興趣，在退休之前曾指導過多位高雄師大附中學生進行校內獨立研究，並將其成果提出參加國內和國際科學展覽（詳見附錄） ，茲將本人指導學生科展與獨立研究之心得與經驗與各位化學界同好分享。 n  獨立研究流程 獨立研究有一定的流程，如圖1所示，並介紹各階段如下： 圖1：指導學生專題研究流程 一、   決定研究領域 研究主題的尋找需要先決定研究領域，不同型態的比賽所區分的領域各有不同。 (A)   全國中小學科學展覽會 ●   國中組和國小組，科別有：數學科、物理科、化學科、生物科、地球科學科、生活與應用科學科。 ●   高中職組，科別有：數學科、物理與天文學科、化學科、地球與行星科學科、動物與醫學學科（含微生物、生物化學、分子生物）、植物學科 （含微生物、生物化學、分子生物）、農業與食品學科、工程學科（一）（含電子、電機、機械）、工程學科（二）（含材料、化工、土木）、電腦與資訊學科、環境學科（含衛工、環工、環境管理）。 (B)    臺灣國際科學展覽會 ●   展覽科別有：數學科、物理與天文學科、化學科、地球與環境科學科、動物學科、植物學科、微生物學科、生物化學科、醫學與健康科、工程學科、電腦科學與資訊工程科、環境工程科、行為與社會科學科。 二、   收集分析資料 收集資料的方法如下： ●   找書本：包含教科書（如大學用書、教師手冊…等）、科學刊物及學術論文等。 ●   網際網路：由關鍵字及關鍵詞蒐尋開始；我最常請學生上「國立臺灣科學教育館」的「臺灣國際科學展覽會」及「全國中小學科學展覽會」網頁中觀摩「歷屆參展作品」，或「臺灣網路科教館」的「科展群傑廳」一樣可以找到歷屆科展的作品。甚或高階一點的尋找「國家圖書館」裡「資源查詢」中的「臺灣碩博士論文知識加值系統」。 ●   找專家：學校老師 （包括校內的科老師、大學教授等）、研究機構研究員（中研院、工研院、生技中心） 這階段的優勢條件是有強的外語能力。 決定研究領域之後，開始大量閱讀有興趣的文獻資料，慢慢縮小範圍至鎖定某一研究主題，然後搜集相關文獻資料以確立研究方向；如果在此階段一直無法鎖定研究主題，則必須回到上層（決定領域）重新來過。 三、   構想階段 構想階段主要的目的是決定進行研究的目的（為什麼做？）、稍微訂定研究的方向（大致的題目）（做什麼？）以及了解相關資源。 科展主題「創意」是重點，而創意有兩類：「主題的創意」與「方法的創意」。 四、   決定研究方向與進行實驗 這階段的目的是獲得實驗數據，步驟如下： ●   按「研究計畫書」的步驟進行實驗。 ●   由初步數據/結果 開始做判斷，並時時檢視實驗方法與假說是否要修正、實驗結果與目前的認知是否有出入，亦即要不斷地與實驗目的及架構做比對。同時每一實驗要有對照組且至少須三次重複，以確定結果的再現性。 ●   繼續資料蒐集與分析。 五、   整理數據 這階段儘量用“數字”說話（If you […]