之前聽說我的偶像*1-蔡仁圃(艦長)要寫blog，很開心的訂閱了他的文章，變成小小網迷，某天在他的網誌上看到這個我的演講行程上報紙(台南市立圖書館)，二話不說當然是報名了，雖然中山是頂尖高中，可是專研或科展內容也可以類推適用於自身教學。
內容相關內容可參考這幾篇艦長blog的文章
專題研究與建立實驗室(LAEP)的理念
「科學寫作與發表」課程的嘗試
高中學生如何進行有創意的生物學研究
前30分鐘來不及聽到，因為我太晚搭車回台南了，十分可惜，只能看著講義興嘆(好險有講義輔助)。
關於專題研究分成許多部分，以下一一描述
- 科展與專題研究定位
老師要先做好定位，自己對於專題的目標期許到底是什麼?得名?出名?研究?還是讓學生學習與思考?當老師定好位後，學生就能順利的就位了。艦長對於專題的定位是:
[建立學生科學素養]
內容包括:邏輯思考、解決問題、求知熱情、妥善表達等態度與能力*2，而且過程重於結果，無論有無得獎，整個研究過程本身便要獲得許多成就，而且即使沒有得獎也可以投稿科普期刊，讓學生有其他的舞台可以證明自己的事蹟。 - 該如何選擇學生?
會後有個老師提出如何選擇學生的問題，艦長說:我是用口試來決定學生的，每次收9個左右的學生，這些學生是要做生物專題的人，因此有了篩選門檻，首先會用兩隻蟑螂放在夾鏈袋中，測試學生是否會排斥這個生物，接下來一邊讓他觀察一邊詢問問題，在分心的情況下測試學生的能力。
問題包括:
1)如果影響到課業是否可以繼續參加實驗?
因為生物科展必須耗費許多心力時間，當然是會壓縮到課業，看你自己的取捨。
2)參加多少補習?是否週末假日可以投入實驗?
理由同上，如果沒什麼時間的就不用考慮了，因為這時在非常耗時。
3)自我期許與父母期待
這點非常重要，因為父母觀念如果沒辦法配合，就會影響實驗進行，所以要準備好學生心態，就算遇到父母阻礙也要學生設法自行說服。
問完問題之後就讓學生馬上回答:哪一隻是公的蟑螂?蟑螂有哪些特徵之類的問題。
[觀察力]與[熱情]，這是科學所必須的兩大因素，而[一心多用]也很重要
- 學生熱情如何建立與持續?
艦長的回答是:以身作則
可以由下列方式引發熱情以至於延續熱情
1)用有趣的現象引起動機
利用蟑螂拉車來說明蟑螂行為的有趣性，兩種不同的車子討論蟑螂是否有可能學習到前後相反、左右顛倒的前進方式，當學生看到蟑螂可以拉車時就會有些興趣
2)成為專家，延續效能
當學生努力的研究之後就發現這方面自己是專家耶，沒有人對此主題比自己厲害，即使是成為蟑螂飛行專家也是不錯的選擇啦。
3)投稿科普文章 (可參考「科學寫作與發表」課程的嘗試)
如艦長多年都在從事投稿的部份，尤其是大學時就發表很多文章在科學月刊上面，或許是科普新知、自行的研究內容、教材教法等，這種熱情也延續至學生身上，如果實驗完成後只有科展的舞台實在太可惜了，所以艦長開展出其他舞台，也就是投稿科普文章，這有許多好處，以下一一論述。
A.嚴謹的科學訓練
科學文章和一般文章不同的就是用字的精準度，多一分則太肥，少一分則太瘦，每個字句都須延選洗鍊，而艦長的文字正有這種魔力，藉由「科學寫作課程」使學生了解科學文章的邏輯與規則。(這是我一點都沒有的部份)
B.建立科學邏輯
科學文章可分為:前言、本文、結語、參考文獻等段落，可參考艦長這篇文章:狗是如何成為人類的好朋友，這邏輯也剛好是科學邏輯:觀察、發現問題、蒐集資料、假設、解決問題、提出結論*3。
C.實質鼓勵
學生在做完一整個實驗投注這麼多心力之後，如果在科展失利，還有其他不同舞台可以展現成果，藉此也可以開展學生視野。 - 專研題目如何尋找? (可參考高中學生如何進行有創意的生物學研究)
學生找幾個題目，老師就額外提供幾個題目，所以老師要有許多口袋方案，並且記錄在電腦裡面。艦長的作法是在電腦內設定一個資料夾，隨時想到題目就記下來，放進資料夾中，作完劃掉，有延伸的作補充。 - 研究與報告過程中有什麼需要注意的?
簡單來說就是[推銷自己]，所以需要以下細節:
1)重複驗證別人基礎實驗，證明自己實驗細部技巧沒問題
以蟑螂腳基節的肌肉刺激為例，蟑螂基節有四條肌肉，不過都很細小，艦長將四條銀針分別插在這些肌肉上刺激，證明不同肌肉控制的動作為何，將內容小篇幅放在報告中，接下來才正式進入自己的實驗，告訴別人:我的實驗操作技巧沒問題。
2)多方驗證結論
以蟑螂觸鬚擺動為例，當測得蟑螂觸鬚向下向內擺動時該肌肉會放電，反過來用電刺激該肌肉測得向下向內的擺動，順逆雙向證明該肌肉控制觸鬚向下向內擺動。
3)知識是相通的
利用數學、物理、化學解決生物問題，尤其是艦長在中山女高的LAEP實驗室最擅長的就是將各種不同的路徑攝影起來後依據每個影格變化轉換回移動距離、速度、角速度等物理量，並分析這些數據來解決問題，這都需要數學與物理基礎來輔助，並且可以讓學生了解知識的相容性，而非互無相關。
4)好的科學是淺顯易懂
以蟑螂滑翔路徑定位方式:雙影定位系統DSPS為例，明明實驗材料很簡單，就是蟑螂、兩座燈、一個背景布幕、一台攝影機，利用攝影機將兩個影子記錄下來，使用數學校正兩個影子代表的蟑螂滑翔路徑，將數據呈現出來證明蟑螂是滑翔而非飛行，原理不困難，可是名稱超炫阿!所以在比賽時不要被深奧的科學名詞騙了，因為如果名詞很深澳，內容結論看不懂，那不是一個成功的實驗結果，因為好的科學必需可以用簡單的方式解釋出來，並非高空樓閣、咬文嚼字。
5)點線圖的紀錄方式
生物繪圖必備技巧:點(線)圖，好的點圖就是要呈現出想要表現的構造，繪圖目標要明確，這部份艦長的圖真是令人驚艷，相關圖片可參考蟑螂解剖。 - 動物行為與生理學實驗室(LEAP)建立的好處 (可參考專題研究與建立實驗室(LAEP)的理念)
1)模式建立
包含模式昆蟲-蟑螂，與各種實驗方法的建立，包含數學轉換、攝影方式、甚至於黏蟑螂有可以有故事*4。
2)團體歸屬
建立榮譽感與團隊精神，你出去比賽不只是自己比賽，背後有一整個團隊支持你，總比單打獨鬥好。 - 實驗儀器不是限制，腦袋才是
沒有昂貴的實驗器材時，如何發展簡易的方式來測量就很重要，畢竟國外許多實驗室都十分簡易，靠的是人腦而不是儀器來限制自己。培養批判思考的能力與解決問題的方法才是科學研究的歸依，很酷很炫很先進聽不懂沒建立在科學原點也只是花拳繡腿。
感謝艦長釐清了許多問題，這次有去聽真是收穫滿滿，賺到了!會後應該跟您要個簽名的，實在是太可惜了。還有沒看到雅嵐學姊也很可惜，會後跟艦長聊天說他是我的偶像，艦長還很不好意思的說我過獎了，只能說人如稻穗，越結實纍纍，越需要低頭謙遜呢。
*1:此偶像情結自從第一次在翡翠水庫培訓一直延伸至今，而且學長在師大還是我家族學長，這種強大的對象還是三餐拿來膜拜，督促一下自己，這也是種向上的動力；當初學長提到的:人事時地物、眼耳口鼻心，作為野外觀察或是人生體悟上，都是十分合適的方法。
*2:節錄自講義內容
*3:也跟教學邏輯相通(萬物皆有源，見山是山，見山不是山，見山又是山，抱歉...最近看了"學習的王道"有點走火入魔，這本真是好書)
*4:本來做蟑螂的滑翔是在前胸背版穿刺，不過被質疑這樣蟑螂就受傷了阿，於是想尋找黏蟑螂的方式，艦長的學生周心慈努力不懈的去後火車站材料行詢問有沒有東西可以"黏蟑螂"，試過各種膠發現都不好用，有個老闆建議用蟑螂屋內的膠帶，阿蟑螂屋就是專業黏蟑螂的東西阿!果真這非常好用，也變成LEAP實驗室好幫手，更可以用來固定蟑螂作為觀察心跳的工具，從此之後不用在滴蠟燭了，只要用蟑螂屋貼紙就可以固定蟑螂了。告訴我們不同對象可以激發不同創意，不要只停留在原地，多看多聽多問總會獲得什麼新東西的。
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