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 課綱研修感言


95 課綱上路前,由於教育部大砍數理課程時數,引起物理學會極力反彈,時任理事長李世昌代表物理學會發文要求教育部審慎應對,成功將課綱改成暫時綱要,啟動99課綱的規畫。 https://drive.google.com/file/d/1SsjMMtVl0pBktcLxKnaKt7R3yEXY4oKr/view?usp=drivesdk

物理課綱小組召集人褚德三教授把研修的棒子交給高涌泉,並建議以高一物理改為兩小時科學史教育為由,向教育部爭取、要回兩小時課程時數。

隨後課綱小組就啟動科學史編修工作,最後還是沒能要回兩小時時數,變成物理科將必修物理時間貢獻給台灣的科學史教育。

1988剛回國,教了幾年發現大一學生的物理知識,和以前完全不同,以前我們高三才有物理課,一學期五堂課,當時學生高一就開始上物理,說是吳大猷改的。

大學普物教育,幾乎沒有人滿意,美國很多大學、大師也曾試著改革,都沒有成功,我開始把注意力放在高中教材上,開始參與課本審查、課綱編修工作。

有一年,我發現我的碩士論文指導張國龍教授,當時極力推動環境保護教育,老師在台大物理系的師資簡介裡,已經宣誓他目前的研究重心,是和氣候變遷極為相關的熱力學第二定律研究。

後來我也發現美國加州類似的高中課綱,明確建議所有高中生,都應該知道熱力學第二定律的意義與影響。我把熱力學第二定律化簡成兩個口號

台電賣你的不是電、也不是能量,是比較有用的能量。

冷氣機的本質是電熱器,冷氣機只是噱頭、只是開利冷氣的行銷手法。

這個變革應該和氣候變遷影響重大有關,科學家認為應該讓每一個年輕人都認識問題的嚴重性。

我自己在各類通識教學時,刻意、特別強調,宇宙演化過程,形成帶質量物質的過程,不但生成生命基礎物質,另一個容易被忽略的重要性,就是物質是宇宙儲存能量的高效率工程。龐大的能量透過質能公式 E=mc^2 儲存的同時,還可以加速宇宙降溫的速度,讓生命更早出現在演化過程。

人類在二戰前後,才知道如何利用核能技術改變物質的質量,也就是改變化學元素的種類,這之前使用能量規模有限、對環境影響較小,學會改變質量、使用核能後,對環境衝擊不但很大,而且幾乎都是不可逆的反應,或者我們還無法逆轉反應。

台灣的課綱自此也進入新環境時代,課綱明確要求學生瞭解科學已經發展到什麼地步,對我們的生態、生存有什麼影響。很多大師也呼籲,科學家拿了國家研究經費,有義務告訴一般民眾,他們的納稅錢被用在什麼研究、什麼地方,對人類有什麼影響,因為引發生態浩劫沒有人可以自外。

尤其二戰後,各國政府發現物理學家有毀滅性的能力,大力支持充滿不確定性的研究,也需要人文素養的支持。有點像金庸小說筆下,少林高僧需要佛學化解練武的殺氣,才不會走火入魔。

必修物理課綱會提到物質與能量的組成,會提到質子、中子,和夸克這幾種人類已知的基本粒子,期望這些報章雜誌常出現的名詞不要被當成專有名詞,影響科學史的教學。有點像學生不是很清楚綠茶、紅茶、包種茶、藍鵲茶的區別,想深究也好,不想深究也好,只要知道茶葉有很多種即可。

茶是什麼、怎麼來的,多數人都不太清楚,但是社會課教學上並不會造成太大的困擾。然而很多人在物理教學上很執著,說要求甚解,不求甚解是錯誤的學習方式。甚至有些名詞如果是化學課,可以講,有人卻認為物理課,無法講;這樣有時會讓人覺得化學系的腦袋比較清楚。

這其實和物理發展的歷史完全相反,物理學家是在黑暗中摸索,找到方向才慢慢知道自己在做什麼,甚至還不清楚自己在做什麼。就像微觀的世界,發展超過100年的量子力學,還是弄不清楚微觀的世界是在玩什麼把戲。

物理的教育也是,小學教一次、國中教一次、高中教一次、大學教一次,物理系的研究所再學一次,其實內容相同,只是對同一個概念用不同的角度、層次,再審視一次。事實上,開始教書會因為備課、教課,又重頭、重新再學一次,而且每教一次、脫殼一次,真正體會教、學相長的真義。

這樣教大家原因很簡單,學前需要知道很多自己不是很清楚的名詞,名詞背後的意義需要很多數學工具、很多細微的觀察,才能慢慢發覺隱藏名詞背後的物理。

就像認識一個人,開始知道對方的名字,名字本身意義不大,雖然問一下朋友為什麼被取這樣的名字、家長的期待等等,也是蠻有趣的。但是知道名字是一個開始,隨後要透過長時間不斷的溝通、交流,才能慢慢認識這個朋友。交往越久,認識的層面也越深入、層次也更不同凡響。

不可能一開始就從名字瞭解這個人,和學習自然科學的過程一樣,只是、好像,物理老師一直覺得什麼都要講清楚才行,這樣不但不太可行,也有點騙人。因為物理學家,都知道自己所知有限,很多事情問幾個層次就答不出來。

不懂、答不出來,不是缺點、是優點,答不出來、想找答案,物理才有機會開花結果。這是這幾年物理課綱研修小組召集人高涌泉想向基層教育推廣、促成的思考方向。

可惜有一些高中老師還是把科學史當成物理教,學生有的學得很嗨」有的學得很痛苦,也有老師直接告訴文組學生,學測不考自然、不用讀,讓課綱原始期望「每個人都知道科學發展的重要性與影響」的期待落空。

不過,改革本來就需要時間、不是每個人都願意配合,只要方向正確,時代的潮流遲早會回到自己該走的路上。急,有時候真的也幫不上任何忙。

最近我開始留意幼兒科普教育,發現大文豪寫童書、童話故事的眉角,可能和大人不讀書、願意陪小孩讀書有關,主動、被動把注意力放在幼兒文學的耕耘,顯然兒童科學教育也是有心人值得投資的方向。

沒錯,童書、寓言故事,寫的是哲理,原本就是寫給大人看的。有心基礎教育的朋友,可以考慮這個值得投入的方向,一箭雙鵰。

目前的12年國教必修物理課綱

https://drive.google.com/file/d/14OTKdWv6r5QeV0Vd8GVF4jrPdgLo0ymV/view?usp=drivesdk

https://drive.google.com/file/d/14ftfk5prNQxDBnEFR_EK94cr73GZtBnB/view?usp=drivesdk

99必修物理課綱 必修就是所有學生都得修,只是很多文組科系不採計自然科,物理就像藝術課程一樣,必學、不考的意思。    

https://drive.google.com/file/d/1StG_4lzLfSRGQSbPBAyF4jdfsWGDwECA/view?usp=drivesdk

翻譯的童書,可惜很多出版後都絕版了

https://search.books.com.tw/search/query/cat/all/key/高文芳/adv_author/1 

後記

不過,改革本來就需要時間、不是每個人都願意配合,只要方向正確,時代的潮流遲早會回到自己該走的路上。急,有時候真的也幫不上任何忙。

最近我開始留意幼兒科普教育,發現大文豪寫童書、童話故事的眉角,可能和大人不讀書、願意陪小孩讀書有關,主動、被動把注意力放在幼兒文學的耕耘,顯然兒童科學教育也是有心人值得投資的方向。

沒錯,童書、寓言故事,寫的是哲理,原本就是寫給大人看的。有心基礎教育的朋友,可以考慮這個值得投入的方向,一箭雙鵰。

生命從哪來

生命從哪來

  Carl Sagan 說 We are all star stuff. 編輯頁   課程草稿 7/8/23  宇宙大霹靂後,隨著宇宙的降溫,一部分輻射物質(以光速前進的能量稱為輻射物質)開始獲得質量,主要是形成電子與夸克等物質,隨後形成數量比約為 12:1 的化學元素氫與氦。...

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