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學校・科研・社會:科普教育的連結實踐

國立成功大學機械工程學系張怡玲教授 08/05/2025 134 點閱

引言:科研不能只藏在實驗室

  大學教授在校園與實驗室投入研究,但這些成果究竟如何回應社會?歐美科研補助近年紛紛要求呈報「社會影響力」(Social Impact),這顯示學術界有責任向納稅人說明資源的使用成效。科普教育不僅是將研究成果轉譯為淺顯易懂的形式,搭建起「知識的橋樑」,更可藉由互動體驗、實作活動與競賽設計,將抽象科學轉化為可觸、可玩的學習過程,引導參與者主動探索,讓科學走入每個人的日常生活。

  科普教育的價值在於促進「科學普及與信任」。研究指出,科學推廣能有效縮短科學家與大眾之間的距離,提升公眾的科學素養,進而構建對科學的信任。此外,這些活動通常需要跨領域合作,促進知識共創,是強化研究社會效益的重要機制。

一、多元教學工具:興趣才是起點

  筆者從不侷限使用特定工具來進行科普教育,重點是如何觸發「好奇心」與「動手慾望」。在成大科教中心主辦的「來去成大玩科學」活動中,利用簡易水管打造水槍,讓小學生親身體驗壓力原理,孩子們一邊玩一邊驚呼「太酷了!」;在樂齡大學班級中,鼓勵銀髮族手作馬桶炸彈、搭建達文西橋及操作全像投影裝置,甚至因為搶奪實驗器材而出現「人人都想動手」的有趣畫面。這些都印證了:科學的魅力,不分年齡。

  除了趣味教具外,也結合 Arduino(程式語言)、感測器、馬達等多元素材,以及互動遊戲介面,讓學習不再限於紙筆。「為什麼程式執行不了?接線為什麼沒反應?」這些技術問題不僅緊扣實務,也讓學生主動思考、學習運用運算思維,貼合現今跨領域學習的需求。Arduino 在科普教育的入門階段,扮演了引發思考與實作試錯的最佳切入點。

二、任務導向設計:出題才會學

  筆者觀察到,雖然現在學校已經陸續導入 Scratch(程式語言) 與 Arduino 等工具教學,但許多學生仍只是照著指令走,並不會主動發問「為什麼」;筆者設計的「任務導向」式課程,也許是一種解方:學生必須以組隊方式,從選擇電子零件、撰寫程式、進行除錯到最後改良與呈現成果,全由同儕共同討論與決策,真正把科學知識落實於實作中。

  在一次營隊中,有一組女生便從一堆零件中,自主設計出一款「推廣台語」的互動問答遊戲,結合手機應用程式和燈光回應使用者的選擇,不但融入語言學習的社會議題,也獲得全場票選第一名。這個案例凸顯出:當學生獲得空間與資源自由發揮,他們會展現出令人驚艷的主動與創造力。

  此外,筆者也留意到團隊性別組成的微妙差異:男女混編時,女生往往退居輔助角色,但若是同性別編隊,女生更有機會勇於動手實作、發揮領導力。這提醒我們:科普設計不僅要提供素材,更要留意學習環境與性別互動,務求學習公平與包容。

三、政策支撐:科普落地的基礎

  國科會多年來透過「科普活動計畫」持續推動社會科普教育,鼓勵高等教育端設計貼近日常生活的教材,並深入校園與在地社區。筆者和學生團隊在相關補助支持下,不只參考並觀摩多種已實踐教案,更在此基礎上激發創意,開發出一系列富創意的新教材,定期舉辦校園實作體驗活動。

  社區型活動往往可吸引大量親子及民眾參與。當參加者將親手製作的作品帶回家與家人分享時,場面溫馨而真實;而家長見證孩子投入製作、將科學理念轉化為實體工具,也更能認同並支持國家資源投入的必要性。這種具體可見的成果,讓科普不再只是「辦一場活動」,而是真切展現大學與社區互動、資源回饋的實質價值。

  透過這樣的「成果可視化」,科普活動有效回應社會的質疑:這錢花得值得嗎?它如何提升公眾的科學素養與科技參與?當每一份作品都能被參與者帶走、被家長看見,就等於教育已經走進家庭,研究已轉化為公共價值,也讓納稅人看見資源最直接的投資回報。

四、科研成果看得見:建立社會信任

  高等教育推動科普不只是教學生,也要讓社會看見。「當納稅人親眼看到孩子講解、動手做、撰寫程式、展示成果,他們才知道教育與研究投資有實質效果。」這樣的公開參與,將大學從象牙塔轉變為解決在地需求的知識工廠,也促成政府與公眾之間互信的循環。

結語:好奇啟動,探索無極限

  科普教育不是與課堂教學競爭,而是相互補位、點燃好奇,引導學生從「想知道」到「動手做」,進而「分享成果」。無論選用生活實驗或 Arduino,真正的關鍵是引發內在動機。當學生能自己創作作品,他們就會對學習更有信心;當社會看見這些成果,也更能理解教育與科研的公共意義。

  唯有以興趣為起點,探索之路才得以開啟,這正是科普教育對社會的價值所在。

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