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給肩負未來的下一代:在課堂之外,如何和科學成為莫逆之交?──《科學素養》

編按:《科學素養》一書日文版出版於 1996年,時隔二十多年許多內容依然歷久彌新。作者池內了由專長天文物理學領域出發,論及科學研究的方法與歷史、科學家的責任與倫理、科學與社會的關係等。科學素養的核心,在於如何看清問題的本質、分辨真假,並且了解自己「知道什麼,又不知道什麼」!

在課堂之外,如何跟科學變得親近

日本的學校即將實施一周上課五日制。(編按:2002 年起日本公立學校全面採取周休二日)授課時數會減少,用在理科的時間似乎也會減少。這麼一來,說不定實驗的時間會更加縮水,變成填鴨式教學。

理科(科學)有很大的一部分在於累積,要是只有斷斷續續的教學,搞不好連理解都會變得很困難。雖然覺得前途黯淡無光,但要請各位運用增加的周休二日,把握機會,讓科學變得更親近。

找朋友一起去科學館吧!

對科學有興趣?怎麼可以放過博物館呢。圖/wikimedia

其中一個方法,是利用興建在各地的科學館、天象儀、天文臺和博物館。和我小時候相比,現在這類設施的確很豐富,能夠自己做各種實驗,用大型望遠鏡看星星。另外,博物館也並非單純蒐集古物,而是會依照學術的發展舉辦新展覽,設法規畫人人都可以參加的活動。這種設施跟單純閱讀教科書不同,還可以觀看、觸摸和操控實物,能夠親身體驗科學。

前往這種設施時,最好要事先記得幾個祕訣。第一個祕訣是必須跟朋友一起去。跟朋友對著一件件展覽品討論「為什麼是那樣」「會變得怎樣」,同時觀看及操控之後,就會有意想不到的發現。假如有不懂的地方,大方詢問館員也是祕訣之一。反正館員就等著別人來提問,而且透過說明自己也會有所獲益。要講解得親切、淺白而正確,就必須充分掌握內容。只要跟館員打好關係,說不定連平常看不到的地方也會開放觀賞。難得有設施可以參觀,要是沒有盡量利用和徹底了解,那就虧大了。

嘗試閱讀第一線研究的解說類書籍

要知道現在科學在做什麼,閱讀一些介紹書籍也很有幫助。圖/pexels

另外,要知道科學的第一線上在進行什麼樣的研究,閱讀筆調親切的書籍也很有意思。現在科普和科學叢書這類出成系列作的好書不少,幫我出版著作的岩波書店,有一個書系名為「Junior新書」,當中也有許多有趣的科學書籍。其實我也是先從「Junior新書」這個書系學習非本科的科學項目。(編按:或者多看看泛科學……)

書中幾乎不用算式,以親切的詞彙寫出困難的概念,內容淺顯易懂。作者寫這種書所花的時間,應該比專家取向的書籍還要多。從中知曉第一線的研究之後,或許就會懂得科學是以什麼為目標。

嘗試思考身邊的事物

時常思索「為什麼」,就可以發現到很多不可思議的事情。圖/pxhere

還有一個祕訣,是閱讀會思考身邊事物的書籍,像是廚房的科學或玩具的科學,再自行嘗試。冰淇淋天婦羅的油炸法、爬樓梯玩具的構造、冷氣和冰箱的原理、鞦韆為什麼會搖晃,就算是覺得理所當然的事情,仔細思考,就會發現其實有很多不可思議的事情。

這些和發生在各地的物理現象並不是沒有關係,冷氣、玩具飲水鳥和地球的水循環都是同樣的原理。明白這些之後,想必就會發現,哪怕是看起來相當複雜的現象,也能透過極為單純的原理進一步了解。或許還會覺得自己似乎可以看透這世界。

掌握基本原理:科學家就是偵探

科學家其實就是解開問題的偵探啊。圖/pixabay

無論基本原理是什麼,以什麼定律在運作,屬於什麼樣的運動(現象),都能一以貫之去理解,這就是「知道」。最重要的是牢牢掌握基本原理,嘗試思考「原因是什麼」。這是物質的特性、結構、運動,還是變化?要建立各種假設再做推理。這是不是很像推理小說的偵探或刑警呢?

沒錯,科學家就是俗稱的偵探。理論家就像是坐在安樂椅的偵探,實驗家就像是憑著雙腳在現場到處奔走的刑警。原理是動機,定律是人際關係,現象是犯罪行為,牽強附會是絕對行不通的!

將嶄新的風氣帶進科學中

科學的技術和方法正在轉型,要靠未來的你們努力了!圖/pixabay

我想特別在這本書上談的是,現在科學和技術的方法和觀念,正在大幅轉型。

化約主義的方法是將複雜的現象擺在眼前,查驗更基本的物質結構和運動。與此同時,直接接受多樣性和複雜性掌握整體的方法也正在開發。於是就產生出研究混沌和碎形的科學,以往從未碰過這些議題。研究對象在擴大,發現到關於物質和運動的新概念。

另外,以往的技術一面倒朝巨大化和集中化的電力能源發展,現在則開始走向小規模化和分散化,連生體反應都利用。如今正在摸索同時善待自然和人類的技術方法。雖然還必須從基礎研究開始累積,不過,「與自然共生」的概念,讓人類首次有機會對這種技術改觀,再重新出發。

只要轉換成嶄新而規模適中的科學和善待自然的技術,科學和技術將會變得多麼親近呢?要拯救地球的危機,就要繼承以往科學和技術的成果,然而要在不受其侷限的情況下,創造構想嶄新的科學和技術。

將嶄新的風氣帶進科學中,讓轉型的時代更進一步大幅發展的人,就是肩負未來的你們。

 

 

 

本文摘自《科學素養:看清問題的本質、分辨真假,學會用科學思考和學習》,經濟新潮社

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