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亨利·福特誕辰│科學史上的今天:7/30

張瑞棋_96
・2015/07/30 ・1035字 ・閱讀時間約 2 分鐘

福特(Henry Ford, 1863-1947)不是汽車大亨嗎?怎麼也出現在科學史上?其實,就像瓦特因為改良蒸汽機,為工業革命揭開序幕而名留青史,福特在汽車製造方式與管理方法上的創新,也改變了整個時代,其影響仍擴及現代。

福特的父親原本要他接手家中的農場,但是他自幼即對機器充滿興趣,在他12歲見到以蒸汽機驅動的農耕設備後,就夢想要製造一部在路上奔馳的機器。雖然當時蒸汽火車已經到處可見,但是蒸氣引擎過於笨重,用於汽車根本就不可行;必須等到1876年,德國工程師奧圖(Nicolaus Otto)發明四衝程循環的內燃機,才有了實用的汽車引擎。不過,賓士(Karl Benz)於 1885 年所發明的第一部以汽油為燃料的汽車,才真正算是現代汽車的始祖。

當福特於1896年打造出他的第一部汽車,並於三年後成立公司時,美國已經有許多汽車公司了。當時的汽車都是定位為奢侈品,價格高昂,福特想要製造平價的汽車,卻不夠便宜又犧牲了品質,兩頭落空,公司不到兩年就破產解散。他另起爐灶卻又因理念不合,被股東逼下台(他走後,這家公司改名為「凱迪拉克」);1903 年,他再度成立以自己姓氏為名的「福特汽車公司」,在先後推出 A 型車與 N 型車建立口碑後,於 1908 年推出堅固牢靠又平價(只要 825 美元)的 T 型車,大受市場歡迎。

隨著需求快速增加,福特於 1913 年擴建廠房,大膽改用流水線的生產方式。工人站在輸送帶旁,在汽車或組件經過面前時完成所分配的工作,如此可以省卻走動拿取工具、零件的時間,也因為重複做固定的事而更加熟練,不易犯錯。生產效率因此提高數倍,製造成本大幅降低,T 型車的售價到了 1916 年已經降到 360 美元,在未來幾年佔了美國一半以上的汽車市場。

福特還將員工每天的工作時間降為八小時(1926 年起還改成一週上班五天),日薪從 2.34 美元加倍為 5 美元。員工因此都買得起 T 型車,從製造者也成為消費者,又有助於銷售量增加。福特的措施迫使鄰近汽車廠也提高薪資;工人所得增加,加上有車代步後,就能搬到郊區住更大的房子,形成新的城鎮與消費經濟;子女也能順利就學,提升教育水平。美國第一批中產階級於焉形成。

福特不僅改變了美國,他的大量生產的方式至今仍在全世界被各行各業採用,成為現代文明普及的一大助力。福特雖然不是發明家,卻以不同形式的發明改變全世界;2005 年,《富比世》雜誌就票選他為史上最有影響力的企業家。

 

本文同時收錄於《科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點》,由究竟出版社出版。

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張瑞棋_96
423 篇文章 ・ 302 位粉絲
1987年清華大學工業工程系畢業,1992年取得美國西北大學工業工程碩士。浮沉科技業近二十載後,退休賦閒在家,當了中年大叔才開始寫作,成為泛科學專欄作者。著有《科學史上的今天》一書;個人臉書粉絲頁《科學棋談》。

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素養不是知識,是讓孩子像科學家一樣思考——LIS 創辦人嚴天浩專訪

PanSci_96
・2021/09/24 ・2101字 ・閱讀時間約 4 分鐘

近年來,在新課綱推行之下,「素養」這個詞成為熱門關鍵字,「對我來說,素養就是面對世界的行為模式,在面臨問題時,一個人會抱著什麼樣的態度去解決問題。而科學素養就是『像科學家一樣思考』」LIS 科學情境教材(台灣線上教育發展協會)創辦人嚴天浩這麼說。

嚴天浩在大學時開始製作教學影片,最初的動機來自上大學後體會到城鄉差距、資源落差,想藉由線上教材擴大影響力,然而觀看次數卻不如預期。

2013 年起,嚴天浩和夥伴到台東,向「孩子的書屋」負責人陳爸(陳俊朗)請益,並長期蹲點接觸孩子,發現學生們面臨最大的問題不在於「學什麼」,而在於「為什麼要學」,因此意識到若要改變孩子的學習狀態,不能只是單方面灌輸「老師想教的」,而要從學生的需求出發,了解「孩子想學什麼」。

七年來,LIS 拍攝超過 100 支線上科學影片,包括將科學家的思想歷程、時代背景融入角色劇情的科學史,以及結合時事、生活情境的科學實驗,目前已經超過 250 萬觀看人次,也成為全台許多中小學的教材。

這次,LIS 歷時三年研發出一套科學實境解謎遊戲,不只在玩遊戲的過程中學科學,也引導孩子練習「像科學家一樣思考」。

什麼是「像科學家一樣思考」?

過去,我們在國中課本裡學到的科學方法「觀察、提出假說、進行實驗、得到結論」,然而許多學生能對步驟琅琅上口,卻不見得理解背後的邏輯。LIS 分析百位科學家的思考歷程以及參考教育學者的理論,設計出適合培養國小學生科學思維的「科學推理階梯」,共有四個步驟,包括「發現問題」、「聯想原因」、「大膽假設」、「實際驗證」。

嚴天浩坦言,對於國小的孩子來說,他認為最難的在於——第一步「發現問題」,這取決於孩子過去是否累積足夠的觀察經驗,因此,如何訓練孩子觀察是培養探究學習的重點。然而,在沒有老師的引導下,要怎麼讓孩子能聚焦在實驗的現象上,成為開發遊戲過程中的一大考驗,後來,團隊想出了運用 RPG 中的角色對話,設計句子讓玩家將注意力集中在現象上的差異,「當孩子觀察到的與他原本的認知有所不同,產生衝突時才會進而發現問題。」嚴天浩說。

有適當的引導,才能從問題中學習

在發現問題之後,還須激發玩家思索問題的意願,因此在遊戲中便成為一個個解謎關卡,玩家為了破關、練等會主動尋找答案,在玩完遊戲後得到的成就感,會讓孩子對科學產生動機,在未來有自信用這樣的方式去思考、面對問題。

嚴天浩說:「大學時我修過教育學的課,設計課程的第一步往往是『引起動機』,但我們認為應該從遊戲開始到結束的每一個動作,都需要一個『引起動機』,目前玩過這套遊戲的孩子有持續玩過兩個小時以上,玩得越久代表引起的學習動機越強烈。」

了解背後的意義才是學科學

然而,有時在做完實驗後,學生只會記得當時看到的實驗結果或現象,卻沒有把背後的邏輯和原理帶走,關於這部分,嚴天浩分享,「玩實驗」和「學科學」最大的差別在於,是否了解每個步驟的意義,如同以往「食譜式實驗」,照著課本一步一步做,卻不知道為什麼這麼做。

因此,他們把演示型實驗設計成遊戲,將探究歷程拆分成關卡,透過與 NPC 對話帶領玩家思考,並預想玩家可能卡關的地方,就像是在蓋房子時的鷹架,一層層建構、支持,逐漸將學習的責任放回孩子身上,傳統課堂中搭鷹架的角色可能是老師,而在這個遊戲裡,是精心設計過的關卡提示。

讀到這裡,或許你會想問,在探究式的學習中,真的能夠學會「像科學家一樣思考」嗎?

「我認為探究學習中,知識其實只是附帶的。」嚴天浩解釋:「我們想告訴孩子的是,科學家最厲害的並不是他成功發現了什麼,而是他在失敗了那麼多次之後,還是願意繼續努力。」

如果現在的台灣是二十年前教育的結果,那麼 LIS 正在改變的是二十年後的台灣,那時的每個人在面對問題時都能有邏輯地看待、抱著自信的態度去解決,這是 LIS 的憧憬,也是我們對於台灣未來世代的期盼。


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