讓人好想上學的「美感教科書」！課本不好看，誰是大魔王？

本文由 Amway 委託，泛科學企劃執行。

到底怎樣才算是「乾淨」？這不是什麼靈魂拷問，而是一個價值上億的商業命題。

在半導體產業的無塵室中，「乾淨」的定義極其殘酷：一粒肉眼看不見的灰塵，就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢。空氣品質的好壞，甚至能成為台積電（TSMC）決定是否在當地設廠的關鍵性指標。回到你的家中，雖然不需要生產精密晶片，但我們呼吸系統中的肺泡同樣精密，卻長期暴露在充滿 PM2.5、病毒以及各種揮發性氣體的環境中。為了守護健康，你可能還要付費購買「乾淨的空氣」來用。

因此，空氣議題早已超越單純的環保範疇，成為同時影響國家經濟與個人健康的重要問題。

很多人可能沒想到，無論是家用的空氣清淨機，還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠，它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩，而是同一件看起來平凡無奇的東西：一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網。但你真的相信，就憑這層厚度不到幾公分的板子，能擋住那些足以毀滅精密晶片、滲透人體細胞的「奈米級刺客」嗎？

這片大家都聽過的 HEPA 濾網，裡面到底是什麼？

首先，我們必須打破一個直覺上的誤解：HEPA 濾網（High Efficiency Particulate Air filter）在本質上其實並不是一張「網」。

細懸浮微粒 PM2.5，是指粒徑在 2.5 微米以下的污染物，它們能穿過呼吸道直達肺泡，並穿過血管引發全身性發炎。但這只是基本，在工廠與汽車尾氣中，還存在粒徑僅有 1 微米的 PM1，甚至是小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」（UFP，即 PM0.1）。 UFP 不僅能輕易進入血液，甚至能繞過血腦屏障（BBB），進入大腦與胎盤，其破壞力十分可怕。

如果 HEPA 濾網像水槽濾網或麵粉篩一樣，單靠孔目大小來「過濾」粒子，那麼為了攔截奈米微粒，濾網的孔目只能無限縮小到幾乎不透氣的程度。更別說在台積電或 Intel 的製程工程師眼裡，一般人認為的「乾淨」，在工程師眼裡簡直像沙塵暴一樣。對於線寬僅有 2 奈米或 3 奈米（相當於頭髮直徑萬分之一）的晶片而言，空氣中一顆微小的塵埃，就是一顆足以毀滅世界的隕石。

因此，傳統的過濾思維並非治本之道，我們需要的是原理截然不同的過濾方案。這套技術的雛形，最早可追溯至二戰時期的「曼哈頓計畫」。

HEPA 的前身，誕生於曼哈頓計畫！

1940 年代，製造濃縮鈾是發展原子彈的關鍵。然而，若將排氣直接排向大氣，會導致致命的放射性微粒擴散。負責解決這問題的是 1932 年諾貝爾化學獎得主歐文·朗繆爾（Irving Langmuir），他是薄膜和表面吸附現象的專家。他開發了「絕對過濾器」（Absolute Filter），其內部並非有孔的篩網，而是石綿纖維。

有趣的來了，如果把過濾器放到顯微鏡下，你會發現纖維之間的空隙，其實比某些被攔截的粒子還要大。那為什麼粒子穿不過去呢？這是因為在奈米尺度下，物理規則與宏觀世界完全不同。極微小的粒子在空氣中飛行時，並非走直線，而是會受到空氣分子撞擊，而產生「布朗運動」（Brownian Motion），像個醉漢一樣東倒西歪。

當粒子通過由緻密纖維構成的混亂迷宮時，布朗運動會迫使它們不斷轉彎、移動，最終撞擊到帶有靜電的纖維上。這時，靜電的吸附力會讓纖維就像蜘蛛網般死死黏住微粒。那些狂亂移動的奈米刺客，就這樣被永久禁錮迷宮中。

現在最常見的 HEPA 材料，是硼矽酸鹽玻璃纖維。

現代 HEPA 濾網最常見的核心材料為硼矽酸鹽玻璃纖維。這些玻璃纖維的直徑通常介於 0.5 至 2 微米之間，它們在濾網內隨機交織，像是一座茂密「黑森林」。微粒進入這片森林後，並非僅僅面對一層薄紙，而是得穿越一個具有厚度且排列混亂的纖維層，微粒極有可能在布朗運動的影響下撞擊並黏附在某根玻璃絲上。

除此之外，HEPA 濾網在外觀上還有一個極具辨識度的特徵，那就是像手風琴般的摺紙結構。濾材會被反覆摺疊、摺成手風琴的形狀，中間則用鋁箔或特殊的防潮紙進行結構支撐，目的是增加表面積。這不僅為了捕獲更多微粒，而是要「降低過濾風速」。這聽起來可能有點反直覺：過濾不是越快越好嗎？

其實，這與物理學中的流速控制有關。想像一條水管，如果你捏住出口，水流會變得湍急；若將出口放開並擴大，雖然總出水量不變，但出水處的流速會變得緩慢。對於 HEPA 濾網而言，當表面積越大，單位面積所需承載的空氣量就越少，空氣穿透濾網的速度也就越低。

低流速代表微粒停留在濾網內的時間也更久，增加被捕捉的機會。此外，越大的表面積也為 HEPA 濾網帶來了高「容塵量」，延長了使用壽命，這正是它能夠稱霸空氣清淨領域多年的主因。

然而，即便都叫做 HEPA 高效率空氣微粒子過濾網 (High Efficiency Particulate Air filter)，但每個 HEPA 的成分與結構還是會不一樣。例如 安麗逸新空氣清淨機 SKY ，其標榜「可過濾粒徑最小至 0.0024 微米」的污染物，去除率高達 99.99%。

0.0024 微米是什麼概念？塵蟎、花粉、皮屑或黴菌孢子，大小約在 2 至 200 微米；細懸浮微粒  PM2.5 大小約 2.5 微米，細菌也大概這麼大。最小的其實是粒徑小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」，大多數的病毒（如流感、新冠病毒）都落在此區間。對安麗逸新 的HEPA濾網來說，基本上通通都是可被攔截的榜上名單。

在過敏防護上，它更獲得英國過敏協會（Allergy UK）認證，能有效處理 19 大類、102 種過敏原，濾除空氣中超過 300 種氣態與固態污染物。

然而，同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室，就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷，就是「硼 (Boron)」。

在半導體製程中，硼是常見的 P 型摻雜物，用來精準改變矽晶圓的電性。如果濾網有任何微小的破損、老化或化學侵蝕，進而釋放出極微量的硼離子，就可能直接污染晶圓，改變其導電特性，導致晶片報廢。

此外，無塵室要求的是比 HEPA 更極致的 ULPA（超低穿透率空氣濾網） 等級的潔淨度。ULPA 的標準通常要求對 0.12 微米 的粒子達到 99.999% 甚至 99.9999% 的超高攔截率。在奈米級的競爭中，任何多穿透的一顆微塵，都代表著一筆不小的經濟損失。

為了解決「硼」的問題並追求極限的過濾效率，材料學家搬出了塑膠界的王者，PTFE 也鐵氟龍。鐵氟龍不僅耐酸鹼、耐腐蝕，還能透過拉伸製成直徑僅 0.05 至 0.1 微米 的極細纖維，其細度遠勝玻璃纖維。雖然 PTFE 耐化學腐蝕，但它既昂貴且物理上也很脆弱，安裝時若不小心稍微觸碰，數萬元的濾網就可能報銷。因此，你只會在晶圓廠而非一般家庭環境看到它。

即便如此，在空氣濾淨系統中，還有一樣是無塵室和你家空氣清淨器上面都有的另一張濾網，就是活性碳濾網。

活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附？

好不容易將微塵擋在門外時，危機卻還沒有解除。因為空氣中還隱藏著另一類更難纏的大魔王：AMC（氣態分子污染物）。

HEPA 或 ULPA 這類物理濾網雖然能攔截固體微粒，但面對氣態分子時，就像是用網球拍想撈起水一樣徒勞。這些氣態分子如同「幽靈」一般，能輕易穿過物理濾網的縫隙，其中包括氮氧化物、二氧化硫，以及來自人體的氨氣與各種揮發性有機物（VOCs）。

為了對付這些幽靈，我們必須在物理防線之外，加裝一道「化學濾網」。

這道防線的核心就是我們熟知的活性碳。但這與烤肉用的木炭不同，這裡使用的是經過特殊改造的「浸漬處理（Impregnation）」活性碳。材料科學家會根據敵人的不同性質，在活性碳上添加不同的化學藥劑：

• 酸鹼中和：對付氮氧化物、二氧化硫等酸性氣體，會在活性碳上添加碳酸鉀、氫氧化鉀等鹼性藥劑，透過酸鹼中和反應將有害氣體轉化為固體鹽類。反之，如果添加了磷酸、檸檬酸等酸性藥劑，就能中和空氣中的氨氣等鹼類。
• 物理吸附與凡德瓦力：對於最麻煩的有機揮發物（VOCs，如甲醛、甲苯），因為它們不具酸鹼性，科學家會精密調控活性碳的孔徑大小，利用龐大的「比表面積」與分子間的吸引力（凡德瓦力），像海綿吸水般將特定的有機分子牢牢鎖在孔隙中。

空氣濾淨的終極邏輯：物理與化學防線的雙重合圍

在晶圓廠這種對空氣品質斤斤計較的極端環境，活性碳的運用並非「亂槍打鳥」，而是一場極其精密的對戰策略。

工程師會根據不同製程區域的空氣分析報告，像玩 RPG 遊戲時根據怪物屬性更換裝備一樣——「打火屬性怪要穿防火裝，打冰屬性則換上防寒裝」。在最關鍵的黃光微影區（Photolithography），晶圓最怕的是人體呼出的氨氣，此時便會配置經過酸性藥劑處理的活性碳進行精準中和；而在蝕刻區（Etching），若偵測到酸性廢氣，則會改用鹼性配方的濾網。這種「對症下藥」的客製化邏輯，是確保晶片良率的唯一準則。

而在你的家中，雖然我們無法像晶圓廠那樣天天進行空氣成分分析，但你的肺部同樣需要這種等級的保護。安麗逸新空氣清淨機 SKY 的設計邏輯，正是將這種工業級的精密防護帶入家庭。它不僅擁有前述的高規 HEPA 濾網，更搭載了獲得美國專利的活性碳氣味濾網。

關於活性碳，科學界有個關鍵指標：「比表面積（Specific Surface Area）」。活性碳的孔隙越多、表面積越大，其吸附能力就越強。逸新氣味濾網選用高品質椰殼製成的活性碳，並經過高溫與蒸氣的特殊活化處理，打造出多孔且極致高密度的結構。

這片濾網內的活性碳配重達 1,020 克，但其展開後的總吸附表面積竟然高達 1,260,000 平方公尺——這是一個令人難以想像的數字，相當於 10.5 個台北大巨蛋 的面積。這種超高的比表面積，是市面上常見濾網的百倍之多。更重要的是，它還添加了雙重觸媒技術，能特別針對甲醛、戴奧辛、臭氧以及各種細微的異味分子進行捕捉。這道專利塗層防線，能將你從裝潢家具散發的有機揮發氣體，或是路邊繁忙車流的廢氣中拯救出來，成為全家人的專屬空氣守護者。

總結來說，無論是造價百億的半導體無塵室，還是守護家人的空氣清淨機，其背後的科學邏輯如出一轍：「物理濾網攔截微粒，化學濾網捕捉氣體」。只有當這兩道防線同時運作，空氣才稱得上是真正的「乾淨」。

進一步了解商品：https://shop.amway.com.tw/products/2071?navigationType=brand&

• 本文轉載自科技大觀園，原文為《數學的重要不在考試，在於解答生活中的大小事》
• 作者／陳亭瑋｜科技大觀園特約編輯

「長期在壓抑的情況下，其實他（學生）不喜歡數學，是很正常的。」嘉義大學數理教育研究所終身特聘教授，兼任副校長的楊德清表示。 

最近有句網路流行語獲得許多人共鳴：「人生會背叛你，但數學不會，數學不會就是不會。」從一句話就可以看出來，數學是很多人求學階段的挫折經驗。困難的學科有很多，為什麼在臺灣，數學特別容易得到「困難」、「聽不懂」的標籤呢？

楊德清長年投入數學教育領域，研發「數常識電腦化診斷測驗」，兩度獲得科技部傑出研究獎。長年推廣「數感」（亦稱「數常識」）的楊德清觀察，臺灣學生常年對於數學的排斥感，除了教材因素，更多與難以擺脫的升學壓力有關。許多家長認為，數學成績好才能在未來有好的課業表現，因此早在國小階段對於數學成績就非常看重，急著送孩子進補習班，反而讓孩子沒辦法好好享受數學所能提供的邏輯與思考的趣味。而學校課程與評量的安排，也受限於考試領導教學，讓數學流於偏重計算與記憶。

過往偏重抽象計算的教學內容，也讓學生容易誤認為數學只有抽象的做題、沒有實用價值。由此的反思，掀起了一波對於「數感」的推廣。數感是什麼呢？「對數字有很好的理解，而能夠把這種理解實際的應用在生活當中，彈性、靈活地解決生活中的問題。」數學是人類理解世界最重要的工具，我們每天的生活環境不管有沒有意識到，都會遭遇到與數學有關的問題，從在菜市場買菜估算身上的錢夠不夠，到金融投資選擇保險、基金、儲蓄險要衡量損益，都會運用到數學的概念。 

借鑑國外教科書，讓數學更貼近生活

臺灣的數學教育向來在國小國中階段，可以獲得不錯的成績，但是學生對於數學的興趣與自信心卻相對低落。楊德清率領團隊進行跨國研究，比較新加坡、芬蘭、美國的數學課本，後來還配合南向政策，加入馬來西亞、印尼等國，希望透過探究教材上的差異，了解是什麼因素讓有些國家的學生，既有好成績，也不致嚴重磨損學習熱情。

「芬蘭的教科書非常強調與生活情境的連結，內容非常『寫實』。」芬蘭的數學課本會提供非常具體的例子，作為教材也應用於學生的練習。像是給國小的課本，講到比例就會以實際的昆蟲放大縮小來舉例；上到時間判讀，就直接拿出全球的時區來上課。這樣的教材內容除了生活化，也讓學生可以非常快速認識實際應用場景。 

臺灣過去國小的數學教材，相對重視背誦、記憶與計算。讓很多孩子不知其所以然，不知道為什麼要回答這些問題，這些原因都會造成學生不喜歡數學。重視計算之餘，國小教材也很早就引入「直式算則」，教學生使用特定計算方法、得到單一解答。而受限於教學現場，老師也沒有時間鼓勵發展創新多元的解法。這在國小階段相當可惜，沒有機會提供學生與數學一同玩耍、訓練思考、發展創新的機會。

不只是選擇題、計算題、應用題等只有單一答案的問題，楊德清認為，國小數學也可以發展開放式的問題，來了解學生的學習理解。楊德清舉例：「什麼是周長？」就是開放式的問題，每個孩子的回答可以都不相同，例如孩子可以回答：繞著我們家附近的池塘走一圈，那一圈的距離就是那個池塘的周長。透過這樣的提問與回答，可以觀察到學生是不是真正了解數學的觀念、是不是存在哪些迷思，也可以提供學生進一步思考數學概念的機會。 

善用科技，診斷學習迷思、提供補救教學

楊德清在 2014 年與 2020 年兩次獲得「科技部傑出研究獎」，研究的重心就與數學的「迷思概念」息息相關。他率領團隊完成可以在線上執行的「數常識電腦化診斷測驗」，透過網路測驗系統，取代傳統的紙筆測驗或面對面訪談，針對國小四到六年級的學生，了解學生的數學程度，也診斷迷思概念。而學生評量完，除了可以快速獲得測驗結果，幾個比較常見的迷思概念也可以直接透過「數常識電腦數位動畫學習活動」獲得補救教學。

楊德清表示，現階段的診斷系統屬於「三階」的診斷，第一階詢問學生數學問題，第二階詢問學生「原因選項」，也就是選擇答案的原因，第三階「信心選項」更往下進一步詢問學生對於這個答案的「自信程度」。所有的問題都經過仔細設計，第二階「原因選項」更是經過多年詳細的訪談及紙筆測驗，扎扎實實收集資料，反映學生存在的迷思概念。現在還在進行的「四階」診斷，除了詢問對答案的自信程度，更詢問學生，對於「原因選項」的自信程度。線上的診斷系統除了針對數學教學研究能夠快速收集資料、進行分析，也可以提供學校老師作為教學與學生程度的參考。 

對於診斷測驗系統下一階段的發展，楊德清充滿了想像，認為未來甚至可以加入人工智慧，讓學生進行測驗的時候，直接藉由人工智慧與學生進行互動、討論，提供回饋甚至是補救教學。另外一個還在構思中的研究，則是透過臉部辨識系統區辨學生的臉部表情與情緒，分析學生的學習狀況，在教學的現場就可以提供老師回饋與教學指引。

在臺灣的教育環境中，數學的課業壓力似乎短期內很難避免。焦慮或對數學缺乏自信的家長，又該怎麼做呢？楊德清提供的建議是：在早期階段，不需要急著給解答或資源，反而在孩子學習過程中，提供「陪伴」才是最重要的；其次是多給孩子一些空間，不要有太多限制。「（面對數學的時候）鼓勵他去想『要怎麼解決一個問題』、『為什麼要這樣做？』」楊德清認為，強求制式的解答或成績，容易導致孩子失去興趣或信心；讓孩子隨著自己的天性才能發展，適才適性才能有好的結果。

「要讓孩子學得更好，應該要鼓勵他在學習過程中去思考、用自己喜歡的方法解決問題、去想為什麼，因為這些才是真正（數學）核心的重點。」

文／黃俊儒│國立中正大學通識教育中心教授

本文轉載自科學研習月刊-第55卷11期(2016)

編按：透過教育，能帶領我們更快的認識世界。但在學校時，卻有好多壓力推拉著我們前進，於是周遭的風景模糊，甚至不知道自己的目的地；直到徬徨地到站，還有些人不知自己身在哪裡、該往哪去。這真的是我們希望的教育嗎？
在108課綱上線之際，本次《科學教育科科科》專題特別挑選了《科學研習》2016年黃俊儒老師所寫的《從科普閱讀談科學素養》轉載搭配，讓專題主題更為全面。
就來一起聊聊科學教育，和讓我們不能與科學成為朋友的那些事吧。

如何讓一般民眾在日常生活中，仍能夠保持對於科學的關心及參與？科普閱讀的推動就成為厚植公民科學素養的重要基本功。

閱讀是培養公民科學素養的基本功

在許多對於臺灣社會基礎能力的國際評比中，筆者特別對於臺灣 2006 年首次參加的國際學生能力評量計畫（Programme for International Student Assessment, PISA）印象深刻。

在這一項針對各國 15 歲學生的評比中，那一年臺灣學生的數學成績傲視全球，科學素養的成績也名列前茅，但是閱讀能力卻僅在 57 個國家中差強人意地名列第 16 名。無獨有偶地，在同年相近時間公布以國小四年級學生為對象的「國際閱讀素養調查」（Progress in International Reading Literacy Study, PIRLS）中，臺灣仍僅在 45 個國家中名列第 22 名。

這樣的結果在之後幾次的國際調查中，也都呈現出類似的分佈樣貌。表面上，我們似乎仍維持著數學及科學上的優勢，但是如果再仔細想想，青少年階段學科知識上的領先，未必在進入成人階段後還能繼續維持。因為一旦缺乏考試的驅力，人們必須仰賴喜歡不斷吸收新知的內在動機來維持，但是閱讀習慣的不佳，卻極有可能造成我們出了教室之後智識上的停滯。

因此如何讓一般民眾在日常生活中，仍能夠保持對於科學的關心及參與，這對於一個成熟的公民社會而言具有指標性的意義。在這種狀況之下，科普閱讀的推動就成為厚植公民科學素養的重要基本功。

「文本」（text）在人類知識傳承的過程中，原本就扮演一個極為重要的角色，如果沒有透過文本的傳承，現代科學恐怕很難發展到目前的地步。例如一個人可以經由錯誤中的嘗試、口耳相傳、或是學徒的方式獲取某些知識，但是沒有閱讀的能力就無法體會某些知識體系的精髓。

在臺灣，我們都習慣透過「教導者」對於相關科學概念的解說以及演練來達到理解科學的目的。但是在晚近的國際評比中，卻逐漸著重在透過閱讀短篇故事、網路信件、雜誌報導及統計圖表等各種形式的資訊，來衡量學生的閱讀能力。

這些不同方式的評比所考驗的能力包括：

1. 擷取資訊的能力──就是能否從所閱讀的文字資料中，找到所需資訊；
2. 解讀資訊的能力──即閱讀後，能否正確解讀資訊的意義；
3. 思考和判斷力──就是能否將所讀內容與自己原有的知識、想法和經驗相連結，在綜合判斷後，進一步提出自己的觀點。

因為每一個人都不可能在學校裡習得未來進入社會後所需要具備的一切知識和技能，因此閱讀理解的能力必須為終身學習奠定穩固的基礎，畢竟在資訊爆炸的時代中，我們有太多機會可以接觸到各式各樣的文本，而這些形形色色的文本都是傳遞科學知識的重要媒介。

在科普閱讀中領略科學的多元面貌

如果科普閱讀是補足教室內科學教育的重要管道，那麼從類型眾多的科普文本可以如何理解科學呢？

教室中的科學教育多與基礎的科學知識有關，教室外的科普閱讀則可以更加寬廣，更有機會回應整體科技社會的真實樣貌。筆者從過去科學傳播的相關實務工作及研究觀察，大概歸納出幾種在科普閱讀的過程中有助於瞭解當代科技社會運作的解讀視角：

一、科學知識的秩序與美感

透過科普閱讀來更新科學知識，這應該是一般人最能夠理解的想像，也確實是科普讀物的主要功能之一。科學知識就像是人類發明來描述自然界的一種語言，這個語言引領人們用不同的角度看世界，除了具有實用的價值之外，更兼具了美感。

透過科學的語言，可以同時讓人們領略「科學知識之美」以及「科學對象之美」，前者包括各種科學理論、數學方程式、實驗設計等，所呈現的和諧性、對稱性或齊一性，體現了科學知識的嚴整及規律；後者指的則是透過科學知識的語言，引介我們對於身處之自然環境的另一種體察， 例如植物、動物、微生物、細胞，或是山川、海洋、草原、天空等，小到微觀的纖細世界，大到浩瀚的無垠宇宙，都可以透過科學語言來呈現出某種秩序及美感。

二、科學的創造歷程

科學發展的過程中，有一個十分迷人的層面是屬於科學家、工程師或技術人員在從事相關創發時的心理歷程。這些心理歷程往往呈顯了人類在挑戰外在世界時的艱辛足跡，它可以進一步區分成個人的層面以及社會群體層面：

• 在個體的心理層面上，包括這些科學工作者如何構思、推理及創造，透過這些過程可以發現一般人所不容易發現的事物或理論；
• 在社會群體的心理層面上，則可以觀察那種競爭壓力、社會文化情境或利益衝突下，能夠有效地促成相關的科學發展。

不論是個人的聰明才智或是群體的社會動力，都是促成科學進步的重要驅力，但是在教室中的科學所呈現的比較是一個「事後合理化」的過程，不容易重現科學發展過程中的實際心理歷程。但是透過科學家傳記之類的科普書籍閱讀，可以更加生動地描繪這個有趣的科學面向。

三、科學理論的更迭

教室裡的科學教育需要有效率地傳遞科學知識，因此從教科書中所揭示的科學發展圖像，難免就是 A 科學家很努力地針對一個問題研究到一個階段後，就會出現另一個 B 科學家在這些基礎上接續努力，而之後的 C 科學家又跟在這兩位科學家後面承先啟後。所以整個科學發展的歷程就像是接力賽一樣，一棒傳過一棒，而科學理論就在這個過程中不斷地累積與堆疊，直到如今的樣貌。

事實上，這麼直線性的科學發展觀常常只是一種「理性重建」後的產物，真正的科學發展過程恐怕不是如此的順暢與理所當然。幾乎每個科學理論在成形前，都經過許多競逐、爭辯或是詮釋的歷程，各種社會及文化的變數甚至都可能參與其中。

透過科普文本，可以有比較大的空間去重現每一項科學理論的轉換過程，引導讀者以較巨觀的視角去檢視科學理論的更迭，可以彌補教室科學中比較片面的科學發展觀所可能導致的「見樹不見林」。

四、科學與產業、生活型態

科技的驚人進展改變了許多人類生活的樣貌，同時也改變了產業的型態。

例如，科技發展促成許多自動化機具的研發，間接鼓勵了大規模的生產及供給模式，並進一步改變了市場的交易規則及貿易方式；透過科技發展所開發的大規模食物生產方式，讓人類得以緩解糧食飢荒的問題，也讓我們得以用便宜的花費購買食物；基於運輸科技及食物保存科技的進步，讓我們可以吃到許多遙遠地方的農產品，甚至造成東西方食物的融合及互相影響；網路及電子通訊產品的發達與普及，造成了人們交友或社交活動型態的改變。

許多科學發展下所造成對於人力的取代，帶動了產業及生活型態的改變，卻也同時將人們的勞動力、知識、尊嚴都重新地加以洗牌與重新分配。透過科普閱讀，可以觀察最新的科技對人類生活型態所發生的影響。

五、科學的效果與侷限

科學的發展常常像是一把雙刃劍，會有效果也會有局限，更可能有反作用力。例如飛機、汽車和輪船等交通工具的出現後，人類可以快速地往返兩地，明顯地節省時間、體力與負擔，但是在這種便捷之下，卻也同時助長了病毒在世界各地的傳播，下午在香港的流行性病毒，不出一天就可能傳播到紐約。

在科技的效能發揮到某種極致之後，往往彼此鏈結出一個越來越龐大的複雜網絡，也累積出一些避免不了的科技風險。這種「效果」與「局限」之間彼此交織的情形，是現代科學發展中的一項重要特質，也是在科普閱讀中很值得深入了解的面向。

六、影響科學發展的社會因素

智慧型手機的功能為什麼會是這幾種？感冒藥為什麼會區分成這幾種類型在藥架上販賣？汽車為什麼會有這幾種標準配備？健康檢查為什麼要檢查這幾種項目？工程師為什麼不把科學產品設計一步到位，而老是要過不久就換一種版本或機型？

關於這些問題，教科書中的科學描述，會讓我們認為是因為科學家或工程師發現人們有需求，於是針對這些需求所進行的研發所造成。但事實上，各種科技器物的發展與被使用，背後卻可能還有更多影響的因素、條件及過程，才造就了現在我們所使用的各種方式，並非如此的理所當然。

科普閱讀可以讓我們瞭解這些屬於科學社群背後的陰謀或是陽謀，真正瞭解「科技來自於人性」的真義。

七、科學與社會爭議

人們在擁抱科技進展所帶來的便捷之餘，同時也逐漸地需要承受這些好處所伴隨而來的副作用。例如對於臺灣社會而言，2000 年之後，出現了許多因為科技發展所引發的爭端，例如科學園區設置、焚化爐興建、核廢料選址等問題。

這些科技爭議可以區分成幾種不同的型態，包括科學理論或研究活動對於社會道德的挑戰、工業活動造成的健康威脅、環保主義與經濟優先性之間的緊張、個人期望和社會群體目標間的衝突等。科普閱讀可以讓我們瞭解科技發展中「有失有得」的公平邏輯，避免視而不見的鴕鳥心態。

八、科學與倫理、價值

許多人相信，科幻小說的場景在實際的生活中，終究會有實現的一天。科技發展的速度常常領先人類的想像，在人們還沒想到如何因應之前，科技的效果就已大舉入侵我們的生活。

例如在網路還沒有發達之前，我們很難想像會有所謂偷取線上遊戲籌碼的「虛擬犯罪」。因為過去沒有發生過，所以就不會有相應的法律予以規範及保障。科學與科技的發展過程中，或多或少都會衝擊人類社會既有的倫常關係，透過科普的閱讀可以了解科學與倫理、價值之間互動共生的關係。

面向新時代的科普閱讀

科技發展的影響十分全面，即便是對於「科普閱讀」本身也產生了很大的質變，需要被予以重新定義。我們習慣很自然地將科普讀物直接想像成是「科普書籍」，但是自從資訊科技的蓬勃發展之後，所謂的科普閱讀，它在範疇上已經發生了許多的變化。

例如，社群媒體中隨處可得的科學新聞或訊息，算不算？通訊軟體上好友互相傳遞的健康新知或關懷文，算不算？名人的粉絲專頁、報紙雜誌的深度專欄、獨立評論者的網誌，算不算？如果把閱讀的範疇從文字再擴及到範圍更大的影音文本，那麼科學電影、科學影集和科學記錄片，算不算？

從這些列舉的例子中可以發現，這個時代的科普閱讀不僅已經有更多元的風貌，而且從各種管道滲透到常民的文化之中，這些新型態的媒介對於型塑社會公民的科學素養而言，有著更直接與立即的影響。

雖然在不同文本中可以觀察的科學面貌仍有其共通性，但仍需要有更多深入的研究及探討來瞭解新媒介的科普閱讀問題，如果僅局限在古典科普文本的想像，恐怕很多科普閱讀的推動措施都會失靈。因此如何協助閱讀者回應新型態的科普文本，這或許是許多科普閱讀推動者在未來需要更加著力的地方。

轉載自科學研習月刊-第55卷11期(2016) ，原文為《從科普閱讀談科學素養》。
目前最新文章請至「臺灣網路科教館」生活科學廳