棒球的科學小知識

在一場棒球比賽當中，除了球員的技術之外，心理素質也是一個很重要的因素。在過去關於運動的研究當中，臨床運動心理學家Mahoney曾經提到，在高水準的競技比賽中，影響成績表現的因素，生理成分大概只佔了20%，其他80%則是受到心理因素所影響[引自1]。當然，這樣的說法或許會有一些問題，例如生理的體能基礎和心理層面的自我效能感之間，難免存在著一些交互作用；不過在一場實力相當的運動比賽之中孰能勝出，心理層面的影響力自然是不言而喻了。

而影響球員心理的一個重要原因，正是來自於球隊的總教練。也因此，每到了國際賽，中華隊推出的總教練人選，總會備受棒球迷的關注，也常常是棒協和中華職棒之間權力的角力。除了兩個協會之間的權力爭議之外，教練對於球員的心理層面，也會帶來莫大的影響，過去運動心理學的研究，也對此多有著墨。到底，一個總教練能對球員造成什麼樣的影響呢？讓我們繼續看下去。

教練對球員心理的影響

教練這個角色的存在，對於球員們的心理，到底有什麼樣的影響力呢？近期對於球員心理狀態的研究焦點，聚焦在運動倦怠（Athletic Burnout）的這個議題之上。運動倦怠的議題，是從心理學關於倦怠（Burnout）的研究中衍伸而來，原本主要是被Maslach等人用來研究工作倦怠時所採用的詞彙[如2]，後來被沿用到運動領域。

什麼是運動倦怠？

所謂運動倦怠（Athletic Burnout）指的是「運動員在運動情境中，由於經常性的，甚至是極端性的無法應付過多的訓練或是競賽的要求，因而導致一種生理上與心理上的耗竭[3]。而根據國外學者Raedeke與Smith的研究，運動倦怠又可以細分成三個部份，分別是：降低成就感（從運動當中所獲得的成就感變低了）、情緒與身體上的耗竭（對運動感到疲倦、無力等等）、對運動的貶價（對於運動的喜好程度降低，開始不喜歡運動了）[4]。國內學者盧俊宏等人將這份研究編修成中文量表，結果發現，用降低成就感、身體耗竭、對運動貶價等這三個因素來描述運動懈怠的情形，在國內的運動員身上也適用[5]。

那麼，一個運動員為何會出現運動倦怠的情形呢？心理學家Smith將運動倦怠分成四個階段[6]：

客觀情境（如：面臨很重要的比賽、訓練過於辛苦、報酬很低等等）→認知的評估（如：個人認為客觀情境已超過個人能力負荷、運動對自己而言已喪失意義等）→心理反應（如：緊張、焦慮、無力感等）→因應和行為反應（如：生心理產生不良反應、成績表現低落、退出球隊等）。

其中，第二階段（認知的評估）是一個人是否會產生運動倦怠的關鍵，當個人評估客觀環境已超過主觀負荷時，才會產生運動倦怠。

台灣棒球教練──家父長式的領導風格

那麼，教練在球員是否會產生運動倦怠這一點，扮演著什麼樣的角色呢？過去研究發現，華人社會的運動教練對待選手的方式，比較偏向家父長式的領導風格[7～10]，這可能也反應了華人社會中特有的傳統模式。根據台大心理系教授鄭伯壎的研究發現[11]，華人部屬的上下階層關係中，上階層的領導者對待下屬的家父長式領導方式，具有三大特色：「威權領導──對下屬具有完全的控制權，下屬必須服從、仁慈領導──對下屬表現出人性化的一面，對下屬展現出關懷的一面、德行領導──長官對下屬展現出自律、無私的風範」。

簡而言之，長官具有權威的風範，但除了扮黑臉之外又有扮白臉的一面，會體恤部屬的辛勞、關心部屬及其家庭的狀況，且長官同時也會塑造出領導者應有的風範，這和西方社會的上下階層關係是很不同的一種運作模式。

而康正男（2005）則進一步將鄭伯壎等人的研究應用到探索我國棒球教練的領導行為，發現棒球教練家父長式領導當中的威權領導，又可以再細分成三個主要成分[12]：

• 紀律精神：在球場上，教練會嚴格要求球員的學習態度，並表現出不服輸的奮戰精神；同時也要求球員維護球隊形象，在球場外也得自我約束個人的行為。
• 要求服從：在比賽或訓練時，球員應該無條件服從教練的指示，避免與教練發生衝突。
• 教誨訓示：教練會要求球員展現出最佳表現，當球員的成績不好時，教練會直接斥責，並對球員加以指導。

從這篇研究中可以發現，在我國的教練不僅要求球員在球場上的表現，在場外的紀律也是教練管轄的範圍，這也是和西方棒球文化中很不一樣的地方。

家父長式之威權領導風格對球員運動倦怠的影響

那麼，教練的威權領導風格，對台灣棒球員會造成什麼樣的影響呢？兄弟象的退休投手劉義傳，就曾經對此做過一番研究[13]，他採用了康正男（2005）所編製的「棒球教練威權領導行為量表」來研究教練威權領導（紀律精神、要求服從、教誨訓示），對於球員的運動倦怠，是否會造成什麼樣的影響。

他以99學年度全國高中棒球聯賽硬式木棒組的其中八所高中棒球選手（共計207人）做為研究對象，結果發現，教練威權領導的方式，對於競技倦怠完全沒有顯著的相關；若改採迴歸分析，以威權領導對運動倦怠進行預測，則僅有「講求紀律精神」對「整體運動懈怠」、「對運動貶價」、「降低成就感」達顯著，且個別的解釋率僅有2.8%、2.7%、1.7%。

意思是說，若一個教練越講求紀律精神，越是嚴明要求球員表現出不服輸的態度，以及場內場外都要遵守一定的紀律，那麼球員就越有可能出現運動倦怠的情形，而他運動懈怠的型式，會反映在「這個球員變得不再那麼愛打棒球」、「這個球員從打棒球所獲得的自我成就感降低了」這兩個面向之上；且一個球員會出現運動懈怠的情形，只有大約2～3%是因為教練講求紀律的這個原因所導致的。

然而，國內另一份針對95學年度大專聯賽甲組球員所進行的研究卻發現，教練的威權領導模式，無論是和「整體運動懈怠」，或是和運動懈怠中的對運動貶價（不再喜歡打棒球了）、情緒及身體耗竭（對於打棒球感到不開心，筋疲力竭），都有顯著的正向相關，若採用迴歸分析，威權領導亦能夠正向預測運動倦怠。也就是說，在這份以大專甲組球員為樣本進行的研究中，教練越是威權領導，越容易讓球員對打棒球失去興趣、感到身心俱疲、失去打棒球的自我成就[14]。

到底為什麼這兩份研究的差異會如此之大呢？我認為這和教育結構也有關係。我國的高中生在高中時，受到的是很權威、階級性的教育，對於教練威權式的教導，或許也會視為理所當然；然而升上大學之後，更多元的思考模式，以及更有彈性的選課方式，教授的權威性不再那麼明顯，而對於教練的威權式領導，選手開始會去思索其意義為何，不再那麼吃這一套棒球訓練方式了。

當然，目前的研究僅針對高中、大學甲組棒球員進行研究，乙組球員是否適用？女子球員是否適用？我覺得這都還有很大的研究空間。畢竟甲組和乙組球員打球的目的和動機有所不同，甲組比乙組以打棒球做為職業生涯考量的可能性更高；而女子運動團體和男子運動團體間的性別差異也是值得考慮的，女子棒壘球員和教練兼是否也會有威權領導的存在呢？或是影響她們更多的是家父長式領導之下的仁慈領導呢？這都是未來研究可以考量的面向。

教練還會影響球員的哪些心理層面呢？

除了教練的威權式領導，可能會讓球員對棒球感到倦怠之外，教練還會影響到球員的哪些心理層面呢？根據康正男的研究發現，無論是業餘球員或是職業球員，總教練採取越多威權式教導中的紀律精神行為， 則球員會對教練越信任，也會對教練有較高的滿意度，同時也會對個人及球隊的表現有較高的滿意度[15]。

那麼，為什麼同樣是採用紀律精神行為，根據劉義傳等人的研究，得到的結果是會讓球員感到運動倦怠，但是康正男的這份研究，卻提升了球員對教練的信任程度呢？目前的論文並沒有對此提出解釋。若是以我個人的猜測來看，我認為是因為還有其他因素影響著球員是否會產生運動倦怠，正如同前面曾經提到，根據Smith的研究發現，一個球員是否會產生運動倦怠的關鍵因素在於，一個球員對於外在客觀環境做出了怎麼樣的主觀詮釋[6]？因此，主觀詮釋可能是影響著教練的紀律精神行為，會哪些球員會產生運動倦怠，哪些球員對教練更信任，對自我、教練和球隊有更高滿意度的重要調節變項之一。

除此之外，康正男的研究也發現了，若是一個教練採取了越多威權式領導當中的教誨訓示行為，則越會損害教練和球員之間的關係，使得球員對教練領導的信任程度以及對教練的滿意度隨之降低，進而影響球員個人的成績表現，而且無論是在職業或是業餘當中皆是如此。因此，若是你所屬的球隊，有著像以前兄弟象的某位總教練一般，會動輒斥喝，甚至出手毆打球員的總教練，那麼這隻球隊的表現恐怕不會太好喽。

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延伸閱讀

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3. Weinberg, R. S., & Gould, D. (1999). Burnout and overtraining: Foundations of Sport and Exercise Psychology. Champaign, IL: Human Kinetics.
4. Raedeke, T. D., & Smith, A. L. (2001). Development and Preliminary Validation of an Athlete Burnout Measure. Journal of Sport & Exercise Psychology, 23, 281-306.
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7. 周俊三(2003)。海峽兩岸籃球運動員教練的家長式領導、知覺動機氣候、團隊凝聚力及滿意度關係之研究。未出版碩士論文，國立體育學院，桃園縣。
8. 高三福(2001)。團隊文化與教練領導:質化與量化兩種研究途徑。未出版之博士論文，國立臺灣師範大學，台北市。
9. 陳鈺芳(2003)。教練領導、領導信任及運動員效能：多元領導模式驗證。未出版碩士論文，國立臺灣師範大學，台北市。
10. 湯慧娟、宋一夫(2004)。教練家長式領導、團隊文化價值觀對團隊承諾之影響研究。體育學報，119-130 。
11. 鄭伯壎、周麗芳、樊景立（2000）。家長式領導量表：三元模式的建構與測量。本土心理學研究，14期，3-64。
12. 康正男（2005）。棒球運動教練領導行為之探討－概念建構與模式分析。體育學報，38(4)，53-68。
13. 劉義傳、王清欉、黃崇儒 (2013)。高中棒球選手心理堅韌性及教練威權領導與競技倦怠的關係。台灣運動教育學報，8(1)，1-13。
14. 曾建興、林彥伯(2008)。家長式領導行為對大學棒球運動員運動倦怠之影響。北體學報，16，26-37。
15. 康正男（2006）。棒球總教練威權領導與球員效能之研究：職棒與業餘之比較。大專體育學刊，8，1-9頁。

棒球場上的打擊，是一件很困難的任務。我曾有一個體育老師用這麼一句話來形容棒球打者：「在世界上有哪一個職業，失敗率高達七成，卻可以領高薪呢？」當然啦，在中華職棒這個常常出現15:15這種網球般比數的奇妙聯盟，或許好的打擊者打擊率必須要來到3成5才行，但即使如此，一個好的中華職棒打者的失敗率依然高達6成5。

一個打者，要能夠把球打得好，除了打擊本身的技巧之外，選球也是另一個很重要的因素。而選球又可以分成兩個部分，一個是選擇你想攻擊的球路，例如教練常常會要打者「挑直球打」，另一個則是判斷球會不會進入好球帶。

而過去關於棒球打擊的研究，也剛好在「判斷球種」和「判斷好壞球」上有所著墨，本文就要先來介紹「當一個打者在判斷球種時，他的大腦會出現哪些變化呢？」

直球？變化球？

根據我所讀到的論文，實驗者通常會挑選「直球V.S.曲球」或是「直球V.S.曲球V.S.滑球」來做為刺激的材料，而滑球和曲球也是棒球場上最常見的兩種球路。

先來看看在分辨這三種球路的時候，打者所需耗費的時間吧。要分辨一顆球是什麼球路，很重要的一個因素，就是這顆球移動的速度，以及變化的角度。

很直覺的，要分辨一顆球是直球、曲球或滑球，最容易被分辨出來的應該是直球，Sherwin等人在2012年所發表的一篇論文就證實了這一點，他們策劃了一系列的腦電圖（Electroencephalography, EEG）研究，從六名受試者（五男一女，均沒有參與過職業棒球或大學棒球的訓練）腦神經的訊號可以發現，快速球比其他兩種球路更快被區分出來。

除此之外，由於這三種球路的軌跡及速度都有所差異，被辨識出來的時間點也有所不同，因此受試者在區辨這三種球路時的大腦反應模式可以說是截然不同[1]，不過更細節的部分，由於太過複雜，因此就不在本篇文章細談了，有興趣的人可以找出原論文來讀看看。

判斷球種與揮擊時的大腦變化

然而，當一個打者分辨出一種球路是直球、曲球或滑球之後，他們接下來會怎麼做呢？當然就是攻擊它啦！這一個研究團隊後續又做了另一份研究[2]，他們以三名美國大學棒球聯賽第一級（NCAA Division I）的大學棒球隊球員做為受試者，讓他們觀看468個模擬球路（快速球、曲球、控制組，其中控制組是電腦隨機模擬出來的球路，該球路不符合牛頓物理定律的球路軌跡），這個研究分成兩個部分，其中一個是腦電圖的研究，另一個則是功能性磁振造影（fMRI，functional magnetic resonance imaging）的研究。

腦電圖和功能性磁振照影最大的差別就是，腦電圖可以測量到每一毫秒的大腦電波變化，但是沒辦法精確地掌握這些腦電波的變化是來自於哪一個腦區；而功能性磁振照影雖然只能每兩秒鐘掃描一次，但是卻可以測量到很精細的大腦變化。因此，結合這兩種研究，便能夠精確地掌握到，打者在選擇攻擊的球種時，在不同時間上，大腦反應的區域有何不同。

其中腦電圖的研究結果發現，在棒球從投手的手中出手後500ms左右時，打者的大腦反應會來到高峰，這可能反應出打者出手的時機點（以投手板到本壘板的距離18.44公尺而言，該實驗的模擬球路中的速球球速為83mph，換算成我國常用的km/hr後，則是133kph左右，而一顆時速133公里的球，從投出到進入本壘板，所需時間大約是496ms，因此在出手後500ms前後所出現的大腦反應高峰，可能正代表著打者出手的時間點）。

而第二次的大腦反應高峰則是在球出手後900ms時，這可能代表著打者針對剛剛所做的判斷進行反思，因而產生了第二個大腦反應的極大期。

那麼，這兩個大腦反應的極大期，大腦到底在做些什麼呢？這個團隊又用了功能性磁振造影來對大腦在判斷球路時的腦區變化做了研究，研究結果顯示，無論受試者看到的是直球、曲球或是滑球，大腦中對應到的反應區域大多都分布在後半部，而這些區域和視覺處理與動作處理有關，其中包含了參與複雜影像視覺編碼的舌回（lingual gyrus）[3]、辨識物體的側枕葉皮質（lateral occipital cortex，LOC）[4]、解釋視覺圖像的布羅德曼分區（Brodmann）第18腦區[5]、負責注意力和多功能整合的布羅德曼分區第19腦區[6]，以及有助於覺察運動中物體的顳葉中區（middle temporal，MT，又稱視覺皮質第五區，V5）[7]。

而前面提到的第二個神經訊號大量反應的時期，也就是球出手後900ms的反應極大期，在fMRI的研究中則發現，這和上額葉(superior frontal)、副扣帶迴(paracingulate gyri)的反應有關，這些腦區會在受試者正確辨識出球路之後活化，它們負責的功能則是正向顯著事件(positive salient events)[8]和內省(introspection)[9]，白話一點來說就是「受試者很肯定地認為，剛剛所做的判斷應該是正確無誤的！」。

 判斷正確與錯誤，大腦反應也會有所不同

有趣的是，這份實驗也針對受試者判斷正確與判斷錯誤時的大腦變化進行比較，結果發現，當受試者判斷正確時，他們的大腦神經變化，會顯著地活化處理高階視覺反應的MT和側枕葉皮質(LOC) ，以及關於動作控制和處理的蒼白球(globus pallidus)和殼核(putamen) [7]，還有牽涉到自我獎勵的額葉極區(frontal pole regions)，且這些腦區的啟動，是不需要經過意識控制的！也就是說，他們的大腦會很自動地從辨認出球路切換到準備揮棒的模式裡，不需要經過大腦思考，這也是為什麼大聯盟傳奇名將Yogi Berra會說：「打者是不能一邊思考，一邊好好地打擊的（you can’t think and hit at the same time）。」。

反之，當受試者無法對該球種做出正確判斷時，他們便不會啟動預備揮棒的動作區，反而是啟動了位於前額葉的布羅德曼腦區第10腦區[1][2]。前額葉是關於思考與決策的腦區，而布羅德曼腦區第10腦區最主要的功能正是處理困難的認知作業（task difficulty）[10]。這可能是因為受試者有看到這些球，但資訊並未傳到更高階的視覺紀錄區或是正確編碼(如MT、LOC)，因此受試者感到很困惑，因而啟動了負責思考的大腦區域，試圖想出剛剛看到的到底是哪一種變化球。

這樣的研究結果，不免讓我聯想到我打棒球的經驗，其實打者在選擇球路作攻擊時，常常是一種很自然的身體反應，從投手抬腳投球的那一剎那，到擊中球為止，其實打者是沒有什麼時間仔細思考該如何揮棒、何時揮棒的，而是一種連貫「判斷—揮擊」的動作，這正好呼應了實驗研究的結果。

順帶一提，雖然實驗當中並沒有提到這一點，不過我認為，當一個打者被一顆球凍結住，站著不動遭到三振時，很有可能就是因為，他來不及對眼前的球路做出反應，因而未能啟動他下意識的動作區域吧。

我變！我變！我變變變！

在最後，關於變化球和打者反應之間的另一個有趣研究，則是針對「投手的球種越多，會對打者造成什麼樣的影響」為主題進行研究的，結果發現，當一個投手的球種越多時，打者得動用到越多的腦區聯合起來來分辨球路，而非增加某一特定腦區的活動量來分辨球種；除此之外，當投手球種到達三種時，和只有兩種時相比，打者能夠正確區分球種的機率就會掉到5成左右，且反應時間雖未達顯著差異，但會隨著球路越多，而有越來越慢的趨勢[11]。

因此，如果你想成為一個讓打者摸不著頭緒的投手，即便你無法和達比修一樣練成一手七彩變化球，但實驗告訴你，只要有兩種變化球，就足以讓打者有一半的機率猜不透你想投什麼球了！

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參考文獻

1. Sherwin, J.Muraskin, & P.Sajda（2012）You can’t think and hit at the same time: neural correlates of baseball pitch classification. Front Neurosci, 6: p. 177.
2. Muraskin, J.Sherwin,& P.Sajda（2013）A System for Measuring the Neural Correlates of Baseball Pitch Recognition and Its Potential Use in Scouting and Player Development. Sports Analytics Conference.
3. Machielsen, W.C., et al., FMRI of visual encoding: reproducibility of activation. Hum Brain Mapp, 2000. 9(3): p. 156-64. 17.
4. Grill-Spector, K., et al., The lateral occipital complex and its role in object recognition. Vision Res, 2001. 41(10-11): p. 1409-22. 19. Hyvarinen, J., et al., Early visual deprivation alters modality of neuronal responses in area 19 of monkey cortex. Neurosci Lett, 1981. 26(3): p. 239-43
5. Kaas, J.H., Theories of visual cortex organization in primates: Areas of the third level. Extrageniculostriate Mechanisms Underlying VisuallyGuided Orientation Behavior, 1996. 112: p. 213-221. 18.
6. Tootell, R.B.H., et al., Functional-Analysis of Human Mt and Related Visual Cortical Areas Using Magnetic-Resonance-Imaging. Journal of Neuroscience, 1995. 15(4): p. 3215-3230. 21.
7. Marchand, W.R., et al., Putamen coactivation during motor task execution. Neuroreport, 2008. 19(9): p. 957-60.
8. Euston, D.R., et al., The role of medial prefrontal cortex in memory and decision making. Neuron, 2012. 76(6): p. 1057-70.
9. Goldberg, I.I., et al., When the brain loses its self: Prefrontal inactivation during sensorimotor processing. Neuron, 2006. 50(2): p. 329-339.
10. Philiastides, M.G., et al., EEG-informed fMRI reveals spatiotemporal characteristics of perceptual decision making. Journal of Neuroscience, 2007. 27(48): p. 13082-13091.
11. Ryu, J.Kim, A.Ali, W.Kim & S.J. Radlo (2015) Changes in baseball batters’ brain activity with increased pitch choice. Journal of Integrative Neuroscience, Vol. 14, No. 3369–381.

棒球比賽中的投、打、守，每一個環節都無比的重要，小編整理了一些資料，發現十分驚人，譬如光是讓球有不同方式的旋轉，就有很大的差異，也不得不佩服棒球運動中的頂尖好手！

棒球裡面長啥款？

大家知道棒球裡面長什麼樣嗎？棒球的核心是個由橡皮層裹住的軟木球，約乒乓球般大小，外面再緊緊纏上厚厚一層羊毛線，最外面才是我們看到的皮革與縫線哦！當然，或許大家在經典賽中的新聞也發現了原來美國、日本和我們國內職棒的用球都有些許差異，雖然結構一樣，但尺寸、彈性的微小差異，仍對選手的表現造成不少影響呢！

變化萬千的球種，來自於白努力定律

白努力定律描述的現象是指流速越快的氣體的壓力較小，而氣體又會由壓力大往壓力小的地方流動。像圖中的球，因為旋轉的關係造成上方的速度較下方塊，因此壓力也較下方小，球就會往上飄，所以旋轉方向相反時，球就會很下墜。講起來是十分容易，但實際上丟起來完全不是這麼一回事啊~~而且隨著棒球技術的提升，變化球也有多重的變化，除了上述的垂直向為主的變化球，也有因為出手方式不同的水平向變化球、甚至還有不太旋轉、漂忽不定的彈指球等等。

棒球手套不要拿錯囉！

棒球比賽中手套也大有學問的，如果你拿著外野手手套跑去當投手，藏在手套裡準備控出不同球懂的姿勢，就都被看光光啦！不妨來看看，關於不同的手套：

1. 投手手套，特色是隱密性。
2. 捕手手套，為了接投手強勁的球，用了許多防震材質。
3. 內野手手套，主要是好握接，還會依不同守備位置有不同設計，例如二壘、游擊有時會用球檔較小的手套，方便製造雙殺，而一壘手反而用類似補手樣式球檔的手套，方便接各方傳到一壘的刺殺球。
4. 外野手手套，深、長的指部和很大握球區，方便撲接各種高飛球。

這是近期應邀在泛科學微讀 App(Android) 的 PanSci天天問 所寫的一個簡單Q&A：

在火星上的一般環境下，沒辦法做到哪件事呢？
A.點燃一根火柴
B.讓紙飛機飛起來

當時設計的答案是B，我必須先自打臉地說，這題目是有bug的…但拜託請不要因此把這篇文章當廢文，因為我們可以藉此探討別的問題！

先談一下B選項的正確性，一般讓飛機飛行、滑翔的兩項物理參數就取決於「施加的外力造成的初速度」以及「白努力定律」。畢竟火星有很稀薄的大氣，依據理論只要有適合的初速就能提供足夠的升力可以飛行，如果是考慮稀薄的大氣，在地球上只要夠高，就可以模擬火星地表大氣對飛機的影響，而NASA也正利用此方式來開發在火星上飛行的飛機。

然而這選項討厭之處在於它是個極度「故意」的選項，故意不提最重要的幾個關鍵：「是人丟紙飛機，還是用特殊機器來射紙飛機，又或者是外星人丟紙飛機？」「飛機的材質、形狀與做法」，在缺乏這些資訊的情況下，我們只能推測：好吧，既然理論上可行，就當作它可行吧！但實務上能不能做出適當能用手丟出即可飛行（滑翔）的飛機。（註：這邊暫且把飛機飛起來當作飛行，不然根本不存在不用動力又能自行飛行的紙飛機……）

至於A選項，那真的是我完全沒有考量到的…我忘了最基本的問題，只要有適合的強氧化劑或是化學物質提供氧氣，就可以燃燒，而火柴頭的氯酸鉀（KCLO₃）就是提供初期點燃的主要來源。所以足要有火柴盒旁邊得紅磷，然後有足夠摩擦產生的熱，理論上要燒完火柴頭的成分似乎沒什麼問題。（感謝 PanSci的讀者大大們在臉書留言提供的資訊）只是要繼續燒到木柴就沒辦法了，畢竟缺乏氧氣，這也是原來題目設計時的設想。

可能發生，也可能不會發生？

所以A、B都不對嗎？其實說不對，好像也對。哇勒……等等！為什麼又變成都是對的神邏輯？

做過實驗都會知道，要真正實做加上可重覆性的驗證，才能說某件事情是科學事實，然而一來我們還沒有人拿著火柴和紙飛機登陸火星，怎麼可以說「在火星可以做到哪件事」，基於這個理由，我們若要把一件事情或一個題目講得很符合科學性原則，就得要把上面的題目改成這樣：

「若只考慮目前已知火星表面的氣體組成成分，下列哪一件事情是『理論上較不可行』的？」

A. 在火星上只靠打火機來點火

B. 設計一台可以在火星飛行的飛機

可能這還會有一點bug，但就可以把事情聚焦在「火星仍有稀薄的大氣，但是缺乏氧氣不易點火」這件事上。只是，大多情況只要越顧及科學，就越囉哆或是越沒有趣味性，甚至連中文也越來越拗口……

科學問題的設計難處

先前在泛科知識節上聊科學教育時提到了一件事：學生在寫考卷做答時，有考量到題目中各種「限制」的意義嗎？，例如：

• 「常溫常壓下……」
• 「且不與容器內液體發生反應……」
• 「不考慮天氣因素……」
• 「假設過程中熱量未散失……」

這些限制某程度是讓題目裡的數學更好算、讓選項的設計更有誘答或是更加沒有其它的科學疑慮，許多大型考試的出題者多半都會用這些方式避開解答的爭議性。不過有趣的是多數的答題者(學生)經過常時間的訓練(模擬考試)，對於這些用詞已經本能性、反射性的過濾，回想筆者自己過去考試的經驗，也是如此。

多數時候我們不會去在意「過程」，只注重「結果」，這也不是說只想著答案的或相信答案的人就不科學，畢竟我們從小到大遇到的測驗題、升學考試早已形塑了我們遇到選擇題會習慣思考「尋找一個正解」的習慣。而包括像天天問裡的題目也暗指著每一題都只有一個答案，當我們的答案與公告正解有出入時，才會去思考「為什麼答案是這樣？」進而回去思索答案的過程。整體脈絡看起來，當答案與公告正解有出入，或是質疑問題的合理性時，進而主動追尋真理所得到的知識，相對的更能烙印人心。

「發現問題」的可貴

在某些時候，我們會忽略一些自己覺得是「理所當然」的事，譬如把「燃燒是需要氧氣」當作常識，便忘了廣義的燃燒就是「氧化還原」反應。相信很多人會像我想的一樣「對厚，氧化劑甚至不一定要有氧，只要得失電子符合定律就好了嘛！」這時就會發現，原來把科學套用在各種生活與陌生的情境時，自身的直覺也經常會帶領我們走向錯誤的道路。努力想著火星上的情況，而忽略了其本的理化知識，就造就了這個錯誤；這時無論是沒有人糾正，或是沒有願意修正的思維，往往就會阻礙科學的進展。好在從科學史上來看，多數的理論還是禁得起考驗，「發現問題」與「求真求實」也讓人類的科學知識不斷向前推進。

「好啦屁話這麼多，你就大方承認自己沒出好題目吧！」

是的，我出錯了。不過我也順便複習了我曾經重修還是不擅長的化學，幸好在科學上，正面的承認並面對錯誤，也是可以正向看待的事？

本文同時發表於作者部落格地球故事書

參考資料&延伸閱讀

• NASA的第一台火星飛機？.
• 關於火星紙飛機討論
• 關於飛機在其它星球上
• 關於點燃火柴發生的事：流言終結者
• 關於氧化環原(高瞻計畫網站)