科學教育(四):我們能學以致用嗎?

編譯|國立臺灣大學科學教育發展中心 柯廷龍
責任編輯國立臺灣大學物理學系 王名儒

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現今教育面臨知識學習與實際執行有極大落差的問題。(圖片來源:flickr用戶LyleSMU102)
在現今,我們的知識與實作有了越來越大的鴻溝,老師們在課堂內講述的理論似乎天馬行空,不著重實際。在教育界這個領域的落差,尤其嚴重。像高科技業和生化產業要跨越的鴻溝,跟教育中知識與實作的鴻溝比起來,實在是小巫見大巫。
 
要研發能夠結束這個落差的方法並不容易,有2種主要的挑戰是我們必須去面對的:其一是設計上的挑戰,要使一個人能夠心甘情願的改變,我們就必須以對方的立場來進行設計,而這也就是為什麼智慧型手機、網路那麼容易改變人類的行為模式。其二是執行上的挑戰,要人們改變他們的習慣去達成別人立定的目標,是有難度的,例如要一位老師在課堂上不教課,而是去鼓勵學生在課堂上討論,或要求外科醫生要注意洗手,這都有執行上的困難。
 
這2種挑戰是有關連的,越是站在實際執行者的角度去發明方法,執行上的挑戰也就越小,就像洗手的過程越簡單,醫生越想去做。但是在教育界或醫學界這個環境之下,工作人員常常得面臨被強迫要去接受別人訂立的目標,而這種現象也就擴大了知識與應用之間的距離。
 
要使得理論知識與實際應用的距離縮小,有3項要素。首先,找出真正的問題;其次,發展有效的解決方案;最後,將這些方案傳播出去。
 
找出真正的問題
找出真正的問題能夠讓我們訂立研究的方向與計畫,美國國家委員會發現在教育界,能夠找出在執行時會碰到的難題很不容易,而教育學家正需要解決的就是這種問題,例如研究發現,如果學生認為努力念書有意義,他們比較會這麼做,但如果他們認為念書只適合聰明人,一般人本來就不被期望拿好成績,那麼他們的成績就不會好,很明顯地,他們念書的熱忱和成績,與本身的情緒以及社會賦予的壓力有關。要看出這點很簡單,但如何能夠把這樣的理論套用在日常教學上卻很難。
接下來,我們要以實例說明:小明在上課時被教授問了個問題,他答錯了,教授面對這種情況時有兩種選擇,其一,去深入瞭解小明的想法,並藉這樣的方式來表示困境可以讓他學到新知,而且他擁有去更深入的思考這個問題的能力;另一個選擇是教授可以直接叫另一位學生回答,讓小明覺得別人的腦中有答案,而他並不「擁有」。這樣的狀況在教育界是常態,所以,我們第一種挑戰就是要改變研究獎賞的制度,藉由這些制度轉而獎勵那些找出解決理論,能實際操作問題解決方式的人。
 
發展有效的解決方案
只要找出真正的問題就可以解決事情了嗎?當然不是,在某家醫院中,有一些青年患者們的經驗可以給我們一些啟示。有一些因罹患囊狀纖維化而住院的青年,這種病症使得他們呼吸困難,所以患者必須每日進行4次氣道清淨治療,但他們只有在10%的機率下,會使用最佳的治療方式進行治療,而會去醫院每日接受4次治療的患者僅達41%,該醫院顯然面臨許多困難,而一個囊括多方領域專家的團隊決定處理這個問題,專家們使用了精心研究的方案試圖改變這些青年的行為,包括簽約、監控接受治療的次數,以及獎勵持續接受治療的患者,他們也把醫院治療時間做了調整,氣道清淨治療被視為優先,在努力之下,這個方案見到了成果,該醫院的最佳方式治療執行率昇到了73%,而會每日接受4次治療的患者達到了68%。這些患者的經驗,正反映了教育界的狀況,找到真正的問題還不足以能夠解決現在的教育瓶頸,要解決這樣的問題還有賴各行政機構、專家學者、管理者以及執行這些方案的人的意見,而且這些人必須要被領導,使之能將目光集中在共有的目標上。
第二個挑戰就是,我們是否能夠在教育界中創造一個系統,使得各方面的專家、教育企劃者和執行者能夠一起找出問題的輪廓,並藉而找出系統化的解決方案。
 
將這些方案傳播出去
最後一個挑戰,也就是,能夠從實做中發展出理論,並廣為傳播,如此一來會有更好的效果。但這也代表在教育界,有意義的實驗能夠被接受,只可惜,要家長能夠接受自己的小孩成為教育界中的「白老鼠」,或要求校方把教學時間拿來作實驗,都會引起反對聲浪。不過,已經有一些人在推動這類教育的革新,而我們也應該以這個方向前進。(本文由國科會補助「新媒體科普傳播實作計畫」執行團隊撰稿)
來源:Science  2013, 340(6130) special issue ”Grand Challenges in Science Education"《Generating Improvement Through Research and Development in Education Systems》
本文首發表於科技大觀園

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