师长缘超好,长大变成老师的老师─交通大学科学教育所佘晓清教授

「我从来没念过明星学校,但很幸运地,我都遇到最好的老师。」一讲述自己的求学历程,交通大学科学教育所佘晓清教授开门见山就这样说。在桃园乡下长大,和其他研究者相较,佘教授所念的高中、大学的确不是最顶尖的学校,但却有幸遇上最好的老师。这样的机缘启发了年少的她对科学无穷的热情,还让她往后致力于科学教育研究,为培养中国台湾杰出的科学老师贡献心力。
 
科学是此生的最爱
 
打从国中时期,佘教授就对数学、理科情有独锺,一碰到需要记诵的科目如国文、历史、地理、英文就头痛,也没为了提高联考分数而努力,因此高中联考时,她只上了当时北联最后面的志愿。
 
「我的人生里,高中时期的生物和化学老师,可以称得上是我科学启蒙老师,不仅在高中时期培养了我对科学的兴趣,更确定了科学是我此生的最爱。」佘教授说,尤其是生物老师以深入浅出的方式,不仅把最新的科学知识教给学生,同时也初略分享了深奥的分子生物学,开启佘教授对生物学的探索热情。
 
大学联考时,满脑子都是科学的佘教授只填了15个志愿,几乎清一色的生物科系,而放榜进入辅仁大学生命科学系后,更让佘教授感受到前所未有的自由。
 
「进入大学后,我非常享受我的学习过程,不再有其他科目来分心。当时的师资都是一时之选,除本系教授,另有许多从台大、阳明这些学校聘来的,而且所学到的分子生物、生物化学、免疫学、细胞生物学等,都是当时发展最快速的学门,对我来说可以称得上是如鱼得水。」
 
大学毕业后,佘教授进入辅大生命科学所专攻遗传工程,这两年的硕士时期,她除了过年几乎每天都在实验室,「现在回过头来看,像我这样的人能在联考制度中存活下来,甚至还走入研究领域,还真的要感谢主。」一说完,身为虔诚基督徒的佘教授爽朗地大笑。
 
决心走入科学教育领域
 
研究所毕业后,佘教授在元培医专(现为元培科技大学)教了1年书,她一方面体会到教书的乐趣,另一方面也发觉到原来教书不是件容易的事。「老师的角色是要将知识传达给学生,但那时候的我,老师怎样教我,我就怎样教学生,我自己很不满意那段时期的教学方式。」原本就想要出国继续深造的佘教授,心中便设定了把科学教育与分子生物学当成下一个学习目标。
 
当时科学教育博士班的申请者一定得毕业于纯科学的科系,同时也要有教学的经验,佘教授完全符合资格,但其中两所分子生物学学校要求需有Advanced GRE成绩,当时入学在即,唯独密苏里大学的科学教育研究所不需要,于是佘教授就在「上帝的安排」下,进入了密苏里大学攻读博士学位,主修科学教育,副修生物化学。
 
从纯科学走进科学教育领域,佘教授才发现两者落差很大,动辄讨论的课程更让她刚开始很难熬。「我本来对教育一窍不通,但我的个性是,只要下定决心,就会全心投注下去。」她说,尤其科学教育是以科学概念为本质,有自己的理论、派别,和纯科学完全不同,但这一切却让过去只专注于纯科学的佘教授又有了沈浸在新事物学习上的动力。
 
「我花了两年多的时间修了八十几个学分,老师要我去修的我当然修,老师没要我去修的,我有兴趣还是去修,同时还因拿研究奖助学金,得帮教授做研究直到毕业。」她说,这中间的过程虽然很累,但博士班学到的东西都还是与科学研究有关,老师又都是教学与研究的佼佼者,「无限的知识不断吸收,智慧不断开发,不断达到自我极限,这是我人生最快乐的一段时光。」回想过去念博士班时,佘教授又开心地大笑起来。
 
不断找寻有兴趣的研究
 
拿到博士回台后,佘教授便在中国台湾师範大学科学教育中心担任副研究员,开启科学教育的研究生涯,之后才陆续在辅仁大学、淡江大学、交通大学等校任教。研究历程也从刚回中国台湾所进行的「师生互动」,开拓对科学本质学习的了解,而转移到「科学概念改变研究」与「数位多媒体学习研究」,并运用所发展的科学概念改变模式—双重情境学习模式,成功地改变逾15个班级中学生的理化和生物概念,并影响了8位以上科学老师的教学模式,而她在师生互动与科学概念改变上所进行的研究,更成为许多国家研究者的重要参考。
 
佘教授目前的研究重心为整合「认知神经科学与科学学习」,这是在探讨成功改变概念的神经生理机制。然而,会开启她走上认知神经科学之路,是源于2005年前往美国史丹佛大学专研认知神经科学,而后又在2011年前往加州大学圣地牙哥校区专研脑波研究。因此,佘教授也在最近二年陆续发表运用脑波探讨学生科学问题解决与科学学习的论文,而不久前发表在《国际心理学杂誌》(International Journal of Psychophysiology)上的一篇论文,更显示人的前额叶和枕叶在处理科学学习视觉讯息时所呈现的Theta和Alpha频率的动态变化与互动关係。
 
对于研究历程的一路转折,佘教授笑笑地说:「我对自己有兴趣的议题非常专注,没兴趣的东西就完全不关心,也觉得无所谓,而且我也只喜欢对有逻辑的事物进行推理。」也因此,她在研究过程中,总是只做自己有兴趣的题目,再从这些有兴趣的议题中挖掘新问题,不断为自己开拓新的研究道路。
 
以培养科学老师为使命
 
但不论研究的触角如何深入,佘教授都知道自己最大的使命是要培养出好的中学科学老师,也希望把科学知识的这一份快乐传达给他人。
 
「我们要教的其实是老师应该要有的教学策略,要让学生懂得学习的方法,所以前提是老师必须要先『会』,会了之后才能去教学生。」举例来说,像是中学「浮力」概念是非常抽象的,且学生有许多来自生活的迷思,老师若能採用探究或问题解决等不同教学法设计课程教学,让学生亲身经历学习浮力历程,提出预测、观察对象、进行实验、亲眼看到结果,浮力自然不再是背诵不可得的概念。
 
「我认为科学老师对国家是很重要的,如果科学老师不够好,就培养不出好的学生,国家的竞争力就无法提升。」她说。而好的科学老师应该要具备很强的逻辑推理与理性思考能力,并得让孩子善用逻辑方法学习科学,启发孩子对科学的兴趣,才是老师的使命。
 
至于对有兴趣不断深入科学领域的研究者来说,佘教授也拿自己的经验为例,她认为每个要进入研究阶段的人,首要条件就是一定得懂科学、对科学有高度兴趣,具备了这基本要求后,才能进一步要求对研究、实验有耐性,才能把研究做好。「不过,最重要的是,做研究的人就应该只是想着如何让自己的研究更加深入,论文发表则是为分享自己重要的研究发现,如此才能让自己长久沈浸在其中。」佘教授说。
 
但不管是要教出一流的科学老师,还是要启发学生进入科学研究的殿堂,佘教授从未忘记过自己年少时对科学的那份感动,「科学就是很有趣的,就是让人有豁然开朗的感觉,就是可以用逻辑的方法推论一切,这就是快乐,就是太好玩了!」从科学中,佘教授得到发自内心的快乐,也想让所有人都能体会到这份笔墨难以形容的乐趣。

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