2016年6月1日 星期三

為什麼對有些人來說,觀察與提問會這麼困難?

只要講到"科學方法",多數學生大概都能告訴你,不就是"觀察、發問、提出假說、設計檢驗方法、最後得到結論"嗎?但是我請問各位同學,你從小到大究竟有多少自我追尋與探索的經驗?還是說,當你一有問題的時候,那個問題馬上就被打爆,被視為"水平不夠"?還是說,我們的課程設計都只讓大家過過水,看一看,摸一摸,體驗一下。以為一節課或三節課就真的可以做出甚麼了不得的實驗?

我開的實驗課或正課多半都會要求學生做一個小專題。但是我這幾年都不這樣做了,因為我發現學生連觀察與提問的能力都沒有。令人非常沮喪。我先講個題外話,台師大生科系在過去幾年都會辦理"問題解決導向生態演化研習營",這個營隊的目的是協助大三升大四,還有大四升研一的同學"進入狀況",進入甚麼狀況?了解科學研究的步驟。所以在去年(2015)之前的研習營,都會要求參加同學在三天兩夜的時間之內,提出一個proposal來接受所有老師的"盤問",藉以增加同學的邏輯思考與實驗設計能力。

但是自2015年起,台師大就不再這樣做了。因為後來來參加的同學,有非常大一部份只是被老師要求參加,為了接近大師而參加,也缺乏良好的閱讀與辯證能力,更別說是實驗設計。所以從去年開始,這個營隊就只要求參加同學"提出問題"。

提出問題是很困難的事嗎?顯然是很困難的。有些同學把"問句"當"問題"。好比說,"這隻蝴蝶還會飛嗎?"是個問句。請問你會需要為了這種關切去設計一個實驗嗎?這樣的問題和"你中午吃飽沒"是沒甚麼兩樣的。

那麼甚麼叫做好的科學問題?是需要仰賴高級昂貴儀器才能做出來嗎?還是一定要走在時代的尖端?不是。一個好的問題有幾個必備條件:
  1. 你必須確認該現象真的存在:若現象本身不存在,那麼被提出來的問題就會衍生沒有意義的臆測;
  2. 問題需要有焦點,不能是個大哉問:好比說"動物是如何再生的?"就是一個不聚焦的問題,因為regeneration有非常多的樣式、層級與機制,請問你究竟在問那一種regeneration?
  3. 一個問題可以滾出其它的問題:如果你只喜歡問what?which?when?where?who?whether?這類的問題,那你只能得到Yes or No的答案。如果你能問出how與why,那才能產生源源不絕的討論與探索。
  4. 你能說明感到興趣的事由:所謂的事由其實需要來自一定的閱讀基礎,因為看多讀多了,所以才會知道眼前的事物究竟是不是個新哽?是不是一件值得關心的議題?如果見識短淺,就可能會錯過有趣的問題,也可能會把不重要的瑣事當成天大的事。

不過問題來了,如果連觀察、偵測與發掘現象的本事都沒有,那就真的表示自己的敏銳度有點問題。為什麼有些人會覺得一隻天牛只吃構樹葉片的中心部份是一個有趣的現象,有人就算天天經過一株都是天牛的構樹卻不以為意,甚至連那麼大隻天牛停在樹上都沒看到呢?對現象視而不見的問題其實是可以經由培養而改善的,但重要的是自己是否真的有興趣。如果沒有那個興趣,自然也不會有那樣的敏銳度,連被誘導啟發的可能都很低了。

2016年2月23日 星期二

昆蟲學新手的大挑戰之一:專有名詞多到爆背不起來

來自delta-intkey.com這個網頁的雙翅目形態解說
喜歡昆蟲不難,抓昆蟲不難,拍昆蟲不難,養昆蟲不難,在網路上嘴砲也不難,那難的是什麼?進入嚴謹的昆蟲學知識是有門檻的。但很不幸地是昆蟲學並不是非常普及的科學,就算是中文化的教科書中的辭彙也很難涵蓋所有可能出現的專有名詞與各類字詞。所以學習昆蟲時第一個頭痛的問題就是怎麼背這些鬼東西。

不背行嗎?不知道這些字不行嗎?excuse me,就是不行。因為這是昆蟲學課程,不是暑期昆蟲營,因此我們有必要記住一些單字,讓你得到一把鑰匙來開啟知識的大門 (說得很玄對不對?但我沒有唬爛你,這是真的)

對很多學生來說,背這些名詞之前有幾個困難點:
  1. 弄不清楚是英文還是非英文:台灣學生學習英語的過程中,不一定有機會接觸到英語演進的歷史,所以對於印歐語系之下各主要語言之間的關係,在科學上的地位與角色也不甚清楚,所以才會弄不清楚為何在課文與學術論文中會同時出現英文、法文、拉丁文,還有其它必須以非英語表達的辭彙。在許多學門的專業文章中,都會同時出現一般性的英文、專用英文術語,還有拉丁文。我舉例來說,"圓球形的"你會怎麼說?ball-shaped或是ball-like就是一般般的英文陳述,但精準一點的話我們可能會使用spherical,然而拉丁文會使用globus或sphericus。使用的場合不同,但你能分辨嗎?過去的英文學習訓練能讓你理解這些嗎?我想這是第一個障礙;
  2. 不會分析字首與字根:我相信不少高中英文老師都會教學生一些字首與字根,例如表示數量的拉丁或希臘文字首,但是高中學過的那些無法讓學生面對學術論文中見到的術語,因為學生知道的太少了,而且就算見到一個字,也不知道怎麼拆才是對的。例如上圖中的postocular這個字,對我們常看昆蟲學文獻的人來說,post + ocular就是後眼剛毛之意。這個比較簡單,但如果遇到copromycetophagy這個字呢?裏面有copro (糞生) + myceto (真菌) + phagy (食性) 這三個部份,那你怎麼知道有三部份?是用音節分嗎?不是,是來自於閱讀經驗,語源(etymology)的學習與分析才能得到這樣的解讀能力;
  3. 何時使用拉丁文何時使用英文?生物的學名都是拉丁文化的各種語言,但是生物學名也可以被英文化,這會產生什麼問題?首字母的大小寫,還有單複數型的變化。我舉個例來說,被子植物Angiospermae是拉丁文,複數名詞,但是angiosperms是英文,複數就是加s。動物界的拉丁文是Animalia,但以英文書寫就是animals。膜翅目的學名是Hymenoptera,但以英文書寫就是hymenopterans。一般來說要精確註明一個分類群的分類地位與歸屬時,要使用學名,那麼就應該要使用拉丁文。但如果只是在字句中提到該分類群,是可以使用英文形式的;
  4. 不會唸:不會唸還真是大問題。其實大多數的形態學術語,無論是人類解剖學還是昆蟲形態學,所有術語不是拉丁文就是源於希臘文的拉丁文。所以在唸法上最好要學會接近拉丁文的唸法,這個有空再教。會唸就會背,不會唸的話就很難真正步入使用這些辭彙的境界;
  5. 同物異名與異物同名:這很常見。tibia對脊椎動物來說是脛骨,但對節肢動物來說叫脛節,同一個字所指涉的結構在演化上不同源,為什麼有一樣的詞只因為對腿部分節的命名思維是接近的。而同樣是陰莖,有人認為使用aedeagus,有人愛用phallus。但也有人認為aedeagus和phallus不完全對等。同樣是生殖結構,在竹節蟲叫terminalia,但是在鱗翅目會稱為genitalia。
所以如果要進入這麼多字詞的世界,要背嗎?當然要。但是背的前提是你真的認為這些知識很重要,不記下來不行。然後你在大量的閱讀過程中能夠學習到如何比較、分析與歸納,這樣你才能摸索破解這麼多字詞的訣竅,而不是看到一個字就頭痛一次,最後什麼也沒記得,修了一門課最後因為記不住任何事情所以歸零。

2016年2月13日 星期六

養蟲不是瞎整昆蟲,而是科學方法的演練

在台灣各大學所開設的昆蟲學課程中,經常有一種作業叫「養蟲報告」,也就是說要你一個學期養一種昆蟲,然後在學期末的時後就交出一份報告。這似乎是一個行之有年的作法,但是請問各位老師和助教,你們真的覺得這樣的作業能夠達到任何科學知識的學習效果嗎?或只是讓一群搞不清楚狀況的學生在那邊瞎整小動物?最後弄死以後摸摸鼻子就算了?

如果我們想要學生養一種昆蟲,那麼出這個作業究竟是想看到學生以什麼樣的基礎得到什麼能力?我想一想,從頭開始說好了:
  • 對待動物的態度:我們應該把昆蟲當成寵物嗎?不是。應該要把牠當成被圈養的野生動物。寵物和野生動物的差別是什麼?你可以把寵物弄得乾乾淨淨的,高興拍多少萌照就拍多少萌照,你可以把牠叫作阿肥或北七都可以。但是如果當牠是野生動物,你應該要儘可能降低因為圈養對牠的行為所造成的干擾,你可以進行很多的記錄,但是你不能要求動物擺出你要的pose;
  • 事前的準備:要準備什麼?錢嗎?還是直接去昆蟲店買一盒甲蟲和培養土加菌瓶丟在那邊就好?現在的學生絕大多數都沒有飼養動物的經驗。就算是從小家裏有寵物,他頂多就是負責給他市面上可以買到的飼料,負責拍照和抱抱就好,那裏知道照顧一隻動物要花多少心力?更何況有些人愛抓愛炫耀,但是連很基本的飼養常識都沒有,那動物遇到他就真的是災難。那養蟲之前有多少的功課要做?(1) 好歹看看書,很多科普書都有很好的建議,至少知道該種昆蟲的生活環境,食物與習性;(2) 好歹上上網,爬爬文,看看別人怎麼養?如何設置環境?如何提供食物?如何控制燈光與溫溼度?
  • 採集:做好這些準備以後才能出門採集。網具、容器,等等該帶的東西一個都不能少。還有最重要的東西叫筆記本與相機。但是採集有那麼容易嗎?沒有。如果沒有觀察能力,小動物就在你身邊,但是連看也看不到的時候,那就沒輒了;
  • 觀察與提問:能夠把動物帶回家並不難,但是請問你帶回去以後要做什麼?你知道觀察重點嗎?你知道什麼是值得被留意的行為嗎?有沒有可能找到相關文獻來佐證或解釋?那是一個本領。而不是傻傻把蟲帶回家,然後隔天乾掉了;
  • 記錄、量化與分析:任何的養蟲報告都不應該只是把蟲養大(或養死),而需要在這個過程中讓自己能偵測現象、發現議題、甚至在時間與蟲源許可的狀態下設計實驗來解讀自己的疑惑。所以如何記載現象?如何量化現象?進而分析那些數據就是非常重要的本領。這個本領從何而來?當然是唸書。如果能夠找到相關的文獻資訊,應該就能根據前人研究的經驗與建議,得到執行策略與方向;
  • 自我評量探索的成效:台灣學生從小到大幾乎沒有被訓練任何給自己的學習成果評價的能力,只想看到分數,無法評估一件事情究竟可以被做到多好?然後自己做了多少?如果學生在一個學期中讀夠相關的資訊,就應該能夠知道這一學期以來做了多少?和真正的科學研究或自然探索活動之間的距離有多遠?
  • 呈現資訊與結果:也就是文字、口語和視覺傳達的能力。昆蟲很美,所以不能做出不美的東西。但是要怎麼樣才算美?才合乎科學性與美感?一樣,靠閱讀與品味養成。

養蟲絕對不是傻傻地拿一個塑膠袋或寵物箱出去,隨手撈一隻昆蟲回來丟著就行。如果你完全沒有經驗,請去翻翻科普書。如果已經有經驗,也請不要大意,很多小動物往往就是死在自認為識途老馬的老手中。

養蟲為什麼重要?在昆蟲學研究中,提供足量的蟲源才能進行在統計上有效的研究,而開發新的昆蟲飼養方式也同等於開發新的議題。這不是寵物飼養,也不是雕蟲小技,而是一個很根本的技術演練。如果看輕了養蟲基本功的重要性,就很難在這個領域繼續下去。

2016年2月12日 星期五

2016年的課程規畫以及修課同學應該做好的準備

我認為,理想的開課與修課狀態不應該是搞不清楚這門課在幹嘛,一開學就到處旁聽,然後一直到加退選和異常處理之後才確認,這樣,兩三週就過去了。如果扣掉放假、期中與期末考,那一個學期18週就剩不到幾週可以上課。我很希望來修這門課的同學是真心對昆蟲有興趣,而不是缺學分或同學揪來才修,因此請修課同學務必在開學前確認自己已經做好準備。

我先談談這學期我打算怎麼上課,還有我的開課理念。我既然在blog說過了,就不會浪費時間在課堂上再講一次。

首先我談一下開課理念。昆蟲學這門課在昆蟲系都是如普生一樣的主課,所以應該需要上下學期才能上得完。但是在生科系不會是必修課,頂多只能開一學期三學分。但是這表示我們會上得比較少?或上得非常通俗嗎?也未必。我自己是昆蟲系畢業的,我倒不認為一定非要修六學分的昆蟲學外加實驗課才能得到進階的知識。

那我們這門課的教學與學習理想是什麼?我想有幾個層次:

  • 第一級:不要害怕昆蟲,知道如何抓取,採集,飼養,觀察昆蟲。也就是生物夏令營的菜色,修過這門課至少可以讓你在人生中有個開心的回憶;
  • 第二級:能夠完成這個課程所有作業、報告,與評量所需要的工作。至少盡了修這門課的本份,修了這門課至少可以讓你知道如何看待昆蟲學的知識;
  • 第三級:能夠完成上述的要求,然後還能發展出自己的專業興趣。不管你要不要走學術路線,你應該可以比別人懂得更多一些,掌握更多與更新的資訊,而且知道自己可以讀什麼樣的書?找那些老師?有什麼機會?
那你想要成為那一級的人?喔,我先說,達到第二級才有60分,而且沒有不能當人。

好,然後我說說這學期打算做什麼?

  • 基礎的昆蟲學通常會談幾個領域的知識:形態、系統分類、演化、生態,生理、與應用(農業、林業、公衛、生技);
  • 正課和實習是一起做的,我們的實作部份會包含形態、生態、生理、系統分類和生物多樣性五大部份。每一個都需要花時間;
  • 我們有兩次野外課程;
  • 每一組同學都需要經營自己的部落格或網誌;
那麼每一位修課同學應該做好什麼樣的準備
  • 你需要複習普通生物學所談過的在閱讀、寫作、與資料引用方面的要求;
  • 你需要會使用繪圖軟體來處理影象;
  • 你需要學習使用excel與基礎統計軟體來協助數據分析;
  • 你需要開始思考你想要養什麼樣的昆蟲?如何進行準備?
  • 你需要開始抓蟑螂,因為上課會用上。而且不可以買,也不可以使用寵物蟑螂;
  • 兩次野外課程的時間已經公布,你一定要空出時間來,而且要帶大腦去;
如果你認為這些要求沒問題,那就來修。如果有所遲疑,覺得老師很龜毛,建議不要折磨彼此。

2011年2月20日 星期日

本學期的課程規劃

這學期我們想要上什麼呢?
  • 昆蟲在人類生活, 地球環境, 與科學研究上的重要性
  • 全球與台灣的昆蟲學研究簡史
  • 昆蟲的形態, 生理, 遺傳, 與生態
  • 台灣人日常生活中的昆蟲印象
  • 昆蟲標本的製作與管理
  • 至少2次的野外課程(地點待喬, 目前考慮福山, 墾丁, 清境或其它交通住宿方便地方)
如何評量學習表現呢?
  • 上課是否遲到很誇張但一副沒關係的樣子(我很討厭那種狀況外的學生啊, 想把頭轉掉)
  • 是否對課程內容與延伸議題進行討論與探索
  • 對作業與考試是否充份準備
  • 對老師給予的作業意見是否能夠理解並加以改進
  • 修課的過程中是否能令老師感受到你對此課程越來越有興趣, 而且表現越來越好
  • 室內課與室外課的基本生活教育/教養好不好 (例如是否很自私? 是否只會茶來伸手? 是否還是把自己當成父母過度保護的小孩?)

2011年2月16日 星期三

有關課本的選擇

在台灣的大學中開授昆蟲學的學系大體上有: 台大昆蟲系, 師大生科系, 中興昆蟲系, 彰師生物系, 東海生科系, 宜大動物科技系, 屏科大植物醫學系, 嘉大生資系等等. 有一段很長的時間多數老師使用貢穀紳老師所編著的中文版昆蟲學課本, 然而因為知識的演進與上課的需求, 各校漸漸各自使用自己習用的課本. 目前Entomology的原文課本有好幾本, 中文的課本則有徐堉峰老師所翻譯的昆蟲學概論, 昆蟲學概論這本書上市之後, 其英文原本The Insects: An Outline of Entomology (PJ Gullan與PS Cranston著)立刻就更新為第三版, 所以在中文版內就未見螳修目(Mantophasmatodea)的說明. 中國農業大學的彩萬志老師也翻譯了這本書, 因此有一本根據英文版第三版的簡體中文版本在市面上. 有興趣比較兩岸昆蟲學專有名詞翻譯的同學可以向老師借去看看. 目前英文版課本已經出版到第四版, 而我認為昆蟲學在很多方面是有必要更新的, 尤其是近年對昆蟲行為, 認知, 生理, 遺傳, 視覺, 基因體學, 演化等等領域的快速進展, 我們的確需要新的課本來跟上知識進展的腳步. 所以老師會使用英文版第四版的內容來教授本學期的課程. 但考慮到多數修課同學對於昆蟲, 甚至是多數無脊椎動物缺乏基本的認知, 因此我建議欲選修的同學多看一些一些基礎的, 可以引發興趣的通俗書籍, 才能比較順利地進入正式的課程.

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