科學教育要從小扎根
洪蘭〈天下文化〉BOOKZONE網站專欄2004/6/4
我國的科學教育從五四運動時開始談起，距今快要一百年了，但是現在看來，我們國民的科學精神並沒有比一百年前的老祖宗好到哪裡去：飛機出了事，交通部長不先追究飛安問題，反而去搬動辦公室的桌椅換風水；這次大選結束，有好幾位立法委員入閣，報載同黨的立法委員一窩蜂搶著要空出來的辦公室，認為那幾間風水好，才使他們升官。所謂「上行下效」，連在上位者尚且如此，更不用說一般老百姓了，像是最近的基本學力測驗，一大堆家長到寺廟求神拜，看了令人感嘆萬分。我們不是教孩子，自己的前途掌握在自己手中嗎，為什麼還要去廟裡祈求協助？如果鬼神受了香火就保庇我們，那他們算不算收賄？我們應該教孩子，只要盡了力，成敗沒有關係，考上了大學，沒有人管你高中念哪個學校，拿到了博士，沒有人管你大學是念哪間私校。
從根本做好科學教育
現在有很多青少年罹患憂鬱症，容易鑽牛角尖去自殺，這跟我們未能打開他們的視野，提昇他的境界有關。科學教育最基本的精神是實事求是，因為這點沒做到，連帶生命教育也賠上了。教育是國家的根本，不論科學教育、生命教育，它的目的是相通的，都在替國家培養可用的國民，因此在這國家快速沈淪之際，我們應該追根究柢，從根本去看如何做好我們的科學教育。
目前科學教育冠冕堂皇的話已太多，那些定義、教條、口號很炫麗，但卻於事無補。辦教育如同蓋房子，只有從最基層打椿起，切切實實的往上砌牆，這幢房子才不會倒。科學教育的根本精神在求真，它的必要條件是邏輯性思考與獨立判斷能力，實行法是反証法。科學精神其實就是一個態度，一個一絲不茍、實事求是的敬業態度，所以科學的精神其實也是我們教育國民的基本精神－－求真、求善、求美。
台灣人缺乏求真的態度
求真就是不和稀泥，應該怎麼做就怎麼做，不抄小路，不走捷徑，當這個精神發揮到極至時，「雖千萬人吾往矣」的勇氣會自然湧現，因為心中看到的是真理，真理是不能妥協的，人最後面對的是自己的良心。伽利略在接受教會審判，好不容易逃過火刑免去一死，走出教堂時仍然輕聲說：「可是地球的確是繞著太陽轉」。這種求真的態度目前在台灣很缺乏，整個社會風氣是得過且過，不講究是非。二十年前美國加州曾經發生過一個車禍，一輛汽車在高速公路行駛時輪胎突然脫落，彈跳到下面一層的高架公路上，擊中一名警官汽車的擋風玻璃，造成該名警員的死亡，事後追究責任時，發現是中國城一家修車廠的技工在安裝輪胎時，沒有按照規定鎖五個螺絲帽，只鎖了三個，因為他認為這樣就夠了，他還覺得美國人笨，浪費時間和力氣去做虛工，殊不知輪胎在高速旋轉時螺絲易鬆弛，如果鎖五個，還有二個作後備保障安全，不會發生意外。
這種馬虎不敬業的態度在我們生活中隨處可見。我去過很多中小學演講，到現在為止，還沒有爬過那一個學校的樓梯是等距的，總是高高低低不一樣間距。國立中正大學在我回國教書時是個全新的大學，但尚未驗收便漏雨，尤其我的辦公室，雨水竟然倒灌，後來發現是窗枱並未依照規定向外傾斜，使雨水流出，反而是向內傾斜，所以雨水倒灌。
只重表象，科學無法深根
如果我們不能從小訓練孩子求真、求是的態度，談科學教育則有如鏡花水月，因為沒有根基的高樓是不長久的。澳洲人把油加利樹叫「寡婦製造者」（widow maker），因為它常無預警倒下，壓死底下做工的人，使妻子變成寡婦。我初去美國時不了解這麼高大的樹怎麼會無預警倒下，覺得那句話可能是誇大其詞，直到有一天，停車場旁的油加利樹倒下，壓壞了底下遮蔭的車子，我看到翻倒露出來的樹根時才驚訝到它的淺。我的老師意味深長的說：「淺根的樹，再大的蔭我不敢去遮；沙灘上的城堡，再雄偉我不敢去住」。要想科學救國，必須先訓練孩子實事求是、一絲不茍的求真精神。愛迪生曾說：「沒有血汗就沒有靈感」（no inspiration without perspiration），天下沒有不勞而獲的事情，為求快速成長，種了根不深的大樹，一時枝葉繁茂，看起來綠葉成蔭，但是終究要付代價。現在整個社會已太浮華了，只重表象，不看實際，讓敢玩弄數字敢吹牛的人得逞，這個現象沒有糾正過來，科學是無法生根的。
另一個我們目前很缺乏的是反証的科學方法。在科學上，我們是先假設兩者無差異（H0），然後再推翻虛無假設（null hypotheses），也就是說，找到一千隻烏鴉都是黑的，並不能証明「天下烏鴉一般黑」這個命題，但是只要找到一隻烏鴉是白的，便推翻了虛無假設，証明了那句話不成立。反証是個非常有力的証明方式，當然，科學最重要的是問對問題，在問問題前先要有足夠的背景知識才能設立假設。
從生活中培養求真的態度
普通常識一直是國民知識水準的一個指標，諾貝爾物理獎得主李察費曼就曾經說過：「科學不過是普通常識的延伸」，科學是建立在普通常識上的，如果一個國家的國民會去相信綠豆湯抗煞，而且相信午夜子時熬的綠豆湯才有效，造成大家晚上不睡覺，市面上一豆難求，那麼這個國家是已經病入膏肓，我們真的是需要好好檢討我們的科學教育了。
教育本來不應該與生活脫節，現在各個國家都在談知識經濟，假如國民連基本的普通常識都沒有，我們怎麼去拼經濟呢？那不是自欺欺人嗎？沒有知識怎麼去做獨立思考？沒有邏輯性思考如何去作關鍵性判斷？在我們要求學生有科學精神之前，我們必須先替他們把基本常識根基打好，使他們有判斷的依據。也就是說，全民閱讀的習讀必須在小學時就養成，他們才能踏著基本常識的鷹架往上，去求判斷和思考的能力，如果沒有根，舉辦再多的科展也只是曇花一現，無法成長茁壯！
對中國人來說，這一百年來追求「德先生」和「賽先生」可以說是失敗的，因為我們只學到了皮毛，根並不扎實。既然知道無根之樹不會活，要活樹，只有從根救起，在生活上培養孩子腳踏實地求真的生活態度，在教育上培養孩子閱讀的習慣，增廣他的見聞作為思考判斷的依據，更重要的是我們要打開孩子的胸襟，摒除偏見，讓數據說話，使他可以看到數據背後的意義，強辯硬掰的國民是不可能成為科學家的！
我國的科學教育從五四運動時開始談起，距今快要一百年了，但是現在看來，我們國民的科學精神並沒有比一百年前的老祖宗好到哪裡去：飛機出了事，交通部長不先追究飛安問題，反而去搬動辦公室的桌椅換風水；這次大選結束，有好幾位立法委員入閣，報載同黨的立法委員一窩蜂搶著要空出來的辦公室，認為那幾間風水好，才使他們升官。所謂「上行下效」，連在上位者尚且如此，更不用說一般老百姓了，像是最近的基本學力測驗，一大堆家長到寺廟求神拜，看了令人感嘆萬分。我們不是教孩子，自己的前途掌握在自己手中嗎，為什麼還要去廟裡祈求協助？如果鬼神受了香火就保庇我們，那他們算不算收賄？我們應該教孩子，只要盡了力，成敗沒有關係，考上了大學，沒有人管你高中念哪個學校，拿到了博士，沒有人管你大學是念哪間私校。
從根本做好科學教育
現在有很多青少年罹患憂鬱症，容易鑽牛角尖去自殺，這跟我們未能打開他們的視野，提昇他的境界有關。科學教育最基本的精神是實事求是，因為這點沒做到，連帶生命教育也賠上了。教育是國家的根本，不論科學教育、生命教育，它的目的是相通的，都在替國家培養可用的國民，因此在這國家快速沈淪之際，我們應該追根究柢，從根本去看如何做好我們的科學教育。
目前科學教育冠冕堂皇的話已太多，那些定義、教條、口號很炫麗，但卻於事無補。辦教育如同蓋房子，只有從最基層打椿起，切切實實的往上砌牆，這幢房子才不會倒。科學教育的根本精神在求真，它的必要條件是邏輯性思考與獨立判斷能力，實行法是反証法。科學精神其實就是一個態度，一個一絲不茍、實事求是的敬業態度，所以科學的精神其實也是我們教育國民的基本精神－－求真、求善、求美。
台灣人缺乏求真的態度
求真就是不和稀泥，應該怎麼做就怎麼做，不抄小路，不走捷徑，當這個精神發揮到極至時，「雖千萬人吾往矣」的勇氣會自然湧現，因為心中看到的是真理，真理是不能妥協的，人最後面對的是自己的良心。伽利略在接受教會審判，好不容易逃過火刑免去一死，走出教堂時仍然輕聲說：「可是地球的確是繞著太陽轉」。這種求真的態度目前在台灣很缺乏，整個社會風氣是得過且過，不講究是非。二十年前美國加州曾經發生過一個車禍，一輛汽車在高速公路行駛時輪胎突然脫落，彈跳到下面一層的高架公路上，擊中一名警官汽車的擋風玻璃，造成該名警員的死亡，事後追究責任時，發現是中國城一家修車廠的技工在安裝輪胎時，沒有按照規定鎖五個螺絲帽，只鎖了三個，因為他認為這樣就夠了，他還覺得美國人笨，浪費時間和力氣去做虛工，殊不知輪胎在高速旋轉時螺絲易鬆弛，如果鎖五個，還有二個作後備保障安全，不會發生意外。
這種馬虎不敬業的態度在我們生活中隨處可見。我去過很多中小學演講，到現在為止，還沒有爬過那一個學校的樓梯是等距的，總是高高低低不一樣間距。國立中正大學在我回國教書時是個全新的大學，但尚未驗收便漏雨，尤其我的辦公室，雨水竟然倒灌，後來發現是窗枱並未依照規定向外傾斜，使雨水流出，反而是向內傾斜，所以雨水倒灌。
只重表象，科學無法深根
如果我們不能從小訓練孩子求真、求是的態度，談科學教育則有如鏡花水月，因為沒有根基的高樓是不長久的。澳洲人把油加利樹叫「寡婦製造者」（widow maker），因為它常無預警倒下，壓死底下做工的人，使妻子變成寡婦。我初去美國時不了解這麼高大的樹怎麼會無預警倒下，覺得那句話可能是誇大其詞，直到有一天，停車場旁的油加利樹倒下，壓壞了底下遮蔭的車子，我看到翻倒露出來的樹根時才驚訝到它的淺。我的老師意味深長的說：「淺根的樹，再大的蔭我不敢去遮；沙灘上的城堡，再雄偉我不敢去住」。要想科學救國，必須先訓練孩子實事求是、一絲不茍的求真精神。愛迪生曾說：「沒有血汗就沒有靈感」（no inspiration without perspiration），天下沒有不勞而獲的事情，為求快速成長，種了根不深的大樹，一時枝葉繁茂，看起來綠葉成蔭，但是終究要付代價。現在整個社會已太浮華了，只重表象，不看實際，讓敢玩弄數字敢吹牛的人得逞，這個現象沒有糾正過來，科學是無法生根的。
另一個我們目前很缺乏的是反証的科學方法。在科學上，我們是先假設兩者無差異（H0），然後再推翻虛無假設（null hypotheses），也就是說，找到一千隻烏鴉都是黑的，並不能証明「天下烏鴉一般黑」這個命題，但是只要找到一隻烏鴉是白的，便推翻了虛無假設，証明了那句話不成立。反証是個非常有力的証明方式，當然，科學最重要的是問對問題，在問問題前先要有足夠的背景知識才能設立假設。
從生活中培養求真的態度
普通常識一直是國民知識水準的一個指標，諾貝爾物理獎得主李察費曼就曾經說過：「科學不過是普通常識的延伸」，科學是建立在普通常識上的，如果一個國家的國民會去相信綠豆湯抗煞，而且相信午夜子時熬的綠豆湯才有效，造成大家晚上不睡覺，市面上一豆難求，那麼這個國家是已經病入膏肓，我們真的是需要好好檢討我們的科學教育了。
教育本來不應該與生活脫節，現在各個國家都在談知識經濟，假如國民連基本的普通常識都沒有，我們怎麼去拼經濟呢？那不是自欺欺人嗎？沒有知識怎麼去做獨立思考？沒有邏輯性思考如何去作關鍵性判斷？在我們要求學生有科學精神之前，我們必須先替他們把基本常識根基打好，使他們有判斷的依據。也就是說，全民閱讀的習讀必須在小學時就養成，他們才能踏著基本常識的鷹架往上，去求判斷和思考的能力，如果沒有根，舉辦再多的科展也只是曇花一現，無法成長茁壯！
對中國人來說，這一百年來追求「德先生」和「賽先生」可以說是失敗的，因為我們只學到了皮毛，根並不扎實。既然知道無根之樹不會活，要活樹，只有從根救起，在生活上培養孩子腳踏實地求真的生活態度，在教育上培養孩子閱讀的習慣，增廣他的見聞作為思考判斷的依據，更重要的是我們要打開孩子的胸襟，摒除偏見，讓數據說話，使他可以看到數據背後的意義，強辯硬掰的國民是不可能成為科學家的！