科學五步曲 —觀察、推理、實作、記錄、討論

(一)    觀察

英國科學家波以耳在操作酸鹼實驗時，觀察到一小滴酸液碰觸到花瓣而變色，因此發現了酸鹼指示劑；伽利略觀察教堂頂端的吊燈規律擺動，進而得知了單擺的等時性規律。所謂「觀察」，是要「觀察各種科學現象中的規律」；而非「從紙筆測驗中觀察解題的方向」，然而現今的科學教育卻與此理念恰恰相反，使得「觀察」成為目前學生學習科學的最大阻礙。「觀察能力」雖然是科學實驗中的基礎，卻也攸關著整個實驗的成功與否，在進行科學實驗時，不要忽略任何蛛絲馬跡，大處小處都必須觀察仔細，才有機會成為下一個波以耳、伽利略。

(二) 推理

有人說：「科學需推理」或許學生們能夠很迅速的背誦出科學定理的敘述，卻無法將實際發生的現象與科學定理產生連結。比起純粹的紙筆測驗，科學推理是應用科學方法、原理去進行合理推論或是解決問題的歷程。繼觀察之後，我們必須在各種現象中找出背後的 「為甚麼」，進而進行分析 尋求解答。跳脫出既有的定理，在只有觀察數據的狀況之下，透過不同的角度探究與推敲，整理出所有具可能性的假說，形成初步預測，讓科學推理成為證據與理論之間一連串的思考過程。

(三) 實作

名鑑識專家李昌鈺曾說：「有一分證據，說一分話！」所有假說都必須經過無數次重複操作的過程才可能形成定理。實作的目的不僅僅在於探索以及求得證據，更能夠激發出我們對科學好奇心與創造力，感受科學不同層面的趣味。從科學實作中，我們可以學習到準確分析、精確測量，甚至是科學家們實事求是、百折不撓的研究精神。比起做評量、寫考卷，直接動手做反而能輕鬆、迅速地將所有科學定理一網打進，展現於眼前，讓我們的學習擁有更大的成效。用這種親身體驗與科學融為一體的方式學習科學，不才是真正的學習嗎？

(四) 紀錄

一般而言，觀察紀錄的內容分成「文字」、「圖表」、「影像」三種，可以表現出紀錄的階段性與延續性。而無論是哪一種記錄方式，都必須切記不要讓內容過於複雜，使自己無法掌握精華之處。除了版面整齊以外，詳實紀錄也是很重要的，所有數據皆須不厭其煩的紀錄，因為越完整的資料越能分析出完整的實驗推論，更可以成為回顧或比較相關實驗的依據。「紀錄」這項工作，不但是科學實作最後的關鍵，更能讓學生們從中學習如何統整資料，並運用於平日抄寫學習筆記上，可以說是一種另類學習！

(五) 討論

在科展的過程中，與組員及師長的相互交流還有相互協助更是不可或缺。俗話說：「團結力量大」將大家的創意與想法合而為一，匯集了每個人的知識與力量所完成的作品，才能堪稱為真正的心血結晶。而討論的過程，不但能夠確保每個人都確實参與活動，亦可以讓我們學習到如何完整而正確的表達出自己的看法與意見，並藉由交流將現有的想法加深、加廣，集合成為原本意想不到的完美作品。

圖片取自:
波以耳w1.chjhs.tyc.edu.tw
問號richfree.pixnet.net
meeting liverpoolcnd.org