小學老師帶學生見諾貝爾醫學獎得主,連霍金也給他們簽名

獎金最高(一百萬美金)、號稱「老師諾貝爾獎」的「全球教師獎」(The Global Teacher Prize)於上週揭曉。百萬獎金得主—巴勒斯坦難民營裡的漢娜老師(Hanan Al-Hroub)需透過聯合國教科文組織聯絡,因此我們優先越洋採訪了最後十名入圍者裡年紀最大、也是唯一的科學老師—澳洲羅斯翠達公立小學(Rostrata Primary School)的理查‧強生(Richard Johnson)。

強生老師並不在資源豐富的私立小學任職,家長也不是有錢到可以捐款,教學對象也不是菁英科學班,他只是一個普通的、公立小學的老師。

但是最讓我吃驚的是,強生老師在擔任科學老師之前,已經當了二十年的全科老師,這種年資的老師躺著教就可以了,沒有科學背景的他卻在五十歲時大步跨出舒適圈,重新投入科學專任老師,建立全澳洲第一個小學的科學實驗室。實驗室的教學內容完全與世界同步,採訪中他提到的重力波、機器人Jibo都是非常新的發現或發明,他讓我真正見識到甚麼是「活到老,學到老」。

問(以下簡稱問):十一年前你建立了澳洲初等教育的第一個科學實驗室,跟之前的科學教育有甚麼不同?

理查‧強生答(以下簡稱答):11年前我嘗試教小學生科學,當時沒有人嘗試,我還記得幫一年級的學生上第一堂課的時候,我快嚇死了!說老實話,11年來,我們沒有倒退一步,我們做的每一步都是革命,剛開始的時候沒有錢、沒有贊助、只有學校的預算,從一個老的藝術教室開始;現在我們搬到一個專屬教室,政府在全澳洲建立了兩百個,帶動西澳洲在小學成立科學教室的風潮,現在應該有超過一百個小學的科學實驗室。

小學科學教育的動力是來自於一個計劃,但是內容是為全科老師所設計的,用傳統的教室,我們覺得可以再多做一點,讓學生可以體會再深一點、更豐富的科學學習。我們有設備可以用比較先進的設備和高科技。

問:當初怎麼建立這個教室?

答:我們用非常簡單的設備,盡量回收,譬如如果用塑膠杯裝膠水,一定回收再利用。我們用非常簡單和基本的材料來上課,都在預算內施行,當我們的課程越成功,就得到越多的支持,預算就會增加。

像是第一堂課,我在課堂中間放了一個水族箱,裝進當地河川的水,水有點鹹,還有水母,孩子從未見過,我們就這樣上生物課。我們喜歡動手作,所有學習的重點都是動手的學習,好比我們很喜歡蓋東西,如果你仔細觀察,就會發現喜歡蓋東西的人就會喜歡閱讀。

問:在這實驗室之前有科學課嗎?

答:過去一般老師被要求在一般教室裡面上科學課,原本的課程內容就很重,老師很掙扎,會想要挪用科學課。另方面,老師缺乏信心教導這門課程,不是每個人都喜歡科學,在一般學校,大概每個學校只有兩個人對科學狂熱、充滿興趣。也沒有特別訓練的學校讓老師進修,如果要做須要花很多時間。

變成小學的科學老師並不困難,因為沒有趕課壓力,所以越早的時候想辦法啟發小孩。根據報告,要在小學四年級以前盡可能的啟發,否則他們就很難被啟發,尤其在科學領域。

問:你們科學教室被稱為「未來教室」,特色是甚麼?

答:就是要一直進化。教育不能停滯,不能坐下來,否則一年內就會過時,網路科技是地球上從未見識過的世界。昨天我買的3D攝影機到了,我花了54塊美金買的,還在測試中。最快這個月,我們實驗室第一個機器人會從MIT實驗室送來。我們向新創公司購買它們的新商品,我們直接在群眾募資平台上面買東西,好比Kickstarter或者Indiegogo,上面有很多新創的計畫,我們直接跟科學家和工程師買東西,便宜非常多。

科技真正讓我大開眼界是3D列印,當3D列印剛出現的時候,很貴而且是木頭做的,再過兩年,又有更先進的機種出現,這個東西可以用來全方位的教育小孩科學。接下來我就在一年級的課用3D列印,讓大家創作人物,用3D列印印出來。3D列印讓我轉移到高科技領域,讓我們的實驗室轉型成為STEM實驗室。(STEM指的是科學Science、技術Technology、工程Engineering和數學Mathematics)

從0資源到十台無人機、二十個機器人

一個星期的學習可以超越一個學期

問:原來對實驗室的想法是什麼?

答:很單純,就教純科學。但是你不能只教科學,一定要加入科技,非常容易讓孩子進入狀況。還有很有趣,這是一般教育所不能提供的,就是有趣。用3D列印上一課,其中可以包含五種數學,像是測量長度、直徑,或是縮放比例,一口氣可以學到很多種。

還有,我們正在往機器人的路上發展,當你有夢想,你會有一種態度,認為障礙都可以被克服。我們不是光學寫程式而已,我們要學生可以用寫程式來控制機器人和無人機,我該告訴你我的夢想嗎?還沒對任何人講過。

我們建立一個紙板城市(cardboard city),裡面有一個飛行中心、交通指揮中心,學生可以在裡面申請工作,實驗室可以延伸到屋頂上,我們有10台無人機、20個機器人,還有車子。每個小孩都能實現他們創造的夢想,可以建造、設計城市,你可以想像這個計畫裡面會有寫作、電力、數學、音樂、影像、歷史,我們可以把整個計畫放在每天的學習中。一個禮拜的學習可以超越一個學期的學習,並且更有啟發!

問:你怎麼蒐集這些科技的點子?

答:我們會經常看新的科技。Gizmag.com是我的秘密武器,這個網站非常啟發人,它每周會告訴你世界上有甚麼新發現。如果你沒辦法跟著世界更新,你沒辦法從事教育(if you don’t know how quick the world is changing, you would never keep up with education),你總是落後十年。好比最近出現一個量子晶片(quantum chip),如果放在電話裏面,會比現在的電話厲害一萬倍,你可以看看這些新科技。我花了十年時間一直在尋找這些網站適合我的,所有都是我感到興奮、喜歡的訊息,我是一個科學迷。

問:看你增添設備的狀況,錢是個問題嗎?

答:錢對教育者永遠是個問題,如果你有一百萬,一個晚上就可以花掉。我一年的預算是六千美元、500個學生,我們用簡單的點子、簡單的方式和資料,然後把錢用在真正很特別的事物上。例如,我可以做一台飛機,環遊教室兩周,花費一分錢而已,你有聽過斜坡滑翔機嗎(Walkalong gliders)?只需要一點點斜坡產生的上升氣流,這台微型小飛機就可以飛行。這個玩具我花了五年才找到。你要花一些時間去網路上找東西,然後縮減到你覺得真正對你有用的範圍。

有些如果做得到,我們就用3D印表機印出來,這個月全世界最酷的列印出來的東西我覺得是「數位日晷digital sundial」。太陽的光線投射下來,在地上會出現數字,當光線消失,數字就消失。你看,如果你只坐在辦公室裡準備教材,怎麼會知道未來世界變成怎樣?你也必須讓自己身處於有創意的人中間,這都需要時間和熱情。

那天我在廣播裡聽到一個人講「我把我的興趣變成職業」(I turned my hobby to 
the profession),我覺得我是把專業變成興趣(I turn the profession to my hobby)。

帶著孩子見諾貝爾醫學獎得主

用SKYPE採訪科學家樣樣都嘗試


問:除了課程內容與世界同步,我也很好奇你怎麼讓科學家願意跟孩子打交道?諸如為○五年諾貝爾醫學獎得主(編按:Barry Marshall and Robin Warren,兩位澳洲人)製作繪本。

答:諾貝爾醫學獎得主我實驗室跟孩子們待了半天。

剛開始他們不願意來,他們說如果你要我們去,得先了解我們在幹嘛。但是網路上的資訊太技術,學生無法理解。所以我們老師開始研究這兩個醫學獎得主的理論,先改寫一本小孩子了解的書,然後讓小孩重新做一本書繪本,花了十週的時間。

當我們完成這本書之後,我跟這兩個諾貝爾得主說:「現在我們認識你們了」。他們很想要這本書,所以我們做了三本,兩本給得主,一本給斯德哥爾摩的諾貝爾博物館。事後大概有三十家單位找我們出版,我們都拒絕了,而是放在網路上免費閱讀,因為科學應該是開放原始碼讓人使用(open source),不該有標價的(price tag),更何況這是孩子們給世界最美好的禮物。

問:你們最新的作品是?

答:重力波(gravitational wave,愛因斯坦百年前宇宙論理的預測,今年二月被證實)。我們與發現重力波的單位聯絡,我們用Skype,讓學生直接跟發現重力波的科學家連線,剛好團隊裡有一個澳洲學者,趁著他回國的時候,我們學生採訪他。所有科學家都喜歡跟孩子打交道。

問:你們還有一個蒐集科學家簽名的計畫,所以就是發個信給他們,說學生想要跟他們接觸?

答:對啊,很簡單。
我們發信給霍金說,我們孩子想要蒐集科學家的簽名,他簽了一百個給我們。你可以想像世界級的科學家為孩子做些甚麼嗎?是的,你可以的,他們就是做啦!當然他們不可能答應全世界所有的班級,不可能來者不拒,但是當你夢想要作什麼,就去作!(when you dream it, do it.)

第二個科學家在MIT,然後是CERN的科學家(歐洲核子研究組織,是世界上最大的粒子物理學實驗室,也是全球資訊網的發祥地),裡面的頂尖科學家幫我們簽名還有海報。我們發電子郵件要求他們寄簽名給我們。為什麼我們想要簽名?因為科學家是地界上的搖滾巨星,孩子需要認識他們。我們有20個科學家的簽名!

問:課程內容聽起來困難,你怎麼認為孩子可以懂呢?

答:我們低估了孩子的學習能力。一年級學生問的問題,問出六年級學生的答案。這個實驗室最美好的結果之一,就是證明孩子想要知道並且得到更深的科學知識,我們過去從來不知道,所以現在老師和學生可以互相對話,他們不會停止問問題,他們討論黑洞理論,四年級就可以問量子跳躍(quantum leap)相關的問題,有些連我們也不知道,孩子們比我們知道的更多。

問:那有教科書可以看嗎?

答:沒有,誰需要教科書?下禮拜就過時了。我們討論每一年級的課綱,澳洲課綱並不複雜,老師可以用自己的方法任意延伸,我們可以調整以符合小孩。我們的實驗室現在成為國家的科學教育研發中心。

問:你覺得當科學老師最挑戰的是甚麼?

答:創新沒有容易的,尤其如果你現在從事教育,你必須是個創新者(innovator),每一課都要創新,否則孩子就要無聊了,然後衍生出行為管理問題,你也不會有力氣去感受到孩子的感受,無論是心理上或者身體上。

最大的挑戰是要跟上時代。最重要就是心態要改變(mindshift),尤其是教書已經教了很久、變成習慣,首先要改變的是你要知道你要教的是未來,而不是過去。我的教學哲學就是動手學習(Hands-on learning),他們在教室裡學習為自己建立模型、設計,以後就知道如何解決問題,對我來說這是對他們最重要的事情。

問:如果我是一個科學老師,你會教我甚麼?

答:學習寫程式,老師學會了,就可以教學生,讓他們知道程式的知識,然後它們就會學習應用在其他方面,會有問題解決能力。

問:你覺得當一個科學老師,對你的影響是?

答:去掉了工作裡面平庸、無趣的部分。當老師當到某個階段,你可能四十歲,你會開始重新評估,接下來的二十年你要怎麼辦,我還是很喜歡這個工作。年輕老師想不到這些。但是隨著時間過去,你上同樣的課程,就會變得很無聊。但是當科學老師,不會有這個問題,你得跑在孩子前面;聽到孩子驚喜地大喊「WOW!」,看到他們用跑的去廁所只為快點回來上課,這是我人生最開心的時刻。

小學老師帶學生見諾貝爾醫學獎得主,連霍金也給他們簽名