駿逸的生活科學課(手電筒 02)

這節課太豐富了,記錄好難寫。我發現我大概只能流水帳地記錄。

詳詳早到,我讓他試著做上週我們的「難關一」,也就是「兩條電線、一個燈泡、一顆電池,讓燈泡亮起來」。詳詳很快地做出來,看樣子上週我們沒有白費功夫。不但如此,他開始嘗試各種可能。我聽見他大喊:「反過來也可以!」我看見他把燈泡接到電池的負極,發現了電池的正負極與燈泡的關係是任意銜接的。
孩子陸續到了,我要他們跟詳詳一樣複習上週下課前的練習。成功的孩子,我要他們開始思考兩個問題。


「為什麼圖裡左上的接法會亮,但右上跟右下的不行呢?」這三種接法及其結果,都是孩子們上週嘗試出來的經驗,其中暗示了「電子迴路」的概念。

按照慣例,在一番抵抗跟心戰喊話之後,孩子們開始展現他們天賦的洞察力與想像力。小展一定是在哪裡聽說過:「因為要循環啊。」我追問他:「什麼意思?什麼是循環?又是什麼在循環?」小展支支吾吾地說不上來。亞亞適時地補上:「是電在循環。」我還要追問,小展岔開話題:「燈泡裡面有兩根鐵絲。」

小萱接著說:「是不是因為燈泡裡面長這樣?一根鐵絲接到燈泡旁邊銀色的地方,一根接到燈泡下面的地方。所以電線一定要分別接到兩邊,這樣才有循環。」小萱大膽地推想,多有道理。

解決了燈泡,小展開始思考電池。電池上標示的「正」與「負」讓他聯想到磁鐵的「N」與「S」。他假設電池裡面有一個隔離板,將「正」與「負」隔開,因此,才需要從電池的兩極接出兩條電線,讓「正的電」與「負的電」分別進到燈泡裡。「碰!」像是靜電那樣產生火花。想像的火花,照亮他自己的臉。
  

這個想法一定有很不尋常的價值,因為已經有不同班級的兩位孩子想到一模一樣的解釋。這個解釋包括了孩子對眼前現象的觀察(電池、燈泡與電線的接法)、結合了生活經驗(有火就有光),並且加上想像力與推理。有根據地猜,然後仔細求證,就是科學態度的一部份。

到此,小展自己的推理(正電與負電分別出發)推翻了自己「聽說」的理論(電路是回路、是「循環」)。多有趣?這就是填鴨的副作用。當有一天我們開始思考,我們才知道我們從來沒有學會那些塞入我們腦海裡的知識。甚至,那些知識還結成了彷彿腦瘤的硬塊,阻礙了我們思考的活絡。

小展的推理,是在我們的教室裡發展出來的,目前為止並無破綻。這當然是一件很有價值的事,然而除了練習思考之外,我仍舊想要讓孩子們知曉一些科學界公認的知識。我告訴孩子們,電池裡面並沒有小展假想的那個「分隔版」,並且電池裡面是液體。

小展越挫越勇,不,他沒有感到挫折,因為他思考的脈絡並沒有被我否定,我非常欣賞他的推理架構。他的推理是被事實推翻,這似乎讓他因為知道更多而振奮。他沈思了一會,又做出其他的假設。


但在他的猜想還在推展的過程中,就被亞亞找到不合理的地方。孩子們的合作探索開始運轉,一個又一個想法被丟進我們共同建構的思考脈絡裡檢視。如果我們退後再退後看,這樣的過程,也就是科學文明建構的方式。

我問孩子們:「你們還要想嗎?要不要我跟你們說答案?」孩子們一致地斷然拒絕。

我覺得振奮,但為了確保孩子這堂課「學到什麼」,我沒有時間再讓他們摸索下去。這種時候我特別想要一個學校,可以有那麼多時間可以帶孩子探索世界。

雖然只差臨門一腳,我還是直接提醒孩子「電池也要在循環之中」。孩子們惋惜地大喊:「對啊!對啊!我怎麼沒想到。」在孩子的頓足扼腕中,我們繼續第二和第三關。

第二關:三條電線、兩個電池、一個燈泡。目標:使用兩個電池,讓燈泡亮


有了第一關的經驗,亞亞、大萱和小萱很快地破解了第二關。他們發現燈泡在兩顆電池時比一顆電池時要來得亮。他們說:「因為電力比較強吧。」

第三關:三條或四條電線、兩個電池、兩個燈泡。目標:讓兩個燈泡亮
首先破解第三關的是大傑小傑,出乎我意料之外。整節課(在我看起來)一直低靡著的大傑小傑,在兩人合作討論之下,很快地就想出了並聯燈泡的方法。老實說,我一直到這時候,才能相信他們其實一直都有在聽。


小展和詳詳也出人意表地試出用三條電線的並聯方法。


串聯燈泡的方法實在不容易想出來,同樣為了時間,我決定直接畫電路圖讓孩子們想。這樣的「放水」同樣招致孩子們的嚴正抗議。他們想要自己想。

有了之前紮實的思考過程,孩子們輕易地看懂了下面這張電路圖。亞亞小萱大萱也很快地把這個電路接出來。

因為這堂課實在上得太爽快了,最後的最後,我決定抓緊時間介紹一些理論知識。大萱之前就猜過:「電池的『+』是比『—』大的意思。」順著這個猜想,我向孩子們介紹電壓以及電位能。這個班的孩子都上過我的「基礎科學課」,我再次很振奮地發現他們都還記得「原子」、「位能」這些概念,有幾位孩子甚至正確地說明了位能的意思。在這個基礎之上,要理解「電位能」就非常容易。


在「把電位能當成位能」理解的基礎上,孩子們輕易地搞懂了兩個電池有兩倍的電位能、並聯的燈泡享用同等的電位能,而串聯的燈泡,則會分享電位能。

孩子們要求:「下週再想一些事情,把沒搞懂的事情槁懂,不要直接做手電筒啦。」身為一個教育者,被孩子這樣要求,真是人生一大快事。

留言

  1. 是有種蠻爽的感覺的!

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  2. 話說電位能的事情國中生也不見得搞得懂...

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