五感的人文科學家：邱美虹

科教館科學研習月刊 101年12月
科學家的科學路  專欄

 

 

五感的人文科學家：邱美虹

 

一座鋪設了原木地板，加上整片落地大型書櫃的研究室裡，資料成疊滿布的書桌上，埋首了一位氣質獨具、聲音清麗的教授，正在忙著連繫團隊的科教偏鄉服務事宜，身旁還或掛或放著一幅幅小型油畫或書法作品，還有著許多來自世界各地的民俗工藝紀念品，以及學生們寫的各形各色問候小紙條等等，一踏入，便立刻有種被溫馨與舒適氛圍環抱的感受。這間非常不一樣的研究室，就是臺灣師範大學科學教育研究所教授，邱美虹的個人天地。

談起自己一路的求學經歷，來自高雄邱美虹，因母親在中油公司工作，所以身為家眷，自然就進入了中油子弟專屬的國光中學。這間獨特的學校，學生的背景齊一，實施男女合班制，使得校風開放。而全人教育的理念，完全沒有填鴨式的升學主義，所有的科目一律正常教學，因此無論是化學實驗、美術、體育等課，都扎實地上過，讓邱美虹至今仍對這段期間的求學生活念念不忘。

或許因為邱美虹的父親是國中數學老師之故，邱美虹天生對於數理方面特別拿手，資質聰慧的她，對於課堂上學習的知識，只需認真聽講，回家稍作復習，就能有良好的學習成效，因此學校的功課，對邱美虹來說從來不必煩惱。遺憾的是，父親早在她十歲時就因病去世，未能對她在課業方面產生啟蒙，或許只能說是送給了邱美虹這個數理邏輯優秀的基因。

由於國光的教育觀非常進步，因此也沒去過補習的邱美虹，擁有許多自我可運用的學習時間，對家長來說，也減少甚多的經濟負擔。尤其是像邱美虹母親這樣需要獨立教養四個子女，除了重擔少了，爭氣的兒女們在讀書時總是不需要母親多予操心。個性活潑外向的邱美虹，在這樣愉快的學校氣氛下，才能也跟著全方位發展，可說是「琴棋書畫」樣樣通，甚至活潑到中學老師禁止她在自習課中講話，就怕她影響到其它同學的學習，邱美虹笑說：「可能就是這樣的因果，冥冥之中就注定了我未來就是會走向老師這一行。」

因為家境清寒，邱美虹在大學選填志願時，自然以師範大學為首選，她說：「原先我是想選台大數學系的，但是經過現實考量後，還是選填師大」。那個年代，幾乎成績優異的貧寒家庭子女，一律以師大為第一志願，尤其中南部的務農家庭子弟更是大宗，所以當邱美虹進入自己的第一志願師大化學系之後，發現到同學間的同質性很高，進而觀察出這個現象。師大充滿了樸實、純真、愛智的學風，讓師生間的感情也特別濃厚。

邱美虹有感地說：「其實師大的正門口，行政大樓的穿堂，有掛著一塊小小的匾額，上面寫的是『止於至善』。師範生都知道師大的校訓是「誠正勤樸」，但是許多人恐怕都沒有發現這個牌子。這四個字我現在看來，真的覺得特別有感觸」。邱美虹表示，身為一個教師，確實需要不停地求取自我進步，而「止於至善」就是最貼切的座右銘，更是教師一輩子的承諾。

大四時，邱美虹還主動進行了一個畢業研究，指導老師正是蕭次融（詳見本刊第50卷第一期）。當時蕭次融教授剛返國服務，畢業小論文題目研究秋水仙的邱美虹，深深感受到老師迥異於其他教授的教學。蕭次融鉅細靡遺的要求，也形塑了最嚴謹的身教，影響到邱美虹日後的治學態度。

師大畢業後曾任學校助教，並先後在高雄和平國中及台北中山女高擔任教師的邱美虹，奠定了扎實的第一線教學經驗。而一直有出國進修計畫的她，在公費生服務的教師年資任滿後，邱美虹終於踏上出國的路。因為先生也同時出國進修，因此，原先想選擇鄰近先生的學校，但是先生希望她選擇最好的機會，並且幫她分析，認為純科學的領域已經飽和，建議她往當時尚屬新興領域的科學教育攻讀。

邱美虹回憶起這段緣由，笑說還真要謝謝先生的遠見，讓她現在得以學以致用，發揮最大的效益。即使在美國求學的時光兩人常是相隔兩地，但是在學問的累積，卻迸發出最強的能量。碩博士皆在哈佛大學完成的邱美虹，碩士學的是科技教育，而博士階段有幾堂課因哈佛有與麻省理工學院（MIT）合開學分，所以邱美虹也接觸到MIT的課程，當時這堂以樂高動力機器人為教具的教學研究課程，讓她眼界大開，也觀察到了教育理論、科學技術、科學原理學習的這三大領域，得以整合並精采共呈。

同時在這段往返於兩間名校的學習經歷，以及後來在匹茲堡大學擔任知名認知科學家Micki Chi的博士後研究，邱美虹更踏入了教育心理學的領域，對於認知理論的學習、知識表徵、問題解決表徵及策略等多重理論，皆有了深入的學習與應用研究，在嫻熟於理論的充實下，也對未來邱美虹在結合科學理論與教育理論的發揮下，扮演相當重要的基礎。

邱美虹夫婦二人在擔任博士後一年，幾經思考決定返國服務，除了兩人對未來做了個SWOT策略分析之外，有一首美國詩人佛羅斯特（Robert Frost, 1874-1963）的《未行之路》（The Road Not Taken）【註1】，更是邱美虹一直放在心頭，揮之不去的心情觀照，忠實描寫了自己這番凡是「正確」的事情，只要做了，就從不後悔的演繹。

就在這個抉擇點時，恰好台灣師大科教中心前主任魏明通教授也予以鼓勵下，邱美虹選擇了回到台灣服務，返國後，一頭就栽入師大作育英才的行列。能文能武的邱美虹，除了在專業的科學教育，有著巾幗不讓鬚眉的表現之外，她還擅長書法、水墨、油畫等專才，參加校內的比賽也常獲頒獎項，使得邱美虹的教學生涯多采多姿。而積極帶領臺灣學界走向國際的邱美虹，如擔任美國科學教育研究學會(NARST)的國際委員會主任委員，和參與IUPAC各項活動，從國家代表、資深委員到主任委員，不斷協助國際組織進行開發中國家的化學教育工作，為平衡國際科教資源而努力。

這段期間，邱美虹也曾獲得2009年的亞洲化學會頒發的化學教育貢獻獎，肯定了她在科學教育的貢獻。不過談起國內科學教育的現況，邱美虹說：「以化學課來說，學生做實驗的機會仍然偏低，當教學時間不夠時，教師通常會犧牲動手做實驗、探究科學歷程的實驗課，這就失去了學習科學的目的，也失去培養學生審問、慎思、明辨、篤行，以及設立假說、收集證據、驗證假說、提出論點的科學素養」，她續言道：「臺灣參加1999RTIMSS，與2006年參加國際科學素養測驗（PISA）後，嚴重發現到臺灣學生普遍有高成就、低興趣的現象，相較於新加坡或是芬蘭，則是高成就高科學學習興趣，這是我們應該特別借鏡的，因此如何引發並維持學生學習科學的興趣，是未來的工作重點。」

談到這部分，邱美虹格外語重心長，她表示，促進學生對科學的興趣、培養學生探究問題的能力、訓練學生解決問題的能力是學生端要面對的問題。而教師分級、專業認證、教師的專業成長，則是目前教師端迫切的問題。芬蘭就是因為有優質的科學教師，且學校與家長完全信任教師的課程安排，使得校內學生彼此差異性低，且校際間的差異性也不大。在優質化的教師教學環境下，芬蘭這幾年在全世界的科學素養表現上則相當優異；反觀台灣現在所面臨的師資問題，則不得不令人憂心。以現今小學的科學師資來說，幾乎七至八成的教師沒有專才專用，大部分小學具有科學背景的老師都無法適才適所，此現象除了浪費了教育資源，更形成科學教育的死角。

話題既開，邱美虹也提到剛發布的諾貝爾醫學獎得主英國劍橋大學約翰戈登(John Gurdon)的小故事。戈登在十五歲時，老師勸他不要在生物界發展，否則「純粹是浪費時間，所有相關的想法都應該立即拋棄」。他將老師的評語保留至今，以激勵自己朝向心之所屬的科學研究前進，且不受他人左右。約翰戈登這種化消極否定為積極向前的態度，值得愛好科學的青年學子多多學效法。

邱美虹同時也談到學生在科學學習上的困難相當多元，如科學符號、科學語言、以及微觀世界的表徵和巨觀現象的關係，都造成學生難以學習的原因。如碳酸氫鈉，或碳酸鈉，學生會誤認為是酸，因為中文科學語言與日常語言不同之故；此外如乙醇的化學式是C₂H₅OH，學生也會誤以為有OH就是鹼性物質，再加上很多微觀現象都需要透過科學模型來解釋其現象，這些都是邱美虹在教學與研究上，特別專注的問題，畢竟，要當「老師的老師」，必有見人所不能見之功夫，才能洞悉問題根源，而科學教育的根本問題得以適當解決的話，教師與學生，才能有意義的學習，在未來，邱美虹也將持續以她獨有的厚實、親切、柔性與嚴謹的方式，改變這個現象。

 

註1：佛羅斯特（Robert Frost, 1874-1963），《未行之路》（The Road Not Taken）

TWO roads diverged in a yellow wood,

 And sorry I could not travel both

 And be one traveler, long I stood

 And looked down one as far as I could

 To where it bent in the undergrowth;

 

Then took the other, as just as fair,

 And having perhaps the better claim,

 Because it was grassy and wanted wear;

 Though as for that the passing there

 Had worn them really about the same,

 

And both that morning equally lay

 In leaves no step had trodden black.

 Oh, I kept the first for another day!

 Yet knowing how way leads on to way,

 I doubted if I should ever come back.

 

I shall be telling this with a sigh

 Somewhere ages and ages hence:

 Two roads diverged in a wood, and I—

 I took the one less traveled by,

 And that has made all the difference.