【美式教育】 小一生的科展

一月初剛放完寒假的某一天，小肉包從學校帶回一張校際科展的傳單。這是他們學校第一年舉辦科展，主題是 「going green and keeping the environment clean」。科展採自由報名制，因為並不是每個學生都參加，傳單上指明級任老師並不會給予協助，欲參加的同學必須先繳交一份宣誓書，除了要學生簽名宣誓會盡全力進行實驗以外，也要家長簽名宣誓會盡全力提供孩子必要的協助。

當時阿里爸爸和可可還在黎巴嫩，我和小肉包討論了兩天，決定報名參加。小肉包只不過是一年級的學生，對於科展完全沒經驗不說，連 「大膽假設，小心求證」 的科學實驗概念都沒有。不過我覺得這是一項很有意義的活動，整個過程下來，必定會讓他對於如何自己尋求事情的解答有更深一層的認識，一旦養成凡事求證的習慣，對於將來在日常生活與學習方面也會很有助益，所以算是半強迫半鼓勵的推他上陣了。

不過這次科展最困難的地方在於選擇主題。我想讓他對於科學的實驗與求證過程有進一步的認識，但是又不想把理論與實驗搞得太複雜以致於讓他心生恐懼進而排斥，因此對於甚麼樣的主題能讓小一學生產生足夠的興趣，並能自己著手進行簡單實驗，著實傷了好幾天的腦筋。某天我和小肉包出外吃早餐，看到有些人用餐廳裡的馬克杯喝咖啡，有些人卻向服務生指明要用免洗杯，突然腦中電燈泡一亮 - 馬克杯與免洗杯的比較，正好和科展的環保主題相配合，跟小肉包簡單說明了我的想法之後，他也很感興趣，我們於是決定就朝這個方面著手進行實驗。

我們的假設很簡單 - 免洗杯對於人體和環境都會造成負面的影響。至於該如何證明呢? 實驗方法也簡單到小一學生就可以自己動手進行，那就是種綠豆! 我們選了三種不同材質的免洗杯: 紙杯、塑膠杯、和寶麗龍杯，加上馬克杯當做對照組，用熱水來模擬咖啡或茶等熱飲，把熱水分別倒入四個杯子裡，等水涼了之後，把每一個杯子裡的水倒一點點出來種綠豆，然後每天觀察綠豆發芽的狀況並加以紀錄，如果免洗杯裡的水種不活綠豆，而馬克杯裡的水可以成功的種出綠豆來，那就表示我們的假設成立。

這個年紀的孩子對於種植植物並觀察植物的生長興趣濃厚，自從我們開始實驗後，小肉包和弟弟每天都跑來數著到底有幾顆綠豆發芽，也沒忘了每天澆水。不過綠豆發芽的結果並不如我們所預期，四個杯子裡的水種出來的綠豆最後都有發芽，只不過有些發芽得快，有些發芽得慢，有些全部都發芽了，有些只有部分發芽。我讓小肉包把這些差異都紀錄下來，並且歸納結論:

「用馬克杯裡的水種出來的綠豆發芽情況最好，不過其他三個免洗杯裡的綠豆也都有發芽，顯示用免洗杯裝熱飲對人體與環境的負面影響並不如我們想像中的嚴重。」

當然啦，真的要挑的話，我們這次的實驗確實不夠嚴謹。所謂成功的實驗必須要能夠重覆許多次仍然能得出一樣的結果，但是我們由於過程中遇上搬家，在所有東西都裝箱打包，一團混亂的情況下，只做了一次實驗就下結論。不過小肉包對於這個結果也做了一個很有趣的 recommendation，寫在科展的板子上做為結尾:

「本次實驗的建議: 請大家提醒爸爸媽媽，到咖啡店喝咖啡的時候，最好自備馬克杯或可重複使用的杯子，如果真的不得已必須使用免洗杯，則最好選擇紙杯，千萬不要用塑膠杯裝熱飲。」(因為根據我們的實驗，塑膠杯裡的水種出來的綠豆只有 70% 發芽，而且發芽的速度最慢，芽又長得最短。)

結果小肉包在這次科展裡拿到低年級組 (grade K-2) 的第三名，非常開心。



繳交成果的隔天，學校邀請家長一同參觀所有學生的作品。小肉包班上連他在內一共有四位小朋友報名參加 (out of 21 students)，我對於其他同學的主題非常好奇，於是拉著阿里爸爸一同前往。小朋友們選擇的主題真是五花八門，有人研究 「用甚麼樣顏色的環保垃圾桶最能激起大家的環保意識?」 有人研究 「用甚麼樣顏色的屋瓦蓋屋頂最能節省能源?」 很多主題都讓人看了會心一笑。

這個是高年級組 (grade 3-5) 的學生做的，主題是 「用太陽能發動的車子在一天之中的哪個時間跑得最快?」



這個是小肉包的同班同學 Ani 的作品，主題是 「用哪一種肥皂洗手洗得最乾淨?」 Ani 最後得到低年級組的第二名。



低年級組的第一名是由小肉包去年的同班同學 Ife 奪得，她探討的是酸雨對於植物的影響。這個實驗本身已經不容易，Ife 又拿了許多盆栽和實物來現場擺設，我和阿里在參觀的時候當場就覺得 Ife 一定會得第一名。Ife 的爸爸媽媽是從非洲迦納來的移民，對於栽培 Ife 非常努力，完全沒有中國人背景和血統的 Ife 甚至每個禮拜天下午還和小肉包上同一個中文學校，是個很認真的小女孩。



這是小肉包去年的另一位同班同學 Michelle 的作品，主題是 「為什麼我們要減少用紙量?」 很棒的主題，只不過從頭到尾只有上網查證的資料，並沒有手動的實驗，算是有點違反了科學求證的原則。



這是一次非常有意義的科展經驗，我和小肉包在實驗和成果發表的過程裡都學到很多。我對於校方願意開放科展給低年級的學生參加很 surprise，因為印象中台灣科展的國小組多半規定四年級以上才能參加，美國學校卻竟然連幼稚園大班生 (K) 都可以參加，雖然低年級小朋友們的主題多半很簡單，也有許多根本不符合實驗精神，不過想像力及創造力本來就是無遠弗屆，從小就開始腦力激盪其實是相當值得鼓勵的!