歡迎來到全臺最大戶外教室 玉山國家公園科研基地計畫
文/陳筱君
受訪者/雲林縣立樟湖生態國民中小學校長 陳清圳 國立臺中科技大學副教授 何昕家
亙古以來,世間萬物的運行啟發我們,不論是在科學上或哲學上,大自然一直都是最好的老師。臺灣的國家公園都有各自不同的特色,園區內有著多變的地貌,並且孕育豐富的動、植物資源,可說是最大的戶外教室。因此,藉由國家公園科研基地工作計畫,連結鄰近各級學校組成聯盟,將科學研究結合正規學校教育,落實 108 課綱中提倡的「透過生活情境促進核心素養」的重要目標。
鐵杉阿公出考題
來到玉山國家公園西北園區塔塔加遊憩區與楠溪林道的科研基地,時不時可以見到一群興奮又帶著好奇眼光的孩子們,在不同區域探索著這座蘊含豐富資源的戶外教室。
就像是被孩子們暱稱為鐵杉阿公的大鐵杉,以他高聳入雲且傘狀般的枝椏,佇立在楠溪林道約 1.4 公里與玉山林道交叉路口,不僅成為從塔塔加步道前往麟趾山及玉山登山口的重要地標,更是孩子們進行科學研究課程的對象之一。
「鐵杉阿公今年幾歲了呀?」,孩子們震懾於時間在這棵參天巨木身上發揮的力量,「這是從觀察切入的基礎科學研究方法,」雲林縣立樟湖生態國民中小學校長陳清圳分享自己的經驗。
原來陳清圳過去致力於推動生態教育,但在帶領孩子們與環境建立友善關係的過程中,觀察到他們對於真實世界的覺察力與理解度不足,比較難建立共感,而他也試圖找出原因,並尋求解方,「我思考了很久,發現孩子們在套裝知識中成長,讓學習落入一種囤積知識的窠臼,卻無法應用。」這個情形一直到 2015年,他帶著學生進入楠溪保育研究站做田野調查才有了改善。
套裝知識與經驗知識
平生致力於教育改革與環保運動的臺灣大學數學系教授黃武雄,於 1999 年 5 月發表《套裝知識與經驗知識 ─ 兼談社區大學學術課程的定位》一文,為套裝知識下了定義,「把人所認識的世界的整體樣態,經大幅篩選,抽掉個人的特殊經驗,留下那些較被公認的材料,再經分門化、客觀化、抽像化、系統化,甚至標準化的細密處理,編製而成的知識體系。」
相對於「套裝知識」,以學習者為主體,主動建構而成的知識則為「經驗知識」。人們在知識創建、產製的過程中,會以問題為中心,不斷地與周遭環境產生共鳴或衝突,藉由反覆探索、尋求解答的過程,形成以學習者個人經驗為根基的知識。
隔絕 3C 干擾,提升覺察力
科學研究是國家公園成立的宗旨之一,而楠梓仙溪上游集水區有著豐富的野生動植物資源,因此玉山國家公園管理處(以下簡稱玉管處)自 2002 年起,於楠溪地區設置 2 公頃森林永久樣區,長期監測中海拔森林生態系變化。根據紀錄,曾經在此區域內出沒的野生動物包括山羌、臺灣水鹿、臺灣野山羊、臺灣野豬和臺灣黑熊等,總計有多達 48 種活動於中高海拔山區的哺乳類動物,鳥類則有 56 種;此外還有種類繁茂的植物。這也正是陳清圳選擇帶學生前進楠溪保育研究站周邊,將環境教育融入田野調查的主因。
進入山區之後,沒有科技產品帶來的聲光干擾,孩子們更容易專注在與四周環境的互動,「不僅如此,他們的覺察力和好奇心也會因此而提升,」陳清圳以實際的例子說明,例如:當學生透過觀察,發現松蘿只長在特定的樹種上時,腦中會浮現問號,為了消除這個問號,再進一步去探究這些樹種的共同點,找出適合松蘿生長的環境,「我們以設計過的教案或學習單,激發出孩子的好奇心,他們就可以透過提問與探究的過程,創造出更深層的思考,形成科學脈絡。」
也就是說,在田野調查的探索過程中,老師只需要從旁引導,讓孩子們從發散的知識當中找出方向,以最簡單的語言,實踐從擴散到聚斂的科學方法,形成假說再進行驗證、得到結論的過程。這樣以大自然為教室,透過生活情境自主學習的科學教育,對應了配合 12 年國教而推動的 108 課綱,以實際行動落實「核心素養」教育,培養孩子終身學習所需要的 3 大能力:自主學習、互動整合及宏觀視野。
教學模組自由配,科研基地誕生
對於以國家公園為基地,推動科學教育的成功案例,當屬美國從 1999 到 2001 年之間,以相鄰的中小型國家公園為主軸,相互串連、整合彼此的資源,陸續設立的 17 個研究與學習中心(Research Learning Centers,簡稱 RLCs)。
玉管處也因為長期與各級學校或單位合作,鼓勵國人將園區內作為科研基地,進一步借鏡 RLC 的運作模式,以樟湖生態國民中小學開發出來的教案為基礎,邀請曾經帶學生到塔塔加遊憩區進行環境議題探討、鑽研環境教育甚深的國立臺中科技大學副教授何昕家共同合作、規劃,重新整編、設計出 6 套基礎探究的教案模組(其後加入 4 套進階版的科研方法驗證,完整教案體系),從提出「科研基地的概念」開始論述,將戶外探索課程發展成系統性的完整教學活動,於是第一套以玉山國家公園為基地的科學探究與實作課程教材——《向山學習》手冊就此誕生。
「重視戶外教育的國家,通常也非常在意孩子們在探究過程中承受的內在挑戰與驗證,」陳清圳表示,整套教學系統成形後就是科學驗證的過程,「我們必須先把戶外教學場域從現在大多數人安排的遊樂區拉回生活場域,也就是玉山國家公園。」
因此,在 2022 年中秋節前夕,出現了一場以全臺灣國小、國中與高中的第一線老師為對象的「玉山國家公園科研基地(玉山 RLC)」線上與實體說明會,以及「尋找同路人培力工作坊」。
玉山國家公園科學研究教育跨領域學習指南《向山學習》
共分 6 項主題包括:嘿~熊底玉山、天空公寓的老房東、塔塔加淘金樂、迷霧中的王者、塔塔加賞鳥趣、小小植物學家,以認識玉山國家公園內的臺灣黑熊、老鐵杉及其附生植物生態系、高山常見動物、鳥類、高山植物等為主,可依據學生年齡、程度靈活組合運用,在國家公園志工及學校老師帶領下,配合學習單進行科學研究學習。
RLC 概念新、挑戰多
「老師必須先充滿好奇,才能引發學生的好奇。」何昕家表示,串連有意願展開探索教學的鄰近學校,是組成 RLC 聯盟的第一步,所以必須讓老師們知道RLC 的內涵是什麼;然而,在舉辦這場線上與實體並行的說明會之前,他也帶著一些忐忑不安,因為卡在前面的第一個挑戰就是內部溝通,「畢竟在臺灣,科研基地是一個全新的概念,我必須確認這些核心理念跟建置願景與玉管處的認知是否相同。」
事後回想,何昕家認為當時大家凝聚共識的過程,來自於《美國最大的教室:我們從國家公園學到的東西》(《America’s Largest Classroom:What We Learn from Our National Parks. 》)這本書的賞析。現任玉管處處長的盧淑妃不只帶領同仁閱讀這本書,甚至召開過幾次讀書會,請大家分享閱讀心得,「對應這本書談論到美國國家公園發展的各種面相,我也提出臺灣應該要書寫出自己的國家公園歷史,甚至出版屬於臺灣的版本。」
幾經討論過後,雖然當時在臺灣的環境之下,推動 RLC 會面臨幾個問題,「首先大家擔心的是山林的承載量,會不會產生蛋塔效應,一窩蜂進入國家公園,使得自然環境不堪負荷?」何昕家覺得提出這樣的討論是有正面意義的,如何在國家公園的環境乘載量、遊憩行為以及提供研究、體驗學習所產生影響上取得平衡,是值得所有人去思考、討論的。
而不管是內部或外部的夥伴單位如何相互合作,如何經由統整讓 RLC發揮最大綜效,則需要一套有效的作業流程與磨合,何昕家則樂觀看待,「這部份雖然需要時間發酵,但是只要大家目標一致,其實問題也就容易克服。」
因此,所有人皆達成共識,「將玉山國家公園作為全臺最大的戶外教室」就成為玉管處推動科研基地的核心架構與推廣主軸。
《美國最大的教室:我們從國家公園學到的東西》
本書出版於 2020 年,集結了眾多研究人員與專家學者的個案探討與經驗分享,讓人們得以藉由不同的專業背景分析,認識美國國家公園署轄下 419 座場址的不同面相,發揮國家公園的「教育」功能。
本書共分為 5 大部分:
一、國家公園的歷史:包含在地人文、歷史系統觀……等。
二、系統與科學的學習:包含氣候變遷、公民科學及三維度學習……等。
三、健康與自我:鼓勵所有人以終身學習為目標,持續地在國家公園中 探索,因為國家公園型態眾多、資源豐富,可以提供包含健康促進、 身心平衡的環境心理學、人口變化及歷史古蹟等豐富人文研究等。
四、傳承下一世代:具有多樣性特質的地方本位學習,可以與許多在地 的教育單位、機關、團體合作。
五、國家公園教育發展方向:家庭、環境、科學與戶外……等多元化教 育支持系統。
科研訓練埋下多元思考種子
前進玉山國家公園科研基地計畫擔任開路先鋒的陳清圳,相當肯定探索教學的成果,「這樣的訓練會帶到高中、甚至影響到孩子們未來的志向。」
從樟湖生態國民中小學畢業的學生中,就有人以自己的通訊專長獲得全國技能競賽第 1 名,並向玉管處提案,自行架設紅外線攝影機記錄動物出沒,即時傳輸到自行架設的雲端系統加以分析,以第 1 志願進入臺灣大學森林系;也有人留學澳洲墨爾本大學法律系時,加入當地保護動物組織,目前於英國牛津大學攻讀研究所,希望未來能擔任律師,為動物保護等組織發聲。
而在說明會後,一群老師進入塔塔加,親身參與「尋找同路人工作坊」,他們好奇又興奮的眼光,連珠炮似的提問,在在都觸動了何昕家,「我想這個計畫已經成功了一半」,因為當老師們感受到與山羌四眼相對、第一次親密接觸的震撼,再帶學生回來的意願就會提高。
「果不其然,這群老師們回去之後,就算學校沒有預算,也會想辦法找經費帶學生上山進行科研學習」,何昕家對於聯盟未來的發展同樣樂觀,也認為自己就像是個邊渡河邊鋪石頭的人,「玉管處 RLC 聯盟是一件開創的事,我只是負責在這條河裡找出大石頭,鋪出一條路,讓後繼的人無需涉水而行。」
RLC說從頭 美國國家公園研究學習中心(RLCs)
在1999年到2001年間,美國第1個國家公園研究學習中心為了保護並支持與國家公園相關的科學研究成立。至今,全美共計有17個研究學習中心相繼掛牌,以研究及教育作為重點任務。
在人員編制上來說,與臺灣由志工或各單位人員兼任的 RLC 不同,美國 RLCs 是獨立單位,有獨立的單位編制人員,重要 的基層人員包括:
一、研究人員:自然與人文資源重要研究分析工作。
二、教師研究人員:各項因地制宜的科研主題與監測、與外單位如研究機構、學校等跨域合作之專案、學生學習教案製 作、教師增能工作坊或教學指引製作、辦理學生營隊或教師培力課 程等。
三、科普媒體傳播人員:負責將生硬的研究資料、議題轉議成一般大眾 能懂的內容,進行推廣。
RLCs 並非隸屬於單一國家公園之下,而是由區域內數個國家公園串連 包括大學、幼兒園、小學、中學等各級學校、保育組織、社區團體、專 業團體、研究與教育團體、聯邦和州政府機構以及各種國家公園服務計 畫等數百個合作夥伴,透過彼此之間加強合作,提供經費或研究資源的 相互支持,強化國家公園在研究及教育上的功能。
作者簡介
陳筱君
曾熱血沸騰地奔馳在不同的新聞現場,追求真相。當生命中另一個契機來臨,轉換跑道飛向美洲大陸,以各種大型公關行銷活動讓國際認識臺灣。而今,積累的養分成為斜槓創意底氣,悠遊於各類文字與活動企劃創意工作之間。