空想科學讀本（6）

名人推薦：

　　台南一中科學班主任 何興中

　　萬能科技大學光電系助理教授 周鑑恆

　　宜蘭市復興國中教師 陳怡翔 推薦

推薦文１

好的問題比好的答案更有價值（台南一中科學班主任）何興中

　　如果上課時把漫畫當成課本，不知道會是什麼樣的教學方式？

　　在教學現場多年，其實早就發現只要老師滔滔不絕開始說理論，學生就會像洩氣的氣球慢慢趴下來。如何在教學過程中引發學生的學習動機，其中一種方法就是挑學生熟悉的事物入手，只要談到他們喜愛的東西，他們的眼神中總是充滿了興奮。後來發現我在年少時期看的一些漫畫，居然是現在教學的救星。

　　每次教到氣體動力論時，冗長的導證都在考驗著老師與學生們。要理解氣體分子連續撞擊容器的器壁造成壓力，這需要很好的想像能力。此時我就會請「助教」出來表演一下，而這位助教就是《聖鬥士星矢》，他表演的就是「天馬流星拳」，只要星矢沿著天馬座星位出拳，每秒鐘可以發出數百拳的超越音速的拳法。講完之後我就會請學生開始計算：星矢出拳時的力量大小約是多少？經過助教一番的演練，學生就可以理解到氣體碰撞器壁時是如何產生壓力的。但有些例子卻是幫倒忙，助教們也常常做出錯誤的示範。例如星矢在第13集為了救沙織公主，向教皇打出天馬彗星拳，這一拳是超越光速的。若此刻愛因斯坦看到時一定會說：「作者在畫漫畫之前請好好讀一下相對論。」

　　所以當閱讀到柳田理科雄所寫【空想科學讀本】系列書籍時，想像教師能夠利用漫書中的情節當成是驗證科學的的素材，學生一定會覺得非常有趣；若學生在閱讀漫畫時能像作者帶著批判以及實地檢視的精神來閱讀的話，就會對科學理解能夠有更深的層次。

　　例如在書中談到怪醫黑傑克能夠將手術刀像飛鏢一樣射出時，作者為了「驗證」這個說法，將豬肩胛肉放在地上，然後將手術刀從1公尺的高度自由落下，然後「測量」刀子進入肉裡頭的深度；然後依據物理原理「推論」將手術刀的速度增加3倍以上，「預測」刀子進入的深度會增加10倍。這整套程序符合了科學發展的精神：從假說開始，為了證實假說的正確與否，所以要設計一套實驗來驗證，而從實驗中獲得了暫時性的結論，依據結論就可以進行推論及預測，然後根據預測內容就可以繼續檢驗下一個論證。

　　所以當我看到作者用手術刀刺豬肉這段敘述時不禁欣喜：這不就是驗證在物理上「功能原理」最好的實驗教材嗎？身為科學教師的我，也總不能看看就算了吧！所以就到學校生物實驗室借了幾把解剖刀，然後找了幾塊保麗龍板子，開始依照作者的方式去驗證這段理論。可是在操作幾次後才想起了原本敘述是：「怪醫黑傑克能將手術刀像飛鏢一樣射出去刺中敵人嗎？」所以證實了「功能原理」不代表原本敘述是正確的啊！自然就會產生下一個問題是：「那要怎樣設計實驗才能驗證這一段假說呢？」於是認真思考如何設計一個安全場所，讓實驗者練習丟解剖刀時，旋即又產生下一個疑問：「當我們丟刀子時，手腕會給刀子一個力矩會帶動刀子的旋轉，這樣刀子真的能順利刺中目標嗎？」所以又引發了下一個問題……也許我們真不可期待能證實這個說法正確與否，但隨著每個問題的產生與解決，就可以透過實作去學習到各種科學原理，而這樣的學習方式跟只透過紙筆練習去理解科學原理，哪一個會具有更好的發展性呢？一個好的問題是不是比好的答案更有價值呢？

　　柳田理科雄的【空想科學】給我們一個非常好的範本，讓我們理解科學不僅是在實驗室，就算是閒暇之餘所看的漫畫也可以是好的科學素材。但更重要的是我們怎麼去看待科學這件事：科學原理不僅於是敘述部分，重要的是如何引發更多的預測，而且實地動手做去解決問題。科學教師不僅是將原理敘說清楚，重要的是引發學生的想像與動手設計實驗的能力；而學生不僅能理解科學原理，重要的是能從原理中引發出更多的問題，而這些問題的解答就會是明日的科學。

推薦文２

以動漫點燃學習科學的熱情（宜蘭市復興國中教師）陳怡翔

　　如果你是一個動漫迷，這本書將讓你捧腹大笑與驚喜連連；

　　如果你對自然科學有興趣，這本書將讓你頻頻點頭，拍案叫絕；

　　而如果你是一個對自然科學有興趣的動漫迷，那麼，這本書你非買不可。

　　從小，我就特別愛看日本漫畫，我曾經將床單綁在手腳上模仿忍者哈特利，從高處一躍而下，而摔得鼻青臉腫；也曾戴著鐵鍋（當年安全帽並不盛行），幻想自己是超人力霸王，與外星怪獸大戰，最後，被找不到鍋子煮飯的老媽以「家法」伺候。隨著年紀增長，漸漸不再做這些傻事，一部分是因為在學校學到一些正確的觀念，一部分是因為自己親身嘗試後得到了教訓。

　　十多年前，在科普書尚未佔據書局一角時，我在漫畫店裡看到了一本日文書《空想科學讀本》，從插圖大概知道這是一本討論無敵鐵金剛及超人力霸王的另類專書，這本書解答了我心底一直存在的問題，例如：「無敵鐵金剛身高幾十丈，跑步時高低起伏，為什麼柯國隆坐在駕駛座中不會吐？」、「哥吉拉那麼胖，會不會被自己的體重壓垮？」、「假面騎士踢擊絕技怎麼可以在半空中轉彎」等。

　　二○○三年台灣遠流出版了中文版，直到現在共有6集，作者柳田理科雄在書中以科學理論檢證耳熟能詳的科學卡通漫畫，結論往往讓人出乎意料，爆笑不止！例如第一集第二部「千萬別用這招！」中，便提到「使用哆啦Ａ夢的竹蜻蜓，最後飛走的只有哆啦Ａ夢的頭皮」，就是一個和「作用力與反作用力」有關的問題！

　　《空想科學讀本6》討論的作品幾乎都是目前正在連載的漫畫，範圍比以前更廣，也更貼近青少年的生活，例如：「《ONE PIECE航海王》的索隆用嘴巴銜著刀戰鬥，實際上做得到嗎？」、「《火影忍者》的伊魯卡老師中了忍法色誘之術導致鼻血狂噴向後飛出，有可能嗎？」這些都是讓人拿到書，迫不急待想趕緊閱讀的章節。

　　除了無厘頭的問題，作者討論問題的過程有一定的邏輯性，往往依循「觀察→產生問題→蒐集資料→提出假設→設計實驗→分析結果→提出結論」的脈絡，是很好的科學研究示範，也很適合轉化為教材。以「《ONE PIECE航海王》的索隆用嘴巴銜著刀戰鬥，實際上做得到嗎？」為例，柳田老師先透過《五輪之書》（宮本武藏著作）從武術的觀點推論三刀流的實用性，接下來再測量刀子實際重量、長度、支點、施力點、抗力點（參見第168頁圖），以槓桿原理推論出索隆所受到的衝擊力為17．5噸重，這是常人所不能承受的，縱使索隆辦得到，作者又進一步提出四刀流的可能性。

　　除了力與力矩外，「《風之谷》的女主角娜烏西卡與《魔法公主》的女主角小桑，誰運動能力比較強」的問題是九年級「力與運動」章節很好的教材，「胖虎是個音癡，一唱歌附近的玻璃窗都會爆破，要多爛的歌喉才能唱爆玻璃窗」很適合做為「波動與能量」單元引起動機與評量的素材。

　　在教改的聲浪中，我們一直強調要交（教）給孩子帶得走的能力，其實另一個關鍵是孩子願不願意帶走，愛爾蘭詩人葉慈曾說：「教育不是注滿一桶水，而是點燃一把火。」課程與生活適度的連結，除了能強化學生對課程的認同外，也能引發他們對學習的熱情，面對這群由媒體養大的孩子，動漫已經成為他們成長的元素之一，《空想科學讀本6》提供課程與學生的另一種連結；除了有趣，從認知心理學的觀點分析，學生閱讀並驗證書本內容的過程，無形中便做了知識的重整與串聯，透過主動的編排與連結後留存下來的結果，才會留在長期記憶裡。

　　在學校操作過程中，我發現除了教室氣氛很活絡之外，學生會提出更多希奇古怪的問題，讓我快招架不住，卻也求證得很開心。很期待台灣也能有「空想科學　圖書館通信」這樣的討論平台，提供我們更多的諮詢管道，讓我們不只是空想，而是串連彼此的想像；有時候我會想，當學校的藝文與科學領域撞擊出不同火花，來一場動漫科學秀一定是件愉快而有意義的課程。