若參加生物奧林匹亞的厲害高中生不會做實驗那一般學生怎麼辦？

我擔任高中生物奧林匹亞競賽的動物學組召集人已經有一段時間，在過去這幾年來許多參與的培訓的教授們都有一個共同的感想：學生的素質一直在下降，理論答題好的不會操作，操作還OK的卻無法通過理論題的檢驗。

我們先不要談"競賽究竟能不能鼓勵學習"，也不要談"參加生物奧林匹亞是否只是一個升學跳板，與熱愛生物學沒有必然性"這兩件事好了。我比較關切的是這些進入選訓營的近40位高中生都是每年從6000-7000位全國高中生挑選出來的，應該是非常厲害的，如果連這些學生都會出現顯微鏡不太會用，實驗操作零零落落，答題的時候邏輯漏洞一大堆，那我會非常的擔心。我擔心的並不是出國比賽不會得金牌，而是因為這些學生經常都是各高中使用很好的資源與師資所特別培訓的，如果連這些學生都這個樣子，那麼缺乏師資、資金與其它資源支持的高中生會怎麼辦？

我以今天(4/18)選訓營的動物組實作題為例好了。這次的實作題之一是測定金魚在不同溫度下呼吸速率的改變。這個題目的出題目的是要測驗幾個概念：(1) 變溫動物對環境變動的反應；(2) 實驗操作的規畫能力；(3) 對常見動物的生理特性的掌握。結果並不理想。在所有的選手中，只有為數很少的學生被評分老師認為在知識與技術方面都是及格的。那我們看到的問題是什麼？

• 我們認為大多數學生對"實驗"是沒有正確概念的。所謂的"實驗"應該要建立在一個現象或假說的檢測之上，而現象與假說之所以必須要被檢測乃是因為有一個重要的議題存在，而這個議題之所以存在則是因為最初始的，因為好奇心所燃起的求知慾。但是，不管是國中、高中、甚至是大學的實驗課都太重視操作面(也就是手要巧)，而忽視整個科學流程的邏輯思維與理念建立。實驗課本通常只告訴你"這是什麼那是什麼，你將看到什麼，若你沒有看到什麼就表示你錯了"。可是學生並不知道為什麼要做這個操作？然後來龍去脈是什麼？這也就是為什麼太多學生誤以為"做實驗"就是要馬上動手做點什麼，但並不會花時間閱讀與思考；
• 太常參加競賽的學生會期待自己"快點可以動手操作以免被扣分或做不完"，但是在真正動手前又缺乏充足的思考，所以才會有學生一直重覆錯誤的操作流程，誤以為自己多做幾次一定會成功；
• 寫實驗報告和心得像悔過書：這次有個小題是"你認為這個實驗的流程有沒有需要改進之處?" 結果有些學生一再重覆一句話："因為我的某個環節沒有做好所以不符預期(或有偏差)"。同學，什麼叫作"有偏差"? 有偏差的意思是說"已知有一個理論值在那邊，然後你比了自己的觀測值之後有顯著的差異"才叫有偏差呀~ 但若一個生物現象本來就具有高變異性，或是沒有"標準答案"，為什麼動不動要嚷嚷自己做出來的結果"必然有偏差"？我認為相當高比例的學生從來沒有弄懂生物、物理、化學實驗之間的差異性。那個差異性在那裏？就是生物體的不可掌控性與高歧異度(所以若能把變因控制得很完美當然就是一種成就，但多數情況下我們辦不到)。然而太多學生誤以為活體生物個體或細胞理所當然地要受其操控；
• 忽視活體動物的生理特性：我認為多年來因為動物福利議題使得脊椎動物實驗幾乎從國高中消失是非常不對的。所謂的實驗並不一定就是侵入性、傷害性的操作。但只因為學校或課程委員認為"做這類實驗很麻煩"所以通通把這樣的內容拿掉，事實上受害的就是動物，為什麼？因為學生對活體動物無知。今天這個實驗就只是讓金魚在合理的溫度區間之內顯示呼吸速率的改變，意思就是說學生要能使用熱水、冰塊與常溫水來製造梯溫(無論是上升或下降)，然後觀察金魚呼吸速率的變化。就只是這樣而已，結果有一半的金魚幾乎被弄個半死，有一隻被急速冷死，兩隻被燙死 (我一摸水溫高達40度以上)，甚至有學生直接把冰塊丟進裝有魚的燒杯中。還好大多數的魚後來都被救活了而且有繼續吃東西，但看到這種狀況挺傷心的。原來，都已經考進選訓營的學生對活體生物的操作這麼無知？但似乎又不能怪他們，因為在教育中就完全缺乏這樣的元素。
  
  那你說我們為什麼要出這種題目？因為在國際賽就是會岀這種"學生沒有做過的"題目，因為台灣很多教育施作就只是紙上談兵。 
• 沒有做實驗就直接掰數據：這個是最糟糕的。今天有一位同學被我們發現連動手都還沒動手，就自己想出一組看起來很完美的數據，然後看到監考老師在看，才假裝動手做一下。這是非常要不得的。

以上是一個大學教授的觀察，提供給各位高中同學與高中老師參考。我在乎的不是"學生能不能過關斬將"，而是"能不能在面臨沒有練習過的議題時採取基於知識的合理決策"。