更新 2026年04月15日
發布於 2025年07月31日
孩子能從科展中學到的事:動手實作、合作解決問題,將知識用出來
全國中小學科學展覽會在七月舉行,一件件科展作品背後,往往是學生投注大量心力嘗試而成。清大教授焦傳金介紹展開科學探究的5個步驟,國內不同的科學競賽資訊,以及他看到孩子們因為參加科展經歷的成長和學習。

本文重點摘要
- 科學探究,從問一個好問題開始
- 仿生設計競賽展現學生對環境的觀察
- 在競賽中互相觀摩激發靈感,加速學習
每年七月是全國中小學科學展覽會(簡稱「全國科展」)的日子,今年由新竹市主辦,地點就在清華大學,因此在7/14-18那週,暑假平靜的校園內,突然之間多了許多充滿活力的小學生與中學生。
全國科展對許多學生來說是一個極具挑戰的競賽,每一組參賽團隊都必須先在縣市科展中取得佳績,才能代表所屬地區參加全國科展。學生們通常都要準備超過半年甚至一年以上的時間,經過無數的嘗試與挫敗,最終才能有完整的成果來參賽。
全國科展是國內最高層級的科學競賽,因此多數學校都會鼓勵科學成績表現優異的學生組隊參與。不過,只要學生對科學探究有興趣就能嘗試,從觀察校園周遭環境發現問題,或在生活中找到有趣的現象,到處都有可以研究的題目。
若是能跟1-2位同學一起探索、一起動手做實驗,將一個問題研究清楚,找出現象背後的原理或運作的機制,這樣的成就感是無可比擬的。
科學探究,從問一個好問題開始
當然科學探究的目的不是為了競賽,但不可否認,有一個具體的目標確實會讓人有強烈的外在動機去完成它。
除了教育部所舉辦的全國科展外,還有一個國教署支持的競賽「科學探究競賽-這樣教我就懂」,這個活動很適合中小學生參加,因為與全國科展不同,它鼓勵學生從日常生活出發,將大家習以為常的事件或現象,透過科學探究的精神,找出原因或應用的方式,還要將過程用文字與影片呈現,讓同儕也能了解探究過程。
這些比賽的日期通常都是每年的4-7月,因此從暑假開始啟動這個計畫是一個很適合的時間點,因為這樣會有至少半年以上的時間可以準備。要如何開始呢?
第一步就是要問一個好問題,可以是對周遭環境的觀察,也可以是對自然現象的質疑。第二步就必須上網查詢是否有人曾經問過類似的問題或做過類似的實驗,如果沒人做過當然很好,即便有人做過也不用立刻放棄,畢竟每個人的所在環境不一樣,使用的工具也不盡相同,因此還是值得從新的角度切入,仔細檢視這個問題。
第三步就是根據已知的事實提出可驗證的假說。第四步當然就是要收集與分析數據。最後一步就是依照所獲得的實驗結果去推論前面所提出的假說是否正確,若是與假說不符合,那就得提出新的假說並重新進行實驗。
從對環境的觀察展開研究
除了科展與科學探究競賽之外,另外由台灣仿生科技發展協會所舉辦的仿生設計競賽也非常值得推薦學生們參與,他們每年7月都會舉辦大專組與高中職組的競賽,因為過去四年我都擔任高中職組的評審,因此看見了許多高中生對環境議題的觀察,並提出了非常實用的仿生解決方式。
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