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探討科學美學活動提升平地原住民國中學生正向思考與探究能力
雖然大部分的人都會同意，科學與個人的生活息息相關，科學對國家社會的發展非常重要，然而卻也有很多人對科學的學習存有刻板印象，認為那是一門艱深難懂，甚至是了無趣味的學科。這種“Science is important, but it is not for me” 的低度學習興趣，其實是推動全民科學素養以及終身學習的重大障礙。事實上，我們生活周遭與科學相關的事件比比皆是。例如，面臨流行病毒（如H1N1、禽流感..等）時，應該如何維繫個人健康？對於先進科技的發展—如奈米科技或基因改造食物，應該採取何種適當的態度及反應？國際間不斷呼籲的全球氣候變遷現象，個人對節能減碳的措施可以做出哪些明智的決定？都是重要且國人無法視而不見或是置之不理的議題。
我們的社會，將會因為每位國民科學素養的提升以及所做出的明智決定，而更為進步，更加美好！因此學習科學應該不只是與目前在學的學生相關而已，更是每位國民都應該具備的志業- 終身學習。不幸的是，許多學生在中學階段，甚至是小學階段就已經對科學學習不感興趣，甚或放棄學習。
有鑑於激發學生對學習科學興趣的重要性，中山大學林煥祥及洪瑞兒教授在國科會經費支持下，設計多元化的科學學習活動。除了參考既有研究文獻所建議的興趣發展理論（如重視活動內涵的新奇及有趣）之外，亦嘗試從教學活動中引導學生體會科學之美，進而培養其正向思考、學習興趣，並能提升其科學探究能力等學習成效。
有關科學美學的相關論述，早在1934 年杜威（Dewey）在他的著作－“Art as experience”之中就曾提及，精緻化的科學探究必然蘊涵美學及美感，並且充滿創意。澳洲的學者Marton 等人分析了1970-1986 年間獲得物理、化學、醫學諾貝爾獎得主的受訪談話之後，也發現這些人的共同特質就是能夠深切體會出科學探究所具之美。然而迄今為止，卻甚少研究針對科學美學的效益，進行實證性的探討。雖然中小學生無法像傑出科學家一般，能欣賞科學之美，不過林教授及洪教授的研究團隊相信，透過課程設計及動手做活動等的美感情境體驗，應該可以引導這些初學者去欣賞科學之美，進一步對科學產生興趣。科學美學的課程之中，除了動手做活動之外，尚包括將音樂融入科學影片之中，試圖讓學習的過程，在具有視覺及聽覺的美好感受及情境中，發展其科學認知能力及興趣。
科學美學課程設計舉例如下：
1. 「降落傘」--利用桃花心木及各種種子飛翔的唯美畫面，引導學生了解降落傘的飛行原理，再由學生自行設計研究問題與設計實驗來探究影響飛行的各種因素。各組利用簡單的材料（A4 紙一張、剪刀、膠水）發揮創意，設計出一只既飛得久又飛得美的降落傘，並能解釋其設計原理。
2. 「廷得耳效應」--廷得耳效應(Tyndall effect)就是光的散射現象或稱為乳光現象，引導學生去觀察何種成分組合的溶液所產生的廷得耳現象最美，當不同成分組合變化時學生欣賞其變化之美，並自行規劃研究問題，了解其相關因素與成分。
隨著工商科技業日漸發達，住在原鄉部落的年輕人為了改善家庭經濟，人口外移現象日趨普遍。然而多數移居於平地的原住民之子女由於外表、生活習慣、社經地位、文化習俗與平地學生有差異，因此當他(她)們進入漢人為主的學校就讀時往往會遇到困難，例如自我認同與學業困難等。這些都市原住民學生在課業上的表現與學習態度一直是大眾關心的焦點，再加上國中時期是科學學習極為關鍵階段，因此中山大學洪瑞兒教授及林煥祥講座教授於高雄市某國中連續兩年針對原住民學生進行實驗教學。本研究並安排該校同年級資優班學生擔任原住民學生的學習楷模，藉此引發平地原住民國中學生的學習動機，建立積極的學習態度及自信心；接著再以原住民較易接受的課程與教學模式幫助平地原住民學生因為認識科學，接觸科學，進而喜歡科學。
經由兩年的科學美學探究實驗教學，發現參與實驗教學的原住民學生在科學探究能力表現皆顯著優於未參加實驗教學的學生，此外，藉由鼓勵發言的教學方式，原住民學生在正向思考的四個面向：「自我滿足」、「自信心」、「樂觀」、「相互欣賞」也有顯著提升。本研究透過與目標學生、級任導師、自然與生活科技教師的訪談也有同樣的發現，表示學生透過探究實驗課程所學習到的正向思考及探究能力，能有效遷移至其他學科之學習。
林教授和洪教授進一步分析我國15歲學生在國際學生評量(PISA)的表現與問卷資料，發現學習興趣不但與學生目前的科學能力(science competency)及參與度(engagement)具有顯著的相關，而且有助於未來的終身學習。為了讓大家了解如何引起科學的學習興趣，林教授及洪教授與大家分享新奇(novel)、有趣(interesting)、及具有美感(aesthetic)等動手做實驗。上述國科會科教處資助的研究成果，均已發表於國際期刊，希望能吸引更多學者及教師「注重學生的學習興趣」。
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