科學教育:專有名詞與定義的必要性(上)

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   現今許多學生無法理解定義和專有名詞存在的必要性,也有許多人在閱讀不同領域的相關知識時,選擇忽略或跳過許多名詞的定義,直接憑自己的經驗感覺作閱讀。實際上,各個領域的專有名詞和定義,尤其是理科中的名詞絕非多餘,同一個生活的詞,在不同理科中也會有不同的定義,無法用自己的經驗自然理解,而是需要經過仔細查詢和理解。本篇文章分為上下篇,上篇先以電影橋段開頭,說明專有名詞的產生原因,與下篇則聚焦於生物和數學中專有名詞的功用,並說明如何教育專有名詞和嚴格的定義,以及錯誤教育方式可能導致的不良結果。

一、序言:「機器」的定義

   在一部知名的印度教育電影「三個傻瓜」中,有一個著名的橋段。教授在上工程學時,點名了主角藍丘來回答機器的定義。藍丘說:「可以省力或省時的工具就算是機器。」,而當教授在近一步詢問時,藍丘改用了輕鬆的方式,說明任何開關、拉鍊等,可以增進人類生活便利的都是機器的一種;當教授再點另一位同學時,這位同學一字不漏的背出教科書的定義,說明機器可以看成各種部件的組合,可傳力並移位、轉動...等。藍丘則與教授起衝突被趕出教室,當他回到教室用了很複雜的敘述,來說明他忘了拿書時,教授一頭霧水,藍丘藉此諷刺教授不懂得用教科書定義外,容易理解的方式來講解機器,最後全班笑成一團。
   實際上不僅這一知名電影諷刺了這種用標準定義教學的方式,現在許多興起較為激進的教育改革人士,也常批評使用課本教學,認為教育應該從動手操作的遊戲或互動中著手,而使用課本則是扼殺學生的思考力與創造力。觀眾在觀看類似的教育觀點時,也常常不知不覺接受這類觀點,認為複雜的定義是一件愚蠢的事情,本篇文章便是以此為出發點,重新提供讀者另一種平衡的教育觀點,雖然從可以實踐的生活實例學習十分重要,但背後抽象的定義也自有存在的價值,不能偏廢其中一者。

二、「專有名詞」和「定義」的產生原因

   許多人和學生質疑「專有名詞」和「定義」的存在意義,認為定義和名詞冗長不直覺,但換個角度思考,這些質疑就能迎刃而解。從每天人類使用的語言的角度來切入分析,人們每天使用的語言,實際上也是對每個單字、句子規定相同的定義,而使用同種語言的人能夠互相理解,正是因為對同一組文字(書寫記號)和同一組聲音有共同的定義,才能彼此溝通。雖然即使使用相同語言,單字和詞彙的用法會依個人身處環境而有些微不同,但是同個語言下,不同人對一個詞彙的定義,大部分仍是重疊的。
   不只使用不同語言的人因定義不同而無法溝通,同種語言也會隨著時代演變,老年人和年輕人間因此容易形成代溝。許多代溝和日常溝通的誤會,就根源於對於同一詞彙定義的不同。所以專有名詞和定義的存在意義已經十分明顯了,各領域描述自己的知識時,使用專有詞彙目的不是讓外人難以學習,也不是為了賣弄學問,而是為了能精準敘述一樣事情、現象。這個現象又在理科中十分明顯,科學家之所以使用大量術語,目的是為了消除彼此的誤會,並促進知識的傳達。
  
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由於學校上課時間有限,老師礙於進度壓力,時常無法慢慢一步步地帶領學生思考和理解數學中的觀念,而是倉促講解完概念後,開始進入計算解題。然而數學不單是計算而已,數學真正的精髓卻是在於背後觀念中,邏輯的推演與歸納。也因此期盼透過本專題的數學科普文,能幫助讀者看見數學的美,並提升讀者的思考、推理邏輯能力。
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