余俊樑
新北市板橋區沙崙國民小學
一、前言
「帶科展」對許多新進、或非數理背景的教師而言是一項頗為困擾的行政工作。個人從1990年開始指導學生進行科展，並長年至各校分享科展指導經驗、擔任地方科展與資優生獨立研究的評審、規劃及承辦國展團隊的培訓，逐漸累積一些想法。綜觀科展指導，從題目找尋、研究方向擬定、學生帶領、同儕夥伴尋覓、實驗設計、觀測器材自製、資料數據整理、說明書撰寫、口說及簡報製作…每一部份都可以單獨為文寫上長篇大段。囿於篇幅先僅就「國中小生物科科展的研究方向」提供建議，野人獻曝，尚祈拋磚引玉。
二、國中小生物科科展研究方向
國中小生物科科展因受研究題材的時間與空間限制，需要長時間來進行資料蒐集；需要足夠的樣本數來進行實驗；需要運用較多類型的統計方法進行數據處理與分析，因此是較難做出特色的科別，所以常可看到類似的研究主題重複出現在科展現場。針對有心帶領學生進行生物科研究的夥伴，底下或許是不錯的研究取向。
（一）進行某一物種生活史、形態習性與棲地環境相互關連上的研究
這是生物科最常見的研究方向，以臺南市柳營國小鄭東益與張喬茵老師在第52屆全國中小學科學展覽所指導的「犀利水龜-點刻三線大龍蝨全記錄」為例（圖1），可以看出整件作品先進行物種的採集與鑑定；其次透過飼養了解生活史，藉由觀察發現有趣的習性與特徵；最後針對發現的習性與特徵做進一步的觀察或變因確認。這類型的作品因為面面俱到，做的又是基礎生物的研究工作，學生容易上手，所以很適合科展的新手教師，但缺點是常常會因為研究結果內容太多，捨不得刪減而忘記針對值得研究的部份深入探討。
（二）進行某一物種特殊行為模式的研究
以高雄市新莊國小陳嘉雯與曾健評老師在第52屆全國中小學科學展覽所指導的「宅蟲-黑星弄蝶幼蟲築巢及相關行為探討」為例（圖2），可以看出整件作品聚焦在「黑星弄蝶幼蟲築巢」這個行為上，用觀察和實驗操弄，蒐集黑星弄蝶幼蟲築巢行為的質性資料、及少許量化數據。這類型的作品因為能針對物種特殊行為模式做深入的研究，所以很容易獲評審青睞，但缺點是指導教師最好有生物統計上的專業，才不會無法賦予數據正確的意義。
（三）進行某一物種形態構造在演化上意義推論驗證的研究
以新北市義學國中陳又君、洪寬亮老師在第54屆全國中小學科學展覽所指導的「衝出「風」鎖線
遠離「蕉」慮-探討香蕉葉裂開的原因及演化意義」為例（圖3），可以看出整件作品聚焦在「香蕉葉裂開的原因」探討，並嘗試賦予「演化上的意義」，也就是香蕉葉裂開對生存繁衍到底有什麼好處。這類型的作品因為能針對物種的特徵做推論與驗證，因此指導老師必須要有扎實的生物專業與實驗設計背景來支持學生的探索，難度頗高，這些年相當受到評審的注意。但缺點是這個演化上的意義須同時具有強大的實驗室證據及野外實證，這是有心帶領學生進行此類型研究的老師可以注意的地方。
（四）進行某一物種跨科結合的研究
以新竹市培英國中劉思廷老師在第54屆全國中小學科學展覽所指導的「生物的群聚行為與生存優勢-大肚魚的群體決策行為研究及電腦模擬」為例（圖4），可以看出整件作品作者郭東穎同學利用模擬實驗觀察出大肚魚的群體行為，再用自己寫的 MATLAB 電腦語言模擬大肚魚的群體行為，這種跨生物與程式設計進行模擬的作品，不僅對指導老師的挑戰很高，對作者也有很高的難度，在全世界都在力推STEAM的潮流下，若有好的題目也是可以注意的研究方向。但這作品的缺點就在於評審未必都是跨領域的專家，要如何讓評審相信：這件作品是學生完成而非老師完成，是極為重要的關鍵。
三、結語
不同年段的學生認知與手做能力差異很大，國小學生需要指導老師題目、架構、甚至實驗設計、資料分析上較多的引導與帶領；國中以上學生則需要老師提供更多的理論建構與背後專家的引薦，讓他們能夠觸類旁通、有機會犯錯，再從錯誤中學習與成長。但唯一不悖的共同原則，應該是科展師生對研究倫理與參展安全規則的遵守，科展不只是科學研究、不僅是競賽，更是「教育」，一起共勉。
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