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專訪美國太空與火箭中心執行長談太空熱 解放下一代跨界力:太空教育

2016-06-06  TCW

太空教育可謂集全學科大成,而解決太空任務的思維過程,能激發學生的探索天性,對未知的興趣便能轉為學習動力。

「外星人、飛碟、五十一區……。」每隔一段時間,這些關鍵字就躍上報紙版面。再也沒有比外太空更令人著迷的領域,從《星際大戰》和《星艦迷航記》等系列電影熱賣,延伸到周邊商品,幾十年來,太空熱潮從沒退燒。

近年,太空成了一門好生意。根據美國衛星產業協會(SIA),二○一四年全球的航太產業營收為二千零三十億美元(約合新台幣六兆六千五百億元),比起上一年增加四%,其中含發射產業、衛星製造產業和通訊產業等。

世界龍頭企業掀起太空熱。特斯拉、Space X創辦人馬斯克(Elon Musk)和亞馬遜創辦人貝佐斯(Jeff Bezos)等人,都大力投入太空領域,馬斯克更大膽宣布:「兩年後要送太空船上火星!」

台灣太空行動則從

一九九九年發射第一

顆衛星起,以具有天

氣和遙測功能的衛星

為主。相較於過去衛星的製造仰賴國外,今年下半年,將發射

第一顆由台灣自行研

發的遙測衛星,成為台灣太空界創舉。

現在各國已積極投入太空教育,透過展覽或營隊等方式,連結天文、航太、數學、物理、化學等跨領域學習。但檢視目前台灣太空教育卻相當貧乏。

內容不光天氣與觀星

有些知識小學就能開始學

「台灣對太空相當陌生,」國家太空中心正工程師黃楓台指出,國中小的太空課程,大多為天氣、觀星等主題,即便有太空行動內容,也多以歷史角度來切入。許多人也不清楚,包含衛星電視、記憶枕、人工義肢和太陽能發電等,都與太空發展息息相關。

在台大教導普通天文學的台大物理系教授孫維新也感嘆,有些知識小學就可以學,「為何大家到了大學,才發現宇宙

的美好?」

台北市的復興中學,是目前全台唯一大規模推廣太空教育的學校。十年前開始,與美國休斯頓太空與科學教育協會(HASSE)合作,每月有一次的遠距教學,由NASA (美國國家航空暨太空總署)太空人和科學家授課,談太空人的生活等主題。

台灣學生被升學主義綁架,普遍缺乏目標,「太空教育是為了找到孩子的vision (願景),」長年推廣太空教育的iVicon執行長、HASSE共同創辦人劉倬宇觀察,學生建立起探索未知的熱情,就有自主學習能力。

除了啟發更有助探索

含工程、數學跨領域學習

他回憶,二〇一二年,NASA的火星採測車好奇號登陸火星時,一名參加HASSE太空學校的國中生在NASA目睹現場實況,不禁激動的說:「原來學數學不是為了考上好大學,而是要上太空、帶人類開啟未知。」《商業周刊》獨家專訪美國太空與火箭中心執行長伯恩哈特(Deborah Barnhart)。身為NASA官方太空展覽館,一九八二年起該中心舉辦青少年太空營,連特斯拉的創辦人馬斯克都曾參加過這個課程。

她如何看待太空教育?以下整理訪談精華。

《商業周刊》問(以下簡稱問):為什麼要了解太空?什麼是太空教育?

美國太空與火箭中心執行長伯恩哈特答(以下簡稱答):人類具有探索天性,自古以來我們就有許多探險行動,現在,太空成了下一階段的任務。重點不只在於我們在外太空發現什麼,而是我們透過哪種科技到達。能想像嗎?包含提款機內的晶片、衛星電視和通訊等,都是從太空發展而來。因此,探索本身就是目的。

現在我們能享有天氣預測和通訊等,都拜地球外的衛星所賜。可以說,當我們有更多離開地球的行動,反能幫我們拯救地球。太空教育

是整合型的跨領域

學習,舉凡工程、

數學、科學和生物

等,甚至連商業管理、安全等,都是課題。但推廣太空

教育的本質是啟

發,讓孩子對未來有更多想像。

兩年後,我們將發射詹姆斯.韋伯太空望遠鏡(JWST),功能比哈伯望遠鏡強一百倍,能看見一百三十五億年前,最早一批生成的恆星。這就像是雞蛋殼上的裂縫一樣,外太空的探索露出更多曙光了。

太空人現身當講師!

藉角色扮演學習團隊合作

問:太空教育該如何推行?

有哪些成效?

答:這略分為知識和實務操作兩大面向,可以透過太空營方式推行。首先是知識面,我們邀請太空人和科學家等解說太空歷史和各國的太空行動。

上課的地方不是教室,而是擁有火箭、實驗室、3D太空無重力體驗球等設備的中心,讓學生身歷其境學習。

實務操作上,我們提供任務挑戰,包含登陸月球、火星任務等。例如十多名學生角色扮演,有些人是地球上太空指揮中心的人員,有些則是在外太空的太空人,有些人在國際太空站裡工作。

當大家就定位,我們不經意的丟出各種任務:「太空艙發生緊急事件,糧食不夠吃了,怎麼辦?」「通訊斷了,如何跟地球的指揮中心聯絡?」聽到指令時,學生手忙腳亂,他們必須運用過去的知識解決危機,更要團隊合作。這就是「問題導向」學習法,為了解決任務,讓課本的知識活了起來。

踏進太空領域,不一定只能當太空人,還有工程師、科學家、律師、設計師等可以選擇。

例如,醫護人員知道人體在某個太空環境中,會產生身體質變,就能事先預防。

曾有名十一歲盲人女孩參加太空營,原本她認為人生一團糟,還失望的說:「我無法完成任何事情。」但因為對太空的愛,長大後她加入NASA 團隊,成為實驗室的一員。

還有一名小男孩,剛開始參與課程時很驕傲,他不信任組員,把所有事情攬在自己身上。這時教練告訴他:「來到這裡,不是讓你學如何在太空中完成任務,而是如何讓一大群人一起完成。」男孩事後說,這句話改變了他,他停止貶低他人,開始學習合作。可見,太空教育超越學術領域,更多的是生活上的技能,包含問題解決、團隊合作等能力。

用太空知識激發學習動機

九成學生更願意精進學業

問:除了太空營,還有什麼方法可以學太空教育?

答:體制內來看,如同現在許多學校老師會用藝術或音樂等素材,帶起學生的學習興趣,老師也應該懂得利用太空知識,當作有趣指引,進而講述深層內容。近九成的太空營畢業生說,之後回學校,他們更加精進自己的學業,尤其工程和數學等,因為他們了解到建立理論基礎的重要性。

至於自學方面,學生可使用NASA等線上學習資源(https://www.nasa.gov/),或是追蹤業界在太空發展的進程。

太空是所有學科的總和,當學習更廣泛,知識的運用將會更靈活。另外,太空書籍或電影也是很好的學習方法,尤其許多人看完電影後,習慣上網查詢電影內提及的太空知識。以電影《地心引力》來說,如果從科學角度來看,劇情極度荒謬,但多數人卻不知道。因此只有對太空的理解多一點,才能辨別是非。

問:怎麼看目前各國的太空行動?與我們生活的關係?

答:過去太空發展被掌握在政府手中,現在,我們從民間吸取能量。太空不再只是政府的事,而具有商業價值。

太空已是所有人類的事。

但太空計畫需要合作,甚至與過去的敵人合作。太空產業有個重要的詞是「競合」,也就是既競爭又合作,人類行動到達外太空後,國家的疆界也隨之消失。當太空探索已是全民行動,太空教育的推廣,是人類探索未知領域的唯一橋梁。

撰文者李雅筑

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