專家專欄

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玩出能源知識力-光引擎IoT密室逃脫

 

 

 

陳信宏 執行長

歐利科技有限公司


面向STS科學知識社會

近30年科學、科技、工程相互應用與影響之下,新興科技於社會各層面的應用有了驚人且快速的發展。然而,一刀兩刃,科技社會開始出現了日益盤根、複雜的跨領域議題或爭議。例如離岸風機建設、種電議題、都會屋頂太陽光電等都是全民攸關的新興能源議題。更進一步地,伴隨著帶有文化脈絡的各式(社群)媒體快速發展,知識、論述雜沓紛呈,真假界線模糊難斷,人們無可避免地必須面對知識社會伴隨而來的各項社會性科學議題。STS社會議題妥適地處理,將引領社會來到全新層次。Sjöström and Eilks (2018)提及從後現代的風險角度來看,STS社會議題不能單獨地將其交給專家來應對,公眾參與將更有機會找到合宜的解決方案。

科學參與(Science Engagement)提升科學知識傳播的正確性

Bucchi & Mazzolini(2003)提及媒體對於科學訊息傳播正確與否,公民必須得擔負起責任,而其間需要公眾之科學素養(Scientific Literacy, SL)。隨著時代變遷,SL也逐步地建構著許多面向。Hodson (2009)提及科學與科技素養具有三種元素:科學與科技的學習歷程、科學與科技的實踐以及科學與科技之相關知識。更進一步地,由願景觀察角度論之,Roberts (2007, 2011)提及 Vision I SL願景強調科學是一門獨特的學科,即從科學家的角度向內看科學領域,包括命題知識,過程知識,後設認知和性格。 Vision II SL強調科學的背景及其與技術,社會和環境的關係(Linder et al., 2010; Roberts, 2013; Sjöström & Eilks, 2018)。試舉實例:Vision I SL探討科學知識的建構歷程,例如太陽能板的光電效應、風力發電的捕風機構等研究與開發;Vision II SL探討科學應用於社會環境時產生的交互關係,例如太陽能電廠設置於農地、湖泊;風力發電設置於離岸風場等所產生之議題與知識。當然,STS議題與爭議經常出現在Vision II SL探討範疇之中。是以,解決與面對科學社會(Science-Technology, ST)與公眾之間的鴻溝需要超越Vision I和Vision II的SL的概念,因為個人對科學及其技術與社會之間關係的認知是不夠的,還需要所有公民針對複雜問題進行積極參與和對話(Liu,X. 2013)。

Aikenhead et al. (2011)認為,知識社會需要一種科學素養的願景,其重點是“科學技術在行動認知(Science-Technology-knowing-in-Action)”或“ ST在行動認知(ST-knowing-in-action)”。更進一步地,Aikenhead et al. (2011)呼籲建立SL的新視野,並在科學,技術和行動知識的基礎上,提議將科學參與(SE)納入科學素養的概念框架; SE可以視為Vision III SL。由此可知,深化能源新興科技與相關科學教育,非僅止於知識層面學習的問題,更重要的是讓學習者更深度地參與其中並認知相關科技應用與自身的關係,方能有效提升學習者之認同感與切身性。

圖1 玩家團隊核心任務-光引擎能量獲取。

 

能源教育在情境互動中不斷深化

學習並非僅止於熟記學習的題材而已(Brick & McDaniel, 2012)。近年的研究顯示,學習強化可由適切遷移處理理論(Transfer Appropriate Processing, TAP)與檢索提示(Retrieval Cues)此兩種心理認知程序的角度進行探討,此間的心理訊息處理動作可分為兩個階段。第一階段與編碼訊息時發生的活動有關。第二階段涉及檢索經驗。這些活動與經驗都關連著個人的生活文化、在地經驗。在此理論基礎之下,我們可以深度地思考如何透過某種互動探索情境的鋪陳與設計以深化學習者對於該項能源議題的知識與認知。

圖2 層層任務關卡示意圖。

「光引擎IoT密室逃脫」提升科學參與(SE)情境興趣

「光引擎IoT密室逃脫」是一種基於檢索提示(Retrieval Cues)心理認知程序與學習理論的互動探索設計。在這以「光」為主題的互動探索場館中,一組五人的玩家團隊面對各種關卡與提示,在通力合作之下努力拼湊各式線索,來回汲取與檢索個人記憶中的關於「光」的科學知識與應用,以找到破關契機。本場館是一系列能源科學互動探索主題的起頭,如圖1所示,玩家團隊在此「光引擎」場館中需取得充足的能量,才能取得下一場館的入門鑰匙。當然填充能量的過程中,勢必要經過一番折騰,能量取得過程將出現需多問題與阻礙等待玩家團隊齊心問題解決。如圖2所示,玩家團隊們必須在時間限制之下,運用「光」的科學應用知識,如光偏振、光反射、光電效應...等原理,依序地運用科學知識結合線索以破解層層關卡。粗心與試誤的情況下,玩家團隊很可能觸發未知的逞罰機關,消耗了寶貴的闖關時間,也降低了團隊在本場館獲取能量的級數。科學知識在個人生活中獲得問題解決的應用,才有了新的知識火花。你真的內化了能源科學知識了嗎? 「綠能光引擎IoT密室逃脫」歡迎來挑戰。

 

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