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臺灣青年科學教育再次閃耀國際舞臺,在國立臺灣師範大學物理學系培訓高中生,以及遠東集團「徐有庠先生紀念基金會」連續16年的長期支持下,屢屢奪得佳績,大幅推廣國內青年物理研究人才養成,並接軌國際的軟實力!2024年IYPT國際賽,臺灣代表隊在38國參賽隊伍的競爭激烈下,勇奪金牌
2008年美國鳳凰號探測器在火星著陸、位於瑞士的全球最大粒子加速器設施「大型強子對撞機」啟動……,推動世界改變的科技創新如火如荼開展中。同年,在臺師大物理系及遠東集團徐有庠先生紀念基金會的攜手合作之下,臺灣也悄然啟動一場關於培育青年物理人才的行動計劃。
臺師大物理系與徐有庠基金會合作,致力科技創新
創新是通往未來的關鍵軟實力,如何培育具備思辨精神、實作能力的科技創新人才,是遠東集團創辦人徐有庠先生一生念茲在茲的心志。為發揚創辦人的精神,由遠東集團捐助成立的徐有庠先生紀念基金會,於2008年攜手國立臺灣師範大學物理系共同籌辦「徐有庠盃─臺灣青年學生物理辯論競賽」(簡稱徐有庠盃物理辯論賽),希望臺灣科學教育向下扎根並培育更多科技人才,創造更多的社會影響力。
遠東集團徐有庠先生紀念基金會成立於2001年,為國科會核准成立的第一家民間科技基金會,以科技創新為宗旨,積極推廣各項科研活動。2008年在元智大學的引薦下,基金會得知國立臺灣師範大學賈至達教授跟林明瑞教授大力推動國內物理奧林匹亞競賽,並觀察到一股方興未艾的趨勢,希冀能引進被譽為「物理世界盃」的「國際青年物理學家辯論錦標賽」(International Young Physicists' Tournament,簡稱IYPT),雙方有志一同,由此攜手展開為臺灣培育更多優秀青年物理人才的征途。
經過實地考察與觀摩IYPT國際賽後,2009年基金會正式舉辦「徐有庠盃─臺灣青年學生物理辯論競賽」,賽制完全與IYPT國際賽接軌,「第一屆就有將近二百位學生報名,盛況空前,讓我們很驚訝!」計畫主持人臺師大物理系徐鏞元副教授讚嘆,很少比賽首屆就能吸引到全國各縣市的選手,各校高中學生的積極參與為團隊注入一劑強心針,爾後更是年年爆滿,不得不規範每一所學校僅能派出兩隊學生參賽。
2010年起,在基金會全力贊助下,從每年參賽隊伍中挑選優秀學生組成臺灣代表隊,出國參加IYPT國際賽,成績一鳴驚人。「參賽十四屆,臺灣連續奪得二金六銀六銅的佳績。今年在三十八個參賽國家隊伍中,臺灣隊再次拿到金牌,且競賽總分高居第二,我們感到很振奮!」遠東集團暨徐有庠基金會董事長徐旭東肯定地說,他也希望藉由此競賽來提升青年學子的國際觀與視野。
號召全臺各校優秀物理師資,培育新世代科學人才
亮眼的佳績來自無數縝密的規劃與沙盤推演,徐有庠先生紀念基金會十六年來持續挹注超過一億元的科研資金協助師生參賽,迄今已有超過五十所高中、2200位師生受惠,不僅提供青年學子提升物理專業的機會,更翻轉傳統學習模式,以更具實作與探索的科研精神進行深度學習。
培育過程猶如淘沙取金,徐有庠盃物理辯論賽的題目參照選自IYPT國際賽的十七道題目,且為了讓對物理有興趣的高中生提早了解國際賽的流程與規則,團隊會在暑假尾聲到十一月間,分區域舉辦為期兩天的啟動營,「我們想讓學生了解物理實驗如何展開,透過實際練習也提前了解其他隊伍的題目跟做法。」計畫主持人徐鏞元副教授說。
啟動營只是開始,學期末師長們還會訪查已經報名徐有庠盃物理辯論賽的參賽隊伍,了解實驗準備狀況、遇到哪些難題……,點點滴滴協助學生解惑。寒假期間,為了讓學生更加熟悉競賽流程,更增加了「練習賽」,針對各隊的研究領域提供再加強的建議。每年三月舉辦徐有庠盃物理辯論賽後,將從近三十支隊伍中選出表現優異的十位選手與候補選手共約十五人,進行基礎培訓後,四月再決選出五位代表隊選手與候補選手,並接受為期三周的集訓。
各國參賽隊伍選才制度不同,相較於其他國家採用選手重複參賽的策略,臺灣隊每年都是從零開始培育選手,希望讓物理人才遍地開花,因此師大需要透過集訓強化選才,每年動員近七十位大專院校物理系師資擔任評審與教練,協助提高培訓質量。
緊密的培訓過程、難解的物理實驗、高中的課業壓力,過程中不乏有因為學業而退出的隊伍,也有因為語言能力而放棄的學生。所幸,經歷層層磨練與淘洗,願意堅持、不怕挑戰、對物理懷抱夢想與熱情的高中生終如金沙露出光芒,「多了練習賽跟住宿集訓,我們發現各校學生的水準大幅提升,有助於選拔最終代表出國參賽的人選。」徐鏞元副教授分析調整制度後的轉變。
投入IYPT國際賽對物理老師來說也深具挑戰,因為每位老師的專業不同,未必跟競賽的研究題目相關,為了深入了解實驗,提供選手不同的思維,老師們得利用課餘鑽研題目,幫助卡關的學生梳理問題。徐鏞元副教授指出,中後階段老師要付出的心力更是可觀,一個月有二到三次的一對一培訓,每次一至二小時,還要幫學生串接思維邏輯,「研究量幾乎相當於帶兩個碩士班的學生」。
熱愛物理的學生、為了幫助學生奪得佳績的師長、積極支持競賽的基金會……,正是這樣團隊合作無間的精神,讓臺灣得以與世界爭鋒。
一場國際競賽,練就跨領域能力!
每年都有學生參賽的高雄中學校長莊福泰也有同感,雄中十分支持物理辯論競賽,除了新課綱讓學生能彈性選課,雄中更設有「物理競賽辯論社」,每一屆曾經參加過競賽的學長會手把手地傳承經驗給學弟,形成一股正向積極的學風,而這也是徐有庠先生紀念基金會所樂見的結果。
莊福泰校長指出:「物理英文辯論賽屬於高強度的比賽,我常鼓勵學生嘗試挑戰高難度的活動,找一件有難度的事情,讓自己可以體驗經歷,過程中學生會遇到很多困難,但這將有助心理素質的培養。」他也常常鼓勵學生要趁高中階段多探索,無論是透過社團、參加競賽都是很棒的方式,「想清楚自己要甚麼,才能發展出學習動力,逐漸成就自己。」莊福泰校長說。
參加IYPT同時須具備物理專業、語言能力與辯論能力,才能與世界各國的選手競爭,有趣的是,無論是老師還是參賽選手竟都一致表示「語言不是最重要的問題,是用科學在講話。」今年IYPT代表隊隊長建國中學林均頤同學分析,一開始他也擔心無法用英文來論證物理,但是「當你一心想要說清楚自己的想法時,英文自然而然就說出口了。」彷彿打通任督二脈,將英文內化為溝通交流的工具,不再是昔日紙上談兵的考試科目。
莊福泰校長認為,物理辯論競賽對學生來說最大的價值在於不追求單一正確答案,而是培養學生「深刻思考的邏輯能力」,並進一步分析「學生必須學習客觀解讀資訊,找到理論基礎,而非個人經驗或意識形態的情緒性發言。這樣的求真與邏輯訓練,也將有助於學生判斷各種假訊息。」
競賽是一時的,學生在培訓過程所汲取的養分將是一輩子受用的超能力。
青年物理學家閃耀國際,臺灣高中生創佳績
國際青年物理學家辯論錦標賽(IYPT)的題目都沒有標準答案,學生可以用各種創意去進行實驗,看似自由,卻也充滿思維盲點與挑戰。
國際賽前一年會公布十七道題目,選手們必須蒐集大量的論文跟報告、設計實驗跟實作,以近一年的時間完成小型研究專案,雖然有撞牆期、做不出來的時候,「但從完全不知道的題目,直到把自己的貢獻放進去,這比閱讀教科書,學習到的更多。」建國中學林均頤同學分享。而彰化女中黃宥潔同學為了設計出可以前後左右行走的斜坡行走器(Rigid ramp walker),前前後後嘗試了N種紙張、設計了五十個行走器,她認為:「沒有失敗過就不算參加過物理辯論,所以我不會稱之為失敗而是經驗。」以感恩的心回來傳承參賽經驗、今年擔任領隊的高雄中學許翊聖同學則認為:「這是時間的投資,自我實現的方向,完成會很有成就感。」
參賽也開拓了國際視野,儘管賽前有師長的沙盤推演跟辯論策略模擬,但是上賽場時才發現人外有人天外有天,林均頤負責的題目是「Wet scroll(濕卷軸)」,要讓薄薄的描圖紙穩定浮在水面上,解釋捲起後展開的物理現象,他常因為手不穩而失敗,當他看到德國隊竟然反向思考,以注水浮紙的方式解決這個問題,如醍醐灌頂,儘管臺上是競爭對手,私下兩國選手卻抓著對方討論箇中原理,這也是林均頤收穫最多之處。黃宥潔覺得自己收穫最多的是「辯論的能力」,她說:「以前看到科學報告都會覺得是對的,現在會給自己一個思考的機會。」
學生的感謝很務實,因為各校資源不同,城鄉差距大,校內實驗設備的狀態也不同,導致無法盡情嘗試各種可能,所幸「因為有基金會的幫忙,在臺北集訓的研究過程中,我們可以放心採購以前無法購買的貴重儀器來做實驗,沒有後顧之憂。」許翊聖由衷感謝。林均頤也有同樣的想法,希望建中的物理辯論社,能因為自己的參賽奪獎吸引更多學弟加入。黃宥潔的偶像是英國著名物理學家史蒂芬·霍金,參賽後更堅定自己未來朝物理發展的熱情,「我走在夢想的路上」她說。
徐鏞元副教授也很感謝遠東集團徐有庠先生紀念基金會的慷慨支持,他期待臺灣科學社群有更多人才跟資源加入,也期望透過活動,導正升學制度偏向考試的沉痾。
參加國際科學競賽獲獎,助學生成功取得頂尖大學的敲門磚
為國爭光是這群年輕選手的驕傲與使命,在徐有庠先生紀念基金會與臺師大多年努力爭取下,2023年起教育部國教署同意補助IYPT國際賽計畫,並頒發獎狀表揚國際賽獲獎的臺灣代表隊成員。這對許多學生來說是進入理想大學的重要敲門磚,因為不是所有評估學習歷程的教授都認識IYPT國際賽,有教育部國教署頒發的獎狀,讓許多熱愛物理的高中生可以透過多元選才的管道進入大學,持續鑽研物理。
為什麼喜歡物理?「物理就是一個回答生活中任何想得到的問題的學科」、「物理就是真理」、「物理可以預測未來將發生的事情,可以用理論跟實驗去比對。」參賽的代表隊學生對物理滿懷熱情,求知與不服輸的精神,讓IYPT一屆一屆傳承,也為臺灣孕育更多優秀的物理人才。
人才即是國力,徐有庠先生紀念基金會透過支持物理辯論競賽,不僅提升臺灣青年學生對物理的興趣與能力,更因比賽需求而大幅提升英文對話、邏輯思辨等多元實力。建國中學跟高雄中學皆成立物理辯論社團,希望社員積極參加比賽;國內許多高中及大學,如明道中學、臺北美國學校、國立臺灣師範大學等,也紛紛將物理辯論競賽內容設計成選修或必修課程……。「徐有庠盃─臺灣青年學生物理辯論競賽」已然成為臺灣指標型的科學競賽,遠東集團暨徐有庠先生紀念基金會董事長徐旭東認為,基金會十六年來持續投入已逐漸開花結果,也期盼吸引各界更多資源,共同培育新世代的科技創新人才,匯聚成為一股推動臺灣躍升的巨大力量。(資料來源:天下雜誌、徐有庠先生紀念基金會 / 編輯核稿:胡世澤)