集裝箱能否增加實踐性 STEM 教育的機會？

本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點

為 K-12 課堂設計 STEM 推廣計劃往往需要在宏偉的目標和有限的資源之間取得平衡。科學裝置只是資源的一種，但許多學校都無法獲得。時間是一種不太明顯的資源，但教師越來越難以向管理人員證明佔用課堂時間是合理的。而與相關專家的面對面交流——與實際科學家面對面交流——是許多專案甚至都無法新增到願望清單中的資源。

在全國各地採取了無數種方法的情況下，至少有一個團隊會得到一個集裝箱，將其塗成黃色，裝滿實驗室裝置，然後派遣志願者科學家進行全國巡迴演出，這應該不會讓人感到驚訝。這正是默克密理博今年利用其好奇心立方體所做的事情。

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好奇心立方體是早期好奇心實驗室計劃的衍生產品。雖然好奇心實驗室讓學生有機會深入研究——為教師提供課前和課後活動材料——但它們會與課堂時間競爭，並且並非總是能夠提供複雜的科學裝置。公司責任主管傑弗裡·惠特福德表示，好奇心立方體希望解決關於獲取機會的問題——既包括獲取專家，也包括獲取實踐科學經驗。

第一步是把裝置放在一個可以移動、向公眾開放，然後相對容易地移動的裝置中。2017 年的好奇心立方體配備了讓每個學生提取自己的 DNA、在大螢幕上探索 3D 成像顯微鏡，然後觀看 3D 印表機工作的裝置。作為一個移動實驗室，集裝箱似乎是一個奇怪的選擇。但它提供了一個獨立的解決方案，不依賴於學校現場擁有的資源。至於移動部分，該立方體在第一年就行駛了約 18,000 英里。憑藉並行的工作站和充足的工作人員，該立方體旨在為大量兒童提供實踐性技術體驗。

設計一個移動實驗室可能有助於獲得裝置，但工作人員呢？惠特福德解釋說，第一年的路線設定在默克密理博辦公室附近的地點。來自全國各地的科學家有機會接受培訓併為實驗室配備人員。輪班的工作人員讓許多工作人員科學家有機會重新與年輕的興奮感聯絡起來，使雙方的互動保持新鮮感。但這也意味著來自各個職業領域的科學家都可以讓孩子們見到。問大多數孩子科學家是什麼樣子的，他們會描述一個老白人的某種版本。有機會見到來自年齡、種族和性別不同領域的科學家，意味著孩子們有機會想象自己穿上科學家的鞋子。

像任何其他專案一樣，第一年總是充滿學習經驗和改進迭代。惠特福德表示，即使進行了調整，工作人員和學生也報告了非常積極的整體體驗。事實上，工作人員很高興有機會在未來再次參與其中。移動實驗室的部分平衡是在任何一個孩子與裝置和科學家相處的一小段時間內找到提供積極和引人入勝的體驗的最佳方式。為成千上萬的孩子提供的移動實驗室體驗不可能提供深入的、自我指導的探究。但它可以讓孩子們學習使用複雜的裝置，對抗關於科學家長什麼樣以及他們如何度過時間的偏見，並創造一種讓孩子們帶著舒適感和好奇心走出教室，想要問更多問題的體驗。

默克密理博希望吸取第一年的教訓，並尋找方法擴大更多兒童和社群的參與機會。惠特福德希望擴大規模後，移動實驗室能夠進入美國、歐洲的更多社群，並最終制造出可以在非洲旅行的集裝箱。對他來說，最終的希望是至少給一個孩子提供一個原本無法獲得的體驗，並在那個孩子做出最終改變世界的決定中發揮作用。平衡這種宏偉的願景與細微的細節，將使人們繼續為獲得資源而奮鬥，以便在未來幾年內為 STEM 推廣帶來創新方法，即使是以集裝箱的形式。