重生的教科書

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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


我奮力擠過擁擠的人群,推搡著、碰撞著、道歉著前進。當我最終從粉絲堆中脫穎而出時,他就在那裡,靜靜地坐在北卡羅來納州自然科學博物館角落的椅子上。E.O. 威爾遜本人。他穿著一件藍色紐扣襯衫、卡其褲和一件裝飾著大約 20 個口袋的背心,好像他正要徒步進入大草原。

威爾遜是著名的生物學家、哲學家和 83 歲的活躍環保人士,他顯然很疲憊。他花了前兩個小時回答高中生的問題,併為一個以他的名字命名的新的數字生物教科書的儀式剪綵。我跪在他身邊,只用片刻的時間來說話,我只問了他一個問題:為什麼他,一位兩次獲得普利策獎、十多年前退休的人,決定製作一本教科書,更不用說是一本數字教科書了?

我有一個自私的理由感到好奇。我目前正在為美國一家大型出版商編寫一本傳統的紙質大學生物教科書。我在這個專案上花了多年時間,並在此過程中熟悉了教科書行業,該行業仍然主要紮根於印刷時代。那麼,為什麼一位靠追蹤螞蟻為生的老派生物學家威爾遜,決定為 iPad 製作一本教科書呢?


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威爾遜聽完我的問題,然後沉默了一會兒看著我,好像答案完全是顯而易見的。“這將是世界上任何型別的最好的教科書,”他說,語氣中沒有一絲諷刺。“它的設計目的是將生物學變成一次冒險,而不會失去科學的嚴謹性。”

世界上最好的教科書?這是一個偉大的主張,所以我進行了調查。那天晚上,我穿上我最喜歡的運動服,倒一杯酒,然後開啟我的 iPad 閱讀 E.O. 威爾遜的地球上的生命

這本售價 1.99 美元的教科書只能透過 iBooks 獲得,該應用程式僅限於 iPad、iPhone 和 iPod touch。這本書由威爾遜製作,由一群科學作家撰寫,目前包含 41 個計劃章節中的 9 個,每三個月左右增加一個新單元,該書專案主管摩根·瑞安說。她補充說,該書應於 2014 年初春完成。

除了地球上的生命之外,我最近還聽說市場上還有第二本數字生物教科書,即自然出版集團售價 49 美元的生物學原理(宣告:NPG 也是《大眾科學》的出版商)。地球上的生命生物學原理共同構成了前兩本“原生數字”生物教科書——也就是說,專門為數字消費編寫和設計的教科書。

(注意:還有一些其他的“原生數字”生物教育資源,但這些主要是關於特定主題的應用程式或簡短的 iBooks,例如海洋生物學。一些教科書出版商,包括麥格勞-希爾和培生,也在 iBooks 上提供了他們印刷的生物教科書的數字版,但此處未進行審查。)

地球上的生命是為高中生物課堂編寫的,以威爾遜最喜歡的生物螞蟻的影片開頭,並伴隨著歡快的非洲音樂。將 iPad 橫向握住並滾動幾頁,我看到的是清晰、活潑的影像:病毒、蟋蟀、地球。當我一頁一頁地翻閱時,這本書充滿了明亮、高解析度的影像和動畫,有時看起來甚至比實物更好(說真的,浮游植物從未如此性感)。

翻了幾頁後,我停在了一個扭動的核小體的動畫上——一個由紫色外星人般的蛋白質組成的混合物,被粉紅色 DNA 的套索套住。我很尷尬地承認,儘管我靠寫分子和細胞生物學為生,但我經常把核小體和中心體搞混,就像其他人把“他們的”和“他們的”搞混一樣。但多虧了這個圖形,核小體的影像現在銘刻在我的記憶中。

當我瀏覽生理系統時,還有更多的影像,但我開始發現互動圖形更有趣。我把一隻小龍蝦轉來轉去,清點它獨特的生存工具(好吧,我承認。我主要是把它轉來轉去,唱著“扭動和吶喊”)。我觀看了果蠅胚胎的萬花筒式轉變,基因像迪斯科舞廳一樣閃爍著。我看到非洲大陸野火燃燒的景象,感到震驚。

事實上,生命的互動功能非常令人上癮,以至於每次圖片只是……一張圖片時,我都會感到失望。對於那些需要但缺乏動畫的概念尤其如此,例如對壓力做出反應以觸發神經衝動的神經元。這與一些似乎不需要動畫的概念形成對比:在 3D 空間中旋轉乙醯膽鹼分子很有趣,但似乎並不完全有用。如果威爾遜的書真的旨在使生物學成為一次冒險,為學生帶來生物學的生命,那麼編輯應該用敏銳的眼光看待數字動畫的優勢將在哪裡發揮最大的教育作用,並將其應用在那裡。

最後,因為我是一個巨大的書呆子,我承認這本教科書我最喜歡的數字功能是每章末尾的簡短複習部分,通常是一個摘要,每頁有 4 到 5 個問題。與傳統的教科書不同,問題包括影像、地圖、圖表、拖放答案和即時反饋。

在複習題上獲得 100% 的分數後(我丈夫在我身後插話,試圖比我更快地回答),我開始閱讀生物學原理。我不會評論每本書的書面內容,因為我很難在這方面做到公正,因為我正在編寫一本教科書,而且這些書是針對兩個不同的教育級別的:高中(生命)和大學(原理)。

原理由 196 個“模組”組成,教師可以將其定製為任何所需長度的數字教科書。據自然出版集團發言人雷切爾·謝爾稱,整本書於去年 2 月正式釋出,並將作為“活版本”不斷更新。

生命不同,原理與裝置無關:它可以在任何帶有網路瀏覽器的計算機或裝置上檢視。這使得這本書比生命更容易被學生接受,因為他們不需要 500 美元的 iPad 才能閱讀它(儘管它的價格要高得多,為 49 美元)。然而,透過選擇這種訪問方式而不是觸控技術,原理犧牲了使用指尖與書籍互動的功能,我發現這是數字教科書最引人注目的功能之一。根據謝爾的說法,原理將在今年秋天推出 iPad 應用程式,所以希望該版本能夠利用觸控功能。

原理擁有與生命相似的大而漂亮的圖片,但奇怪的是,我無法單擊放大它們,無論是在計算機上還是在觸控式螢幕上(我嘗試了很多很多次,想著也許我做錯了。我沒有)。當我使用計算機或 iPad 放大文字或影像時,我必須縮小才能找到轉到下一頁的連結。放大、單擊、縮小、放大、單擊。它變得無聊了。

而且互動圖形不幸的是比我希望的要少得多。同樣,生物學是生命的科學,所以我希望沉浸在蠕動、跳動、咆哮、生長的東西中。不幸的是,原理錯過了許多數字機會。例如,這本書以對墨魚非凡的變色能力的描述以及一張棕色沙灘上棕色墨魚的圖片開頭。它是一隻墨魚,看在上帝的份上!向我們展示這個這個這個

請不要讓我太消極。生物學原理有一個出色的功能,可以證明數字教科書的強大功能——指向主要文獻的連結。例如,在基因組學章節中,我直接點選了 2001 年的自然論文,其中介紹了人類基因組的首次測序。除了論文的全文(可以理解的是,它可能超出大學新生生的閱讀水平)之外,還有一篇關於文章的簡短背景和摘要。對於教師和學生來說,這是一個有用的參考資料,絕對是這本教科書的優點之一,但據我所知,這本書僅參考了自然出版物(可以推斷是因為它是由自然出版集團出版的),這可能會遺漏其他期刊中有價值的出版物。

原理還提供了指向其他網路資源的連結,這些連結可能比有用的更令人分心。我點選了一個關於酸雨的國家地理影片,十分鐘後發現自己正在觀看關於阿巴拉契亞步道的影片。我又在教科書的哪裡?另一個連結將我傳送到一個加拿大廣播電臺的網站,在那裡我被關於極限運動會的內容分散了注意力,然後才想起我當初為什麼點選那裡。

在閱讀完這兩本書幾個小時後,我最終關上了 iPad 並關閉了我的計算機,並意識到數字生物教科書仍然缺少我希望看到的一些功能。動畫或互動功能幾乎沒有音樂或旁白。數字教科書應該儘可能地吸引多種感官,包括聲音。也許有一天,透過觸覺的魔力,教科書甚至會融入觸控元素,讓我們感受到鴨嘴獸的皮膚或生物膜的粘液。

兩本書中的影片內容也很少:《地球上的生命》中有一些科學家的影片,主要是威爾遜的,但這些影片並不多見,而且下一代能看到一些女性和少數族裔科學家就太好了。請不要給學生留下所有科學家都是年長的白人男性的印象。在一個多元化的科學家群體中,教科書出版商可以找到並錄製那些同時也是傑出的公眾演說家——生物學界的尼爾·德格拉斯·泰森——他們可以在短短幾分鐘內激發學生的興趣。

總而言之,這些第一批新生數字教科書讀起來很有趣,引人入勝,對於教科書來說是向前邁進的一大步。我承認,看到這些書已經能做到而我的紙質教科書做不到的事情時,我有些羨慕。

生物教科書煥然一新,但我最期待它們成長。理想的數字教科書應該是便宜的、易於獲取的,每一頁都包含引人入勝的圖片,在適當的地方有豐富的互動功能(帶聲音!),有引人入勝的、多元化的科學家的影片,並且在觸控式螢幕和非觸控式螢幕上都能完美呈現。也許要求太高了,但我們在這裡想象的是世界上最好的教科書。我們可以夢想一下。

圖片來源: 前三張:E. O. 威爾遜生物多樣性基金會;後三張:自然出版集團

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