從古鏡記談通識教育

國家實驗研究院 National Applied Research Laboratories 從古鏡記談通識教育翁　政　義 2005. 12. 21.

國家實驗研究院 National Applied Research Laboratories 大綱 • 古來學問無人文與科技之分 • 科技發展的影響 • 科技與人文走向分流 • 大腦的作用機制 - 心智的形成與成長　 • 教育的目標 -何謂受過教育的人？ • 美國兩所大學的共同核心課程 • 結語 2005/12/21

國家實驗研究院 National Applied Research Laboratories 古來學問無人文與科技之分 • 《古鏡記》-王度 - 唐代短篇小說 - 在一連串伏魔捉妖的神奇事跡中，穿插寶鏡放射ｘ-光的描述。 • 科學的起源，可以追溯到兩千多年前的希臘，原因在於他們認定人類可以藉助理性的思考，了解物理世界和宇宙，藉重邏輯和推理的方法，終於演變成現代的科學方法。 • 亞里斯多德（384-322 B.C.）著有《倫理學》、《政治學》、《詩學》及《物理學》(「Physics」取自希臘字「Physis」-意即自然）。他的哲學，在二千年的時間裡，一直是歐洲哲學的基礎。他對於人類的知識有很大的貢獻。 2005/12/21

國家實驗研究院 National Applied Research Laboratories • 《神曲》–但丁（Dante Alighieri, 1265-1321） - 描寫物質和精神世界的詩，包括夢遊地獄、淨界、天堂的過程，各三十三篇，連同序篇共一百篇，每篇一百四十句左右。 - 包羅當時世界的一切學問，以博大的內容和奇蹟般的形式與技巧，創造了「美的詩體」。 - 2005年4月，Nature的一篇文章- Leonardo Ricci 地獄篇第十七篇：描述第七環到第八環地獄的邊界太過陡峭，具體描述騎著怪獸飛行的感官經驗。內容展現了對相對運動、力的分向、離心力的作用與其半徑的關係的物理洞察力，並掌握了三百年後由伽利略（Galileo, 1564-1642）所發現的「不變性定律」。 2005/12/21

國家實驗研究院 National Applied Research Laboratories • 為什麼現代科學發源於歐洲，而不是當時各方面都遠比歐洲進步的埃及、希臘或東方中國？ • 最好的答案是文藝復興的影響。它是反封建主義的文化運動，在「人文主義」的追求下，人性得到釋放和張揚，人的才能智慧得以發揮；古典文學與藝術獲得重視，人們對於智力的追求充滿興趣。 • 文藝復興還包含了科學革命、全球地理探險熱潮的空前努力。才能出現了理性與感性兼具的文藝復興三傑－達文西、米開朗基羅和拉斐爾。 • 達文西不僅是個畫家，簡直是一個「無所不知、無所不能」的全方位人才。憑著旺盛的好奇心、敏銳的觀察力，以及勇於實驗的精神，創作出許多令人嘆為觀止的作品和發明，他的許多研究也預見了今天習以為常的科學和技術。在終其一生的創作中，尤其重視實踐科學和藝術相輔相成的原則，因此被世人尊為全人的典範。 • 馬丁路德的宗教改革主張，藉古騰堡發明的印刷術得以散播。 2005/12/21

國家實驗研究院 National Applied Research Laboratories 科技發展的影響 • 十七世紀，牛頓建立力學定律，提供建立科學所需的定理，奠定現代科學發展基礎。 • 1765年，蒸汽機的發明，產生人類的工業革命。從此，資源的應用產生巨大的轉變與影響。 • 1840年以後，蒸汽機的廣泛使用，促進了紡織業、鐵路及採礦業的發展。影響到整個歐洲的政治、經濟、社會、文化、科學、藝術；尤其對於數學、物理、化學、機械的相互影響，更是直接貢獻於工業革命的持續發展。 • 隨著古典物理和化學的發展完備，十九世紀末開始的工業革命，主要以內燃機和發電機代替蒸汽機，促成交通運輸、電力使用和訊息傳輸的發展，及帶來各式各樣產品及家用商品，使人類社會結構徹底改變。 2005/12/21

國家實驗研究院 National Applied Research Laboratories 人文與科技的分流 • 面對科技發展對人類社會的重大影響，為了更能夠御用物質環境，及提供更舒適與健康的生活，乃強調在了解與解決這方面問題的重要性，於是二十世紀以後，人們重視專精的教育與學習，科技與人文走向分流。 • 隨文化的演進，要精通一樣以上的知識領域愈形困難。專門的知識比通才的知識更為吃香，除非我們尋求改善之道，否則專門化勢所難免。 • 過度專業化很容易導致文化支離破碎；而創造力通常在跨越領域的界限產生，人們能夠不太費力就感受到概念的地方，較可能有創造性。這就是為什麼西元前五世紀的希臘、十五世紀的弗羅倫斯、以及十九世紀的巴黎會成為創造性的中心所在。 2005/12/21

國家實驗研究院 National Applied Research Laboratories • 1959年，斯諾（Snow, 1905-1980）提出兩種文化的論點。 • 斯諾其人 • 分子物理學家，也是小說家。 • 1959年，出版《兩種文化與科學革命》，引起廣大的迴響，辯論的戰場蔓延各處。 • 1963年再出版《兩種文化及其再檢討》。他最後推薦的改善之道，認為還得通過教育的手段；過份專精的教育，會阻碍年青人培養恢宏平衡的知識素養，更加深兩種文明的割裂。 2005/12/21

國家實驗研究院 National Applied Research Laboratories 大腦的基本結構 • 由千億個專門處理資訊與訊息傳輸的細胞，稱為神經元（neuron）所組成。 • 每個神經元具有樹狀突（dendrite）、軸突（axon）和突觸 (synapse)。 2005/12/21

國家實驗研究院 National Applied Research Laboratories 一般細胞的構造 2005/12/21

國家實驗研究院 National Applied Research Laboratories 訊息的傳輸 • 訊號由樹突感受，傳到細胞本體，被轉換為動作電位，再經軸突傳至末梢，引發末梢分泌神經傳導物質，穿過突觸間隙與突觸後神經元的感受體（樹突）相結合。 • 動作電位的形成 • 當細胞本體發射電訊時，鈉離子經過通道進入，形成正電比細胞外面高，細胞內帶正電的鉀離子便會離開，使電壓形成比平時更大的負值，這種瞬間的正負值電波的「動作電位」與無訊息傳送時的「靜止電位」不同。 2005/12/21

國家實驗研究院 National Applied Research Laboratories 記憶的形成與持續強化 • 如果傳達至目標細胞的新的電位差夠大，則鈉離子通道就容易開啟，促使下一個神經元產生新的動作電位。亦即訊號傳輸係經由電子訊號化學訊號電子訊號反覆轉換而傳遞。 • 許多不同的腦部過程都泛稱為「記憶」。 • 記憶是一個狀態的一組神經元的重複同步激發所形成的。在建立過程中，如果激發強度（電流）越強，大量神經傳導物質得以維持，就越可能引發臨近細胞的活化，而長期的增強效應，使細胞膜表面產生化學成分的改變，使以後更容易被激發，這種歷程叫做「長期增益效應」（long - term potentiation , LTP）。 • 心智狀態是一個包含感官知覺、思想、感覺等各種腦部過程全部融合的整體表現，是由千百萬個神經元活化與交互作用的結果。 2005/12/21

國家實驗研究院 National Applied Research Laboratories 神經連結的可塑性 • 長期增益效應使短期記憶安然渡過混亂狀態，也是被視為建構骨架的過程，使突觸產生持久的結構性變化。亦即使長期未使用的結構模式形成。 • 心智的成長與能力的增進靠不斷的學習與經驗的累積。刺激愈豐富的環境，其腦部的神經聯結數目會增加，而且產生這種改變的能力，終其一生都存在-「活到老，學到老」。 2005/12/21

國家實驗研究院 National Applied Research Laboratories 聽話閱讀說話產生字彙交互作用的腦 • 腦部由不同的區域組成，各區域並無自主能力，而係由相關區域組成一個凝聚而團結的網路系統。 • 單一的功能是腦部不同區域同時運作產生的。 2005/12/21

國家實驗研究院 National Applied Research Laboratories 兩邊腦各有所長 • 腦大體上由細胞體的灰質和軸突束所組成的白質構成。 • 大腦分成兩個腦半球，兩者之間有厚厚的纖維束（胼胝體）相連。 • 左腦的灰質比較緊密，適合需要緊密互動、快速反應的工作，負責語言、邏輯、分析、思考的功能。是「聚斂性思考」能力的表現。 • 右腦的白質範圍比左腦大，會得到比較廣泛、模糊的概念，負責空間視覺、音樂、舞蹈和情感方面的功能。是「擴散性思考」能力的表現。 • 心智功能被完全或部份側化：進入之訊息分成幾個平行處理網路管道，每一個管道有其處理方式，對某邊腦比較有意義的訊息，會形成較強的激發。腦子是習性的產物，使用長久習用的路徑要比新路徑來得輕鬆。 • 擴散性思考產生的創意是否適當或具有價值，通常必須經過聚斂性思考的分析與判斷，所以必須擴散性與聚斂性思考並重-系統性思考。 • 就理想而言，每一個半腦各自貢獻所長，將訊息在左、右腦間不斷傳送，而可得一個完整個訊息。尤其，高層次的認知思考需要左、右腦的平衡發展與交互作用。 2005/12/21

國家實驗研究院 National Applied Research Laboratories 何謂受過教育的人？《哈佛學者》：Peter Costa主編 1.必須能有效地溝通–從讀、寫及說以及有效甚至流利的方式表達自己。 2.必須對人類獲得有關自己及宇宙的知識的主要途徑，有正確的理解和廣博的認識。 - 科學知識—數學(理論)和實驗方法 - 社會科學知識—歷史學方法及量化方法 - 人文科學知識—研讀偉大傳統 3.應盡力擴展知識領域，避免偏於一端 4.對道德、倫理議題有嚴肅的認知 5.深度學習 2005/12/21

國家實驗研究院 National Applied Research Laboratories 教育的目標 • 就大腦的作用機制而言 1. 如何促成長期增益效應？ - 插一盆炫麗耀眼的花或種一棵開始毫不起眼的樹苗？ 2. 如何促成腦部的神經網路聯結數目增加？ - 讓更多的工作勤奮的腦細胞為你工作！ 3. 如何促成左、右腦的平衡發展與交互作用？ -系統性思考 - 科技與人文的兼顧與相互對話！ 2005/12/21

國家實驗研究院 National Applied Research Laboratories • 就知識成長機制而言 • 如何建立堅實的背景知識，有利於未來的自我學習？ • 背景知識就像一個架構，新進來的知識才知道如何擺放，當這個架構被填得愈滿，事情的輪廓愈會明顯，新的概念、構想就會產生。 • 背景知識所建構的基模會主動搜尋有用的資訊，放在適當的位置，並組合成有意義的東西。一個無意義的東西很快就會淡出我們的知覺系統。 • 創造力是結合許多看似無關的概念的思考歷程，擁有足夠的知識並加以運用，便比較有機會產生不同的創意組合 - 創造力來自於寬廣知識與深度學習。 2005/12/21

國家實驗研究院 National Applied Research Laboratories 芝加哥大學的共同核心課程分為三部份，每位學生均須修讀 1. 生命科學、物理科學、社會科學、及人文科學四個學科各一學年的課。 2. 至少三個學季的外國語文和兩個學季的數學。 3. 一學年有關世界重要文明與習俗的課程。 2005/12/21

國家實驗研究院 National Applied Research Laboratories MIT必修課程（General Institute Requirement, GIR) • 充分反應教育原則 1.基礎的價值：給學生足夠而紮實的基礎知識，以支持學生終生不斷的自我教育與學習-「少就是多」。 2.平衡的原則：提升科技與人文的基本知識，教導學生多元的問題解決方法。 • 共十七門課 1. 基礎科學領域：物理（2）、數學（2）、化學（1）、生物（1）共六門。 2. 人文、藝術與社會科學領域共八門：三門集中在人文、藝術與社會科學的某個領域；三門必須選自五個領域（文學、語言、藝術、文化、歷史）；及兩門科目的自由選修。 3. 科學與技術限制選修：在規定的科技科目中選修兩門。 4. 實驗課程：一門12單位的實驗課程。 2005/12/21

國家實驗研究院 National Applied Research Laboratories 結語 • 過去，台灣的大學共同必修科目完全由教育部制定；長期以來，大學教師對於通識教育的認知不足，甚至空白。 • 民國73年，突如其來的通識課程四到六學分的規定（民國82年增為八學分），造成今日普遍開設眾多的、淺顯的、零碎的兩學分的通識科目的主因。 • 民國83年，依照新大學法學術自主之原則，並經大法官會議解釋，教育部不再有制訂課程之權責，但各大學仍然無能把握這個機會，就本身人才培育的教育理念與原則，全面思考設計共同核心課程，幾乎仍然延續過去28學分的思考。 • 建議秉持基礎價值、均衡發展、及卓越與有限等原則，重新設計共同核心課程。 • 創新必須具備堅實的專業領域基礎，同時也要兼顧良好的人文與科技融和的通識基礎。 • 阻礙創新最重要的因素-環境或個人的因循作用。 • 環境隨時在變，過去的成功並不保證未來的成功。 2005/12/21

從古鏡記談通識教育

從古鏡記談通識教育

Presentation Transcript