第 1 課 : 緒 論 ──  好奇、追尋與得著的心

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課程綱要

1、科學 自圓其說的推理。

2、變易中的真理 神的計畫書。

3、大自然的禮讚 規律的源頭。


課程目標

本課程的目標:

  • 熟悉神在創世記中記載的計畫目的 ─ 神看••是好的
  • 理解神在創世記中啟示的創世過程 ─ 創世七日神各說了什麼話?
  • 學習認識現已知的天文學中宇宙學的進展。
  • 瞭解與運用學會的科學方法 ─ 人類自圓其說的邏輯。
  • 練習關鍵性的科學思維 ─ 人類接受大自然的態度。
  • 認識自然的運行規則 ─ 變易法則與周期的規律認知。
  • 培養屬基督的堅固信念、樂觀盼望、與服務大眾的開放心胸和自由之生活 ─ 信望愛。

科學性思維

科學探究時你所需的做為:

  • 觀察:經常觀察大自然的現象、並察覺它們的變換過程。
  • 提問:如何、為什麼、何時、何處、怎樣、‧‧‧。
  • 客觀:不必急於下結論,靜思其規則所在。
  • 推敲:善用歸納、推論和直覺找尋問題所在。
  • 表述:怎樣表述問題現象的發生、思維的過程、推測可能的答案等。
  • 評估:近可能地作些數理的推導計算。
   關鍵性的科學思維,涵蓋修正你先前的錯誤假設(Assumptions),目的不是在證明假說 (not to prove a hypothesis)、而是用於測試此假說 (to test the hypothesis)。

科學的侷限
我們對自然界的認知有哪些侷限?
  • 一、人所不能掌握全部的時空規模、物質的基本結構和基本結構所納入的關係網。

   

 

  • 二、自然界的力究竟有哪幾種? 自然物質有多少類?    自然界不同種類的物質,在不同力之下作用,遵守不同的自然規律。

 

  • 三、我們在理解上所運用的概念
     個人經驗 → 概念和語言是用以描述自然界的一切裝備。
     常識與比方:當比方都落空,我們怎麼辦?
                (賴以表述知識與理解的語言匱乏)

     

  • 四、人的本性只容許他能接受特定種類的對於自然界的描述。(偏見)
      人所以不能完全瞭解自然界,可能是他沒有把自己視為自然界的一個交感與共的組成部分。

     

                                        
      ───→       ──────→  
          Time           有否偏離常識   
             &       案                    
             心智

課程哲理

本課程目的是想教你『何謂天文學?』,而不是告訴你『天文學』僅有的知識。

子曰:『學而不思則罔;思而不學則殆。』
── 論語  為政篇

解剖「自然科學教育

順應社會上的密碼、破解密碼•••等追尋好奇風潮,我們也來進行一次「自然科學教育」的大體檢,省思我們過往對它的觀念。首先,讓我們從字面將何謂「自然」、「科學」、「教育」拆開來探討其本質;其次,再深思這三個名詞分別的組合 ──「自然科學」、「科學教育」、「自然科學教育」的含意;最後,我們探討「自然科學教育」可以強化些什麼?

什麼是「科學(Science)?人類珍貴的內在資源之一,是對於週遭環境的好奇與永遠的遐思,所以講究邏輯推理 (哲學)思維的人類理性思考,成了早期的傳統「純科學」。又因為人類生活的需要,接著才有各種解決切身問題的「應用科學」出現。而「教育」是推動著人類歷史經驗累積與推理思維傳承的教導。「自然」當然是指著週遭大自然存在的事物,它有別於現今充斥的視訊多媒體、網路等虛擬的情境。

至於「科學教育」是在討論「科學化的教育」,還是在探討「如何教育科學」?彷如陷於先有雞還是先有蛋的詭譎中,偏重「科學化的教育」者強調課程的規劃,該從教學的目標功能、內容、整合結構和教學指引順序;而偏重「如何教育科學」者則強調課程中,該強調科學的本質、科學的方法與步驟、科學的精神與態度。他們似乎忽略了「科學教育」在課程過程中,是教導學習者如何改變他「獨立判斷的思維」,而不是嘗試去進行過量和過於複雜的記憶負荷發展,以致導向膚淺化的教學。

自然科學」的內涵源自於週遭大自然存在的事物,人們藉著對於大自然現象的觀察體驗、類比歸納、建構模式、推導與驗證、瞭解與應用等「人與自然」互動的探索過程,來享受「天人合一」的生活感受。由此看來,「自然」才是經驗與知識的本體,而「科學」是「人與自然」互動的有效探索過程,絕非是一些支離破碎的專業知識本體。那麼,連結「自然科學」和「科學教育」的「自然科學教育」主要內涵是什麼呢?依我淺見,它應該是教導學習者如何從大自然中鑑賞與獲取「自然的靈感」、瞭解與運用「自然的法則」、融入與愛護「自然的環境」。

自然科學教育」可以強化些什麼?現今,全世界在提倡拼經濟、搞教改之際,我們是不是能理解自然科學教育」的真諦在於探究人與「自然」的起源、演化法則和萬物彼此間的關聯。官方、學校與家長們能摒棄菁英教育的八股考試取才之思維與作法,能不能多給予孩子們一點從大自然中學習解決問題能力的空間? 能不能讓孩子們多一點展現對於大自然敏銳的觀察心得和培養創造力的空間? 可不可以讓孩子們多一點機會在大自然中學習怎麼處理人際關係和學習處理自己情緒? 有沒有可能讓孩子們少一些支離破碎與他生活缺乏相關的科學」符號之專業知識灌輸?而能讓孩子們能擁有溫馨的關懷,快樂地在大自然中學習與成長?


基本觀念:光速

所謂的『光速』,指的是電磁波 (光) 在『真空』當中『行進』的速度。

光速 =
300,000 公里/每秒

它是目前我們已知最快的速率,且是個常數 (定數)。


光年

『光年 (Light Years)』是個距離的單位,其大小是光在真空中行進一年,所走的長度大小。

  • 一光年 (ly) = 9.5 x 1012 公里
光年不是時間單位、也不是速度的單位,而是天文上用以表示恆星間距離的基本單位。

科學數字的指數表示法

科學數字經常遇到很小的數字、或是很大的數字,為了表示上的簡明和方便,我們常以 10 的指數來簡明表示此數字的大小關係。

例如:

0.001
= 10-3
0.005
= 5 x 10-3
0.1
= 10-1
0.5
= 5 x 10-1
1.0
= 100
5.0
= 5 x 100
100.0
= 102
500.0
= 5 x 102

課程中提及的物體

這個課程裡,會經常提及物體名稱的定義:

  • 行星 (Planets) :如我們所居住的地球。
  • 衛星 (Moons)、彗星 (Comets)、小行星體 (Asteroids)
  • 『恆星 (Stars)』:如
    • 原恆星 (Protostars)、恆星 (normal stars)、紅巨星(red giants)、白矮星 (white dwarfs)、中子星 (Neutron stars)、黑洞 (black holes) 等。
  • 星際氣體雲、星際塵埃。
  • 『星系 (Galaxies)』:如
    • 星系、球狀星系、螺旋星系、棒旋星系、無線電星系、活躍星系等。
  • 似星體 (Quasars)、伽瑪射線暴 、黑暗物質、黑暗能量。

課程中提及的理論

這個課程裡,會經常提及的理論:

  • 大霹靂 (Big-Bang theory) :描述宇宙的起源。
  • 狹義相對論:說明 20 世紀初,愛因斯坦提出的『時間 (Time) 和空間 (Space) 』是時空中的不同維度概念。
  • 廣義相對論:介紹 20 世紀初,愛因斯坦提出的『時空結構與物質分佈的關聯』。
  • 電磁波:依據 19 世紀中葉,馬克斯威爾提出的『電磁波』理論,將電磁波依據其波長和頻率的不同,分成無線電波、微波、紅外光、可見光、紫外光、X 射線和伽瑪射線等波段。
  • 韋恩定律:物體表面熱輻射的波長分佈,主要集中的波峰與物體表面絕對溫度成反比之關係。
  • 卜朗克定律:說明光子的輻射和吸收都呈基本量子能量。

課程中提及的自然現象

這個課程裡,會經常提及的自然現象:

  • 光的折射、反射、干涉、繞射和漫射等。
  • 重力透鏡、愛因斯坦十字、愛因斯坦環、重力海市蜃樓等。
  • 紅位移、藍位移等都卜勒效應。
  • 能量的輻射與吸收、作用力的排斥與吸引、物體的膨脹與收縮等。
  • 日食與月食、公轉與自轉、合與衝、順行與逆行等。
  • 旋轉盤面、黃道 (面)、銀河盤面、星系盤面、行星環面等。

課程中提及的經節

這個課程裡,會經常提及的經節:創世記 一:1 – 二:7 經文 

  • 創世記 一:1 –10 描起初 神創造天地在第一日、造晨昏在第二日。
  • 創世記 一:11 –13 描生命起源的素材描述在第三日。
  • 創世記 一:14 –19 因為太陽為第二代的恆星而非原恆星,因此地球也非原行星。對於太陽系的描述在第四日。
  • 創世記 一:20 –23 描述空中、水中生物 (命) 的創造。
  • 創世記 一:24 –25 描述畜、蟲、獸等活物的創造。
  • 創世記 一:26 –27 描述神照自己之像造人。
  • 創世記 一:28 –31 描述神賜福給人的使命。
  • 創世記 二:1 –3 描述神造齊了天地萬物,定第七日為「聖日」安歇了他一切創造的工。

課程建議
參考網頁
AEEA 天文教育資訊網 日誌庫主題分類創世記密碼

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