國際中等學校各種科學 奧林匹亞競賽...6 天文館期刊 第三十期天文館期刊...

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6天文館期刊 第三十期

6天文館期刊 第三十一期

國際天文奧林匹亞競賽 專輯

摘要

國際間為促進地球村科學教育的蓬勃發展,前蘇聯

於1957年發射第一枚人造衛星史潑尼克後,自1959

年陸續舉辦各種中等學校數理科學奧林匹亞競賽,

包括 (不滿20歲青年):數學〔(IMO,國際46年, 6

名選手) (APMO,亞太17年, 10名選手)〕;物理

〔IPhO,國際36年, 5名選手) (APPhO,亞太6年,

8名選手) 〕;化學(IChO37,國際37年,4名選

手);資訊(IOI,國際17年,4名選手); 生物(IBO,

國際16年4名選手); 天文〔IAO , 國際10年, 分

青(3名14-15歲)少年(2名14-17歲)兩組 ) (APAO,亞

太1年, 亦分青(3名14-15歲)少年(2名14-17歲)兩

組,但未參加國際) 〕; (不滿15歲青少年國中生)

國際中等學校各種科學

奧林匹亞競賽 -我的經驗談

文/ 方泰山

科學 (IJSO,國際, 2年, 6名選手)。

臺灣則自1991年肇始,至2005年分別加入上述

各種中等學校數理科學奧林匹亞競賽: 數學與化學

都為14年,物理與資訊各為12年,生物7年,國中

科學2年。其間臺灣在1998、 2002、2003、2005分

別主辦國際數學、亞太物理、國際物理、國際化

學奧林匹競賽。也已確定2007在臺灣主辦國際國

中科學奧林匹亞競賽。至於仍未參加的國際與亞

太天文奧林匹亞競賽將在近期內派員觀摹,地球

科學界期待已久的高中國際地球科學奧林匹亞競

賽,也正由南韓草創中,預計2007年推出。

37th IChO 2005於臺師大中正堂舉辦理論考試

77

【科學奧林匹亞競賽簡介 】

二十世紀,二次世界大戰後美蘇冷戰開始,

前蘇聯於1957年發射第一枚人造衛星史潑尼克

(Satellite Sponeck) ,震撼美國朝野與國際社會。六

0年代,第一波一

連串的科學教育改

革,在國際間如火

如荼地展開。基於

科技教育的人才

需求, 蘇聯東歐

共產國家陸續推

出,中等學校 (年

齡不超過20歲) 三

種基礎科學奧林

匹亞競賽: (1) 國

際數學奧林匹亞

Mathematics (IMO

1959創立;1980

停辦 , 邁入第46

年) ; (2)國際物理

奧林匹亞P h y s i c s

( IPhO,1967創立; 1973,1978, 1980停辦, 邁入

第36年) ; 與(3)國際化學奧林匹亞Chemistry(IChO

, 1968創立; 1971停辦, 邁入第37年) 。

70年代,能源危機產生,第二波科學生活化教

育改革,瀰漫全球,蘊釀了90年代, 電腦個人化資

訊時代的來臨與蘇聯的瓦解,此時國際資訊奧林匹

亞Informatics (IOI 1989創立, 邁入第17年); 國際

生物奧林匹亞Biology (IBO,1990創立, 第16年);

與年齡介於17(青)、15(少) -14(年)兩組的國際天文

奧林匹亞 (IAO 1996創立, 邁入第10年) 亦相繼登

上國際舞臺。 期間,由於亞太地區強大的競爭驅動

力與參賽國日異增加,亞太數學奧林匹亞(APMO,

s ince 1989創立,邁入第17年) 亞太物理奧林匹亞

(APPhO, 邁入第6年) 亞太天文奧林匹亞(APAO,

邁入第1年),應運而生 。本世紀伊始,科學統整與

一貫的理念漸趨成熟而盛行, 歐盟科學奧林匹亞

(EUSO 2003創立,邁入第4年, 年齡不超過16歲) 與

國際國中科學奧林匹亞(IJSO 2004創立, 年齡不超

過15歲)。

【臺灣的先後加入科學奧林匹亞

競賽與活力 】

環顧現實世界的大環境: 科學發源地歐洲,

由希臘為中心,發展出西方四大人文科學體系:北

方是斯拉夫語系

〈俄語〉、西北

方偏西是” 科

學” 航空母艦─

日耳曼語系(德

語)、西方是藝

術與邏輯冠世的

拉丁語系與法語

系、西北方則是

可能融合世界的

英語系。斯拉夫

語系歷經共產主

義的洗禮,其經

濟 正 重 新 出 發 ;

日耳曼語系挺進

北歐,成為世界

G D P最高的福利

國;法語系道出「人文藝術與科學」對話的數學省

思;而英語系則譜出一針見血的“動手做科學”,

並與美國聯手掀起“高能量”的第三次世界“反恐

大戰”(第二次波斯灣戰爭)。

鳥瞰國際間的科學教育網,是以英國為首的英

美集團,由北美的加拿大、美國為起點,以中美拉

丁語系的墨西哥做橋樑,延伸至紐西蘭、澳洲與南

非,再接回日不落的大英皇室。1988年大英先發難

課程標準國家化,美國也在1995年推行至最高峰,

以“動手做”的科教主軸,是要手能遠伸至哈雷彗

星於2061 年即將到來的高能計畫(巨觀世界);而

2000年9 月所發表的“在太遲之前”,則是要手能

觸摸奈米長的物質微觀世界。此完備科教改革將培

育出現代化與未來化的高品質世界公民。

數理為主軸的科學教育,一向被視為重要的

教育策略。自三度空間〈實體,ent ropy〉出發,

去經營第四度空間〈時間, energy〉,以嬴取第

37th IChO 2005臺灣選手榮獲二金二銀

8天文館期刊 第三十期

8天文館期刊 第三十一期

國際天文奧林匹亞競賽 專輯

在國際間大環境的影響下, 我國

在60 年代,太空探險引發的全世界第

一波科學教育改革,如九年義務教育的

登場,期間國中引進英國,而高中引進

美國的各種高強度科學課程與教材。70

年代,能源危機引發的第二波科教改

革,如科教中心與科指會成立,領引國

人開始自行研發較實用的科學課程。直

到10年前的90年代,東歐共產解體,而

我國開始進軍國際數理奧林匹亞,先後

加入大部分的數理科學奧林匹亞,如表

一。 國際排名結果,在參與的60~90個

國家中,可說成績相當一致,都在前十

名內的第一流的隊伍,可見我國科學教

育的品質了!

【 臺灣主辦2005年37屆化

學奧林匹亞競賽的甘苦】

基於參賽國之權利與義務,我國

曾於1998年,臺師大數學系陳昭地教

授主辦國際數學奧林匹亞競賽、2001

年臺師大物理系林明瑞教授主辦亞洲

物理奧林匹亞競賽、2003年主辦國際

物理奧林匹亞競賽。筆者有幸,在去

年(2005年)夏天主辦第37屆國際化學

奧林匹亞競賽,恭逢其盛並主其事。

各個奧林匹亞競賽,都有其學科

獨特的本質與運作的模式,筆者僅以

熟識的國際化學奧林匹亞競賽為例,

和學界共同分享。臺灣加入國際化學

奧林匹亞整整15年, 再加上前5年為

爭取成為觀察員的奮鬥共20年的經

驗,應該是17金29銀9銅55位選手55個獎牌與成功

且圓滿完成主辦37th IChO 2005不可能任務的最大功

臣。 過去三十七年化學奧林匹亞有其傳統系統化的

競賽活動。在十天左右的行程,必須包括:(1)官

方式的隆重開幕典禮(中央研究院國際會議廳)、閉

幕典禮(圓山大飯店),本大型公開活動交由樂業國

際有限公司協助規劃辦理,(2)國際裁判及教練

五度空間〈哲學〉,進而推向能感受的第六度空

間〈創作〉之教育程序,實乃經由數學邏輯的引

導;換句話說,就是由數學(Mathematics) 、科學

(Science) 、工程(Engineering)、技術(Technology)、

文學(Literature)、藝術(Art)、然後創作(Creative)、

至拓樸(Topology) 一貫的學術分野;因此不管學界

也好,或一般社會大眾,普遍都認為教育的” 規”

與” 矩” ,就非科學〈數理〉教育莫屬。

���� 1998 1999 2000 2001 2002

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表一之二

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表一之一

99

援。臺大花了2,400萬(其中中教司補助1,600萬)

整修出五星級的思亮館6個大型實驗室,圓滿達成

臺師大化學系的實作命題所要求的水準。(5).行政事

務工作之”國際組織標準”系統化:包括食、住、

參觀旅遊、團康、輔導人員之尋覓及各種語言、禮

儀之訓練等總務。完成了臺灣主辦37屆2005 IChO

指導手冊、輔導人員手冊、食宿手冊與交通旅遊手

冊。(6).國際化學奧林匹亞指導委員會議國際的出

席與籌組:中華民國化學奧林匹亞組織委員會代表

需參加(35-38)th IChO賽前後四次與主辦一次(37th

半年)的國際化學奧林匹亞指導委員會議,2004年12

月3日至5日則在臺北召開第37屆IChO國際指導委員

會會議,驗收選手村、闈場、比賽場地、開閉幕會

團各種會議:a.審議理論與實作競賽試題及

其參考解答和評分標準b.國際IChO事務性會

議,(3)一天的評分仲裁協商會,(4)教

育性質的各種活動:a.聯誼b.旅遊c.藝文參訪

d.娛樂活動,(5)比賽期間的食宿(學生交

由圓山大飯店辦理,老師交由鴻喜大飯店辦

理)與交通(利達公司承包)。總而言之, 一

個健全的化學奧林匹亞競賽, 可依下列八

大項目與程序行之: (1).中華民國(臺灣)代表

團的籌組與選手的選訓與培訓:選訓分初、

複與決選三階段;培訓以大會公佈的準備題

為題材。北區自23屆起的前十年即籌組中華

民國代表團,後五年籌辦37th IChO 2005,

至今已十五年。中長期計畫已漸進傳承至

中區辦理第34、35屆(2002、2003)兩年,再

依序至南區辦理第36、37屆(2004、2005)兩

年,並於2005年率領中華民國代表團到臺北

來參賽。結果由高師大理學院科教中心所培訓的團

隊代表臺灣來臺北參賽37th IChO捧回二金二銀,名

列全世界第五。(2).準備題與試題的研發與翻譯:

依據IChO章程成立學術委員會,下設理論組(佔

總成績60%)與實作組(佔總成績40%)。研究與

開發理論四大領域:物化、無機、有機及分析各10

大題(共40大題),實作五大類型各2至3大題(共

10至15大題)。以三年時間加以研發,已於元月下

旬寄出36大題與其參考題解共108頁的”Preparatory

Problems and Worked Solutions”至所有會員國的教

練,並上網公告。在5月28-29日在國立教育研究院

籌備處採排比賽試題討論會,由中研院陳長謙副院

長主持。完成了試務標準手冊與比賽題初稿。(3).參

賽與承辦的時間與地點:按照慣例,每年的競賽時

間都在學年度結束、暑假開始時。我國亦以安排大

學聯考與閱卷結束之間(7月16~25日),這段時間

最為恰當。地點仍以大臺北地區(實作:臺大思亮

館、理論:臺師大理學院中正堂)為主要會場,闈

場在三峽國立教育研究院籌備處。選手住進臺師大

分部學七舍;老師於7月16~20日將住進三峽國立教

育研究院籌備處,而7月21~25日則遷移住進圓山大

飯店。(4).實作場地的觀摩與尋覓:如果以每年三

個國家的成長,五年後的2005年約多15個國家,結

果共有59個國家,共225名選手。只有臺灣大學理

學院、自然科學方面的實驗室有足夠的空間加以支

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2003

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2004

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表一之三

臺大思亮館內的實作考試

10天文館期刊 第三十期

10天文館期刊 第三十一期

國際天文奧林匹亞競賽 專輯

場。並在賽後2005年12月8-11日到38th IChO南韓報

告執行的成果。(7). Catalyzer 大會快報的出版與宣

導: 2004年7月26日先至德國基爾第36屆閉幕典禮中

宣導,同時接回象徵主辦權的IChO大會會旗,並發

行第一期Catalyzer No.1(催化劑)文宣雜誌,會前半

個月發行第二期Catalyzer No.2 (7月1日), 競賽期間

(July17-25)每日一期Catalyzer No.3-11,會後總結一

期(8月31日)Catalyzer No.12, 共12期美侖美奐的大

會雜誌。(8).經費與預算:(1)命題包括準備題與比

賽題研究計畫經費:2002-2004 核定(NT$3,848,434)

其中教育部分2,245,474元;國科會分攤1,602,960

元。37t h I C h O準備題在2005年2月1日上網並航

寄61個參賽國, 8個二次觀察國與2-3個第一次觀

察國:菲律賓,約旦與香港 (2)主辦計畫經費:

2004-2005 NT$50,000,000 (US$ 1,500,000), 已簽約

(34,117,187)教育部與國科會共同補助 (3)各國參賽

報名費共收到約~15萬美元(~五百萬臺幣)與臺師大

校務基金及企業界募款共得約市值255萬臺幣可彌補

不足的經費。(4)每年選訓、培訓與(10人)出國的費

用約3~4百萬。

【國際天文與籌備中的

國際地球科學奧林匹亞競賽

正等待臺灣的參與】

總之五十年來,先進國家在高科技的發展,巨

觀遠距目睹登陸土星(~14億公里,5年的航行)之科

學化探究,微觀近距操弄奈(10-9)米應用物質之建

構,其影響並主導快速變遷的全球知識經濟化。臺

灣科學教育的成果,不論是中學生參加國際數學、

物理、化學、生物及資訊奧林匹亞競賽與科展,或

是國中、國小學生參加「國際數學與科學教育成就

調查」,其優異表現均得到國際普遍的掌聲;但科

技研發的影響力與產值,仍遠遠落後於西方先進國

家。根據五月初瑞士洛桑管理學院所公佈的全球競

爭力,由於全民一股往前”衝”的活力,使臺灣由

去年第17名的排名,今2005年躍升至第12名。至於

如何透過有效的政治手段與經濟策略,讓華語文化

背景的臺灣,推行具有全球共通語文特質的數理行

動化之科學教育,以培育具有國際競爭力與高品質

的科學家,當務之急乃為統整英語文與科學教育。

再者,我國應積極爭取加入另一具統整性質極高的

高中科學桂冠─天文奧林匹亞、與南韓正籌備中的

第一屆國際高中地球科學奧林匹亞。

誌謝

感謝天文學界先進,葉永烜院士、陶蕃麟先

生、傅學海教授、與林宏欽先生盛情邀約”籌備參

加國際天文奧林匹亞可行性”座談會與「臺北星

空」編輯 劉愷俐小姐的邀稿,不妥之處尚祈指正。

方泰山:國立臺灣師範大學化學系教授

臺灣 37th IChO 2005 計畫主持人

國際指導委員會參訪國家教育研究院試題圍場

李遠哲院長頒獎金牌第一名得主

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