2013年6月4日

科學繪圖的教學

科學教育非僅限於知識的背誦與堆疊,觀察、描繪大自然的真、善、美,更能開啟學子對科學的好奇與熱忱。

作者/許秋容(任職中興大學生命科學系與全球變遷生物學研究中心)、譚美芳(任職國立自然科學博物館科學教育組)、楊美珠(任職桃園縣永豐高中)

回顧十八世紀「大航海時代」,西方人至東方及新大陸探險後,發現了大量而新奇的新物種,不僅促進分類學的蓬勃發展,記錄了豐富的生物多樣性,也留下一頁極為輝煌燦爛的科學繪圖歷史。隨著攝影及各式科技進展,科學研究方法也不斷創新與突破,雖然科學研究者對科學繪圖的需求不若以往殷切,但這項結合知性與感性,且深具美感的表達技法,仍是呈現研究結果不可或缺的重要工具。科學繪圖直接聯繫科學與研究的核心,穿越文字敘述,除了描繪最特殊及細膩的細節外,同時展露出與硬質科研很不一樣的柔性風采。其作品雖然可因創作者之銓釋而風格各異,觀者卻可一目了然。例如當發現一個新種時,一幅好的生物繪圖所能表達出的訊息,甚至可超越文字的傳達效果。

事實上,科學繪圖普遍存在生活當中並嘉惠我們,包括教科書、網頁、雜誌書刊與科學相關之插圖或生態藝術創作等。專業之研究人員如能善用科學繪圖,可使其科研成果更清晰明確而有效地呈現,以達最佳的研究出版或教育及宣傳效果。具專業之科學繪圖能力者,更可藉由創作、設計或與商業實務結合等多元化方式,從事跨領域的應用與發揮。伴隨著相機與電腦科技的發展,其實我們可以善加應用此新技術,給予科學繪圖新的發展契機。

但在臺灣的教育中,專門教授科學繪圖之課程仍極為稀少。對學生或一般大眾而言,科學的教育或學習不能侷限於科學知識的建構與堆疊。因為在許多繁瑣的背誦課程中,學生接受的是生硬且僵化的科學知識,然而記憶學習的內容和大量填鴨的資訊,並不能喚起學生心中對科學的熱情與深度的瞭解。我們知道塗鴉其實是每個人與生俱來的本能,繽紛多彩的大自然也是開啟科學之門最好的媒材,如果可以透過科學繪圖將兩者結合,在自然觀察與描繪呈現的實踐中,關愛自然之心的種子或許更容易在學生的心裡滋長,並帶給他們對科學更深刻的認識與擁抱自然的熱情。本文於此提供三個層面之教學實例以供參考,藉以讓更多有興趣於科學繪圖者相互交流,並期許國內的科學繪圖之相關教學能更受到重視及落實。

高中生態藝術創新課程
桃園縣立永豐高中在2011年,由國立中央大學朱慶琪教授、國立自然科學博物館黃俊霖博士、科學插畫家楊雪華老師的協助下,通過國科會審查而執行「高瞻計畫」,著手研發一套適合高中階段的跨領域選修課程——「生態藝術創新課程」。課程的設計和一般的科學或美術課程截然不同,巧妙地結合生物、藝術、科技與生態關懷,是國內高中跨領域多元學習的創舉。
永豐高中學生上課實況:
(A)解剖觀察植物構造;(B)拍照;(C)點畫;(D)電腦繪圖。
(作者提供)

這個課程開放給高一學生自由選課,每週兩節課,一學期36 節,課程內容包括生物觀察、拍照、點畫(手繪)、數位繪圖、資訊運用(如雲端科技)等,最終再進行文創發想。文創發想時學生將自己的繪圖作品掃描成電子檔,再運用繪圖軟體設計產品,將科學繪圖作品運用在日常生活的用品或藝術的創作中。教學活動設計的目的在於協助學生如何學習科學繪圖,老師在學生進行探究之前或探究過程中,給予適當的指示和引導,以建立學生探索科學所需的基本知識。故課程之實施有別於傳統的授課方式,強調「動手做、做中學」,透過學生親自動手解剖觀察植物,並以點畫繪出其作品,計畫剛開始施行的第一年,學生作品主要以平面的植物解說圖畫呈現,學校則將學生的點畫作品運用在素描本、衣服、手提袋及手工布書套等極具學校特色之文創產品上,並成為學校餽贈貴賓的伴手禮;第二年開始則嘗試讓學生運用科學繪圖的原件,設計出獨具特色的文化創意產品,希望能為科學繪圖的領域注入一股新的創意,讓科學繪圖的發展不再侷限於圖鑑、插畫、畫作等面向。
永豐高中學生作品(A、B)及文創產品,包括手提袋(C)、手工布書套(D)和素描本(E)。

畫一張植物的圖看似簡單,其實並不容易。繪圖技巧其實需要長時間的練習才能建立,但也因現今攝影工具甚為發達且普及,而讓我們在不知不覺中失去仔細觀察的能力。在課程中,學生除了要觀察植物的形態外,更要解剖植物各部位的組織構造,透過請教專家或閱讀驗證,以瞭解植物之構造,並學習去發現植物與其它生物間的互動。雖然這些資訊並不一定會在文創作品上呈現,但學習過程卻是紮根生態教育內化省思的關鍵。第一年參與課程的學生們都覺得獲益良多,過去周遭的生態環境對他們而言只不過是一片無關緊要的風景,但現在他們開始會停下腳步,學會關心或欣賞這些以前一直被自己忽略的花花草草。

101年8月8日至9日學生應邀參加在日本橫濱舉辦的「學生成果發表會」(Super Science High School Students Fair), 參與兩天的海報展出與解說。許多與會之學者、教師及學生都對「生態藝術 Ecological Art」創新課程感到十分驚奇,並給予高度肯定與許多的回饋。

101年9月永豐高中與台中自然科學博物館,為提升學生與大眾對科學繪圖的認知,並推廣科學繪圖理念,共同舉辦為期一個月的科學繪圖聯展,週六並開放給社區民眾觀賞,除了讓參與計畫的學生作品能夠有一個發表的平台,也希望透過展出的方式可以提升師生與大眾對科學繪圖的認知。

大學生物繪圖課程
相較於其他科學領域,生物學是一門相對更加富有具像、多樣化且饒富生趣之實體科學。許多生物相關的研究或教學工作,都需透過生物繪圖以呈現結果或藉以溝通表達。此處將以「生物繪圖」為例,分享相關的教學經驗及訊息。生物繪圖課程開設於大一,為3 學分之選修課程,參與授課的老師各具植物、動物與美術的專長,並邀請實際從事生物繪畫相關創作實務的講師參與。課程的目標在於培養學生藉由實物觀察中出發,掌握到生物體的辨識特徵,再經由繪畫技能的琢磨與訓練,學習到生物繪圖的能力。此項能力的養成,必需結合科學與人文美學,可使學生擴展跨領域的學習,並涵養其未來之潛力。

本課程著重基本繪畫能力的培養,如構圖、輪廓、線條、明暗與正確性及美感之掌握,並指導學生掌握生物特徵的觀察及呈現。課程之內容考慮循序漸進,先由較容易掌握的媒材——鉛筆素描開始練習,讓學生完成第一份作品。再以廣泛運用於生物繪圖且對比度高的針筆(Technique pen)訓練之。目前坊間可普遍購得的代用針筆(或稱擬針筆)便宜許多,而且比針筆易入門,是頗為不錯的選擇。隨後,由單一色彩的素材再轉入彩色生物繪圖的學
習與練習。此處對於非美術專業背景的學生極易產生挫折感,先以水溶性彩色鉛筆練習的試行效果不錯,有利於學生建立創作之自信。技巧性較高的水彩創作則安排在學期較後期,適當的教導學生掌握水彩特性與技術指導,更可讓學生順利完成作品。此外,除了前述較基本的生物繪圖能力養成外,課程中亦安排多元的媒材嘗試,包括精細葉片拓印、立體灌模或混合媒材之創作等。【更詳細的內容,請參閱第522期科學月刊】

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