科學班是什麼?深入了解科學班只需這篇文章

在當今迅速變化的世界中,科學與技術的角色日益凸顯,成為推動社會進步和創新的重要引擎。在這樣的背景下,「科學班」不僅是一種特殊的教育形式,更是培育未來科學家和技術專家的搖籃。科學班不同於傳統教學模式,它強調深度學習和實踐操作,旨在激發學生對科學探索的熱情,培養批判性思維和創新能力。這篇文章將帶您深入了解科學班的核心理念、教學方法和對學生未來發展的影響,展現其在當代教育中不可或缺的價值。

科學班的核心價值

科學班的主要目標是培養學生對科學的興趣和熱情,同時提供更深層的科學知識和研究技能,旨在培養具有創新精神和科學探索能力的未來科學家、工程師和技術專家。以下是根據科學班簡章給予科學班的目的:

  1. 提供具科學潛能之優秀學生適性發展機會。
  2. 開設及發展特殊科學教育學程,提供優質之教學環境及卓越師資,培養學生從事個別科學研究之能力及創造力,充分發揮天賦潛能。
  3. 培育兼具人文素養與科學專業知能之科學傑出人才,厚植國家之高素質科技人才及國家競爭力。

解讀:科學班不是單純的「升學班」(儘管科學班的升學成績通常很好),而是針對培養學生科學能力所特別設置的班級。學生被期待有科學的獨立研究的能力,並且兼備人文素養。

科學班的入學

目前全臺共有十所高中設立科學班:

  • 建國高中(合作大學:臺灣大學)
  • 北一女中(合作大學:臺灣大學)
  • 師大附中(合作大學:臺灣師範大學、陽明交通大學)
  • 武陵高中(合作大學:中央大學)
  • 竹科實中(合作大學:清華大學)
  • 台中一中(合作大學:陽明交通大學)
  • 彰化高中(合作大學:中興大學)
  • 嘉義高中(合作大學:嘉義大學、中正大學)
  • 台南一中(合作大學:成功大學)
  • 高雄中學(合作大學:中山大學)

科學班的報名資格並不困難——原則上只要國中在校成績優秀就能透過學校推薦報名。錄取方式有兩種:少部分獲得國際競賽獎項的同學可以直接錄取,絕大多數同學則會透過「科學班徵選」入學。

全臺科學班徵選的內容大同小異,都包含兩個最重要的環節:科學能力檢定(俗稱初試)與實驗實作(俗稱複試),這兩個考試基本上就決定同學們是否會錄取科學班。

科學班初試

初試大多為紙筆測驗,是人數較多的考試,依學校而異,報考人數落在 200 到 800 人間。數學、物理、化學、生物是大部分學校必考項目,少數學校會額外加考地科,另外還有語文檢定,測驗國文與英文。測驗形式是數學單獨為一科,剩下自然科可能單獨考或一起考,視學校而定。初試的成績會影響同學們是否進入複試的實驗實作,沒有通過初試即代表沒有錄取。而語文檢定可能會納入總分計算,或者作為門檻,詳細情況依不同高中而稍有差異。

科學班複試

初試之後,會有約 60 到 80 位同學進入複試,複試的形式更加多元,仍然會有紙筆測驗,還會有實驗實作、口試等等。大多學校複試為兩天不過夜選訓,考核項目包含數學、物理、化學、生物、和某些學校需要地科。大部分學校不公布複試考古題,導致複試變成徵選的「盲盒」,再加上以實驗的形式居多,準備起來格外困難。

徵選錄取

最後的考試成績由初試與複試共同決定,所以即便複試考砸了,只要初試有足夠高的分數,仍然有錄取的機會。每間學校會由最終分數由高至低錄取學生 25 到 30 名,這個名額是包含保送名額的,保送代表不必參加初試與複試就能入學,通常是在國際競賽中有重要表現的同學,因此實際上有效的錄取名額每間學校大約會少一到兩名。

高中三年科學班的規劃

科學班高中三年的規劃十分緊湊,除了要加速完成既有的高中數理科外,還要進行團體研究、獨立研究等等,有志人士還會透過學校讀書會參與大大小小的數理競賽。科學班學生從高一開始會陸續培養學生的數理、研究能力,等到高二達到忙碌的高峰期:不僅要準備發表團體研究成果,還要同步準備在暑假的「科學班資格考」,只有通過科學班資格考後,高三才能到合作大學修課,以及找到合作大學的指導教授進行專題研究,最後將獨立研究成果撰寫為報告彙整成冊。以下我們以建中科學班為例說明高中科學班三年的時程,每間學校在具體實行方面會略有不同,以各校的規劃為主:

科學班高一:培養扎實的數理能力

數理課程加速

與一般高中課程相比,科學班涵蓋更多進階的數理知識,需要用兩年時間學習完高中三年的課程,並在最後一年前往合作的大學修課,讓學生在三年的學習時間內暴露在更多學習內容。除了課綱內的固定內容外,科學班的數理課程還會根據各校的安排,加入更進階的主題,譬如舊課綱課程、超修大學內容、競賽內容等等,加深加廣的數理課程可謂是科學班的核心特色。

外賓演講與研究法課程

學習科學研究並非一蹴可及,如何從現有的科學困境當中反思,進而引領出值得研究的科學問題仰賴理性與批判性的思考訓練。科學班在高一會設立研究法課程,學習基本的科學研究架構,進而完成簡單的文獻回顧,還有提出研究問題。另外,科學班也會邀請實際在學界的教授或者業界的科學研究人士到校進行演講,讓同學們了解研究機構第一線的研究內容、工作經驗分享。

科學營

科學研究的另一層面也是延續人們對於科學的熱忱,並且讓更多對於科學有興趣的學子們認識、深入這個領域。許多科學班會在高一寒假或暑假時會辦理公益性質的科學營隊,透過好玩的科學實驗加深國中生對於數理科學的興趣。

科學班高二:為科學而忙碌

完成高中數理課程與資格考

依照科學班的進度安排,科學班的學生必須在高二結束前完成高中三年的所有數理課程,包含基礎與選修的數理課程。在高二結束時(每年七月份),科學班設有聯合學科資格考,科學班的同學必須通過資格考才算是正式擁有科學班畢業生的身分,並且只有通過資格考後才具備高三到大學修讀課程以及進行個別科學研究的資格,因此科學班的數理學習絕非囫圇吞棗。

海外參訪

與不同文化的專家接觸並學習彼此研究成果是學術研究能力重要的一環。部分科學班設有海外參訪的活動,通常規劃在高二,利用將近一週的時間帶領科學班學生到選定的亞洲國家參訪頂尖高中、大學,過去海外參訪的地點包含日本早稻田大學、新加坡國立大學、新加坡南洋理工大學、上海復旦大學、北京大學等等。在海外參訪中,除了參觀各級研究機構外,也會安排探索當地人文風景,規模、時間通常比學校的畢業旅行更龐大,堪稱科學班專屬的「畢業旅行」。

專題研究與成果發表會

科學班的主要特色之一就是培養學生的研究能力,在高二時,科學班的學生就需要著手一份專題研究,此時通常允許同學們組隊進行專題。根據學校規定不同,學生們會在高中加入不同數理組別,透過高中老師的協助接洽大學端教授,在教授的指導下完成專題研究。專題研究為時一年,並且在高二下學期發表成果:科學班的同學們需要仰賴自己的力量籌辦成果發表會,處理人員、物流等事宜。成果發表會通常會邀請全臺其他地方的學校共襄盛舉,除了在網路上宣傳外,也會實際走訪其他地方的數資、科學班參與成果發表會。因此在發表會季節,班上缺少幾十個同學是很正常的事情,因為他們正在走訪其他學校的數資、科學班!

競賽成績開花結果

雖然高一學生偶有突出表現,但是數理實力大多稚嫩;高三學生忙於升學考試、申請,大多也無暇於數理競賽,因此高二的學生通常會作為科學班競賽的頂梁柱,在高二時達到競賽成績的巔峰。常見的重大競賽包含國際數理奧林匹亞競賽、亞太數理奧林匹亞競賽、高中數理學科能力競賽……等等,參與競賽並得獎除了務實層面的在申請大學中加分外,如有幸錄取國手更是能夠為臺灣在國際上爭光!大部分大學設有保送制度,如果在重大數理競賽中達到特定獎項,即可保送(保送門檻未必需要摘牌,有時錄取選訓營已足夠保送該科目)。

科學班高三:升學與研究並重

大學修課

通過科學班資格考後的同學能夠在高三到大學修課。由於現階段科學班沒有獨立的升學制度,仍然要回歸學測與普通班學生競爭,為不影響升學,通常校方會建議以修習一門大學課程為限,除非該生已經有保送大學的資格。大多數同學會修習的大學課程是大學一年級的普通物理、普通化學、微積分等等,在大學修課期間一切成績比同大學生辦理,所以期中考、作業、期末考一樣也少不了。在高三期間修習的大學課程在未來錄取大學時能夠向校方申請抵免學分,也就是不必再重複修習同一門課。

由於大學修課時間會與高中上課時間重合,因此高中會允許科學班學生離開校園,並且在上課前後給予適當通勤時間,確保科學班學生能夠順利參與大學課程。

獨立研究

相比於高二的專題研究,獨立研究更希望培養個人的研究能力,因此會要求學生以個人為單位進行研究和書寫報告。在學生根據指導教授的建議選定主題後,會進行長達一年的研究,雖然不像高二在研究結束時需要辦理成果發表會,但是學生的研究需要書寫成報告,並且編入該校的研究彙編。整體而言,獨立研究更考驗學生的心態以及研究能力,研究的主題也會比專題研究更加深入。透過完成獨立研究,科學班的學生已經十分熟悉基本的研究方法,因此許多科學班畢業生進入到大學後很快能夠找到合適的指導教授,從而繼續不同的研究。

回歸升學考

誠如前述,目前科學班還沒有獨立的升學管道,仍然需要回歸學測或分科測驗與普通班學生競爭。在新制度的學測底下,自然組的學生較不需要擔心社會科問題,而數學與自然科本就是科學班學生的強項,因此國文和英文成為最大的挑戰。科學班老師在高三大多回歸比較保守的教學,例如複習、測驗卷等等,但因為不同時段有不同學生至大學修課,學生們還是要自行兼顧升學考與科學班規劃。

好消息是,只要通過學測的門檻,科學班學生進到大學徵試環節大多是遊刃有餘的。除了科學班累積的競賽經歷、學習歷程與科學班這個金字招牌非常亮眼外,三年來加深加廣的數理學習也為科學班學生在大學第二階段考試當中占盡優勢。因此整體而言,科學班的升學表現都是非常優異的(參考文章:高中科學班 7成5攻頂台成清交及陽明)。

科學班的其他資源

科學班之所以競爭力強大,不僅止於特殊的課程安排,還有科學班自身濃厚的學術風氣,以及學長姐和學弟妹之間的傳承。因此在科學班三年中,有許多非官方的資源可以幫助科學班學生自我實現。

免修與公假

有鑑於科學班同學在各科的實力可能差距很大,有些可能只有一般資優生的水平,有些則已經有參加競賽,爭取國手的能力,科學班在給予免修與公假的標準通常比較寬鬆。

所謂免修,是指在學期初參加特定科目的考試,考試內容為接下來整個學期的教學內容,稱為免修考;如果通過免修考,則具備免修資格,在該科目上課時間可以不出席,自由運用時間,在學期末會根據免修規則獲得應有分數。

公假則是為忙身競賽的同學量身打造:當同學擁有參加重大競賽的資格時,即可向學校申請公假準備競賽,公假期間可以不出席學校課程,然而仍舊需要與授課老師商量分數計算。總結來說,免修代表同學們已經通過該門科目,不出席也會有分數;擁有公假的同學則依然要參與課程、完成課堂作業、考試,最後獲得該科目分數,只不過不一定需要在常規上課時間。

讀書會

許多同學在錄取科學班前早已是臺灣乃至於國際各大數理競賽的常勝軍,對於數理競賽的熱忱往往延續到錄取科學班之後。被科學班濃厚的數理環境薰陶,許多科學班的學生在高一即自願加入高中數理科讀書會,從每週自發性的講座與討論中收穫不同的競賽知識,天賦優異者甚至已經能在各式競賽中嶄露頭角!

高中人才培育計劃

讀書會是由學生主導的課外學習活動,高中人才培育計劃則是各研究單位和大學親辦的嚴謹課程。人才培育計劃並非針對科學班設置,普通班的同學也可以報名,但由於設置科目與科學班專攻科目重合,許多科學班的同學也會自發的參與。高中人才培育計劃的上課時間為周末與寒暑假,上課內容為進階的大學科目,以及外賓演講、實驗實作等等。人才培育計劃會持續一至三年,在結束時會領有結業證書,作為申請大學是十分加分的條件。

以下是部分擁有人才培育計劃的大學和系所:

  • 中研院生命科學
  • 台灣大學物理系
  • 台灣大學數學系
  • 清華大學化學系
  • 清華大學生命科學系
  • 清華大學物理系
  • 中山大學生物系
  • 中山大學數學系

 

科學班的出路

科學班畢業後,學生呈現「北工南醫」的趨勢,根據統計資料,大約有三成六的學生畢業後就讀電機、資工相關科系,三成一的學生就讀醫藥牙學群,與二成四的學生選讀基礎科學相關科系。儘管並非所有科學班畢業生都會進入基礎科學科系就讀,但是科學班學生所錄取的都是相當熱門的科系,並且由於科學班三年的學術、研究訓練,許多同學即便到大學仍舊是自己科系的佼佼者。

誰適合讀科學班

因為科學班的目標不僅僅是為了升學,更多時候是在忙碌的課程安排下自我提升以及研究,對於有意準備科學班的同學,或者有正學齡孩童的家長,可以從這幾個面向評估是否要繼續往科學班前進:

  • 對科學的興趣和好奇心
    • 是否經常對自然界和科學現象表現出好奇?
    • 是否主動閱讀科學相關的書籍、文章或觀看科學節目?
  • 基礎科學知識和學習能力
    • 在基本的科學課程中表現如何?是否能夠理解並應用科學原理?
    • 在解決科學問題時,是否能展現出良好的邏輯思維和分析能力?
  • 實驗技能和實踐能力
    • 是否有進行科學實驗的經驗?對實驗操作是否感興趣?
    • 在面對實驗挑戰時,是否能夠創造性地思考和解決問題?
  • 數學和邏輯能力
    • 數學能力如何?因為科學往往需要良好的數學基礎來進行理論推導和數據分析。
    • 是否能夠使用邏輯推理來解釋科學現象和解決問題?
  • 持續學習和自我激勵的能力
    • 面對困難的科學概念時,是否有持續學習和探索的動力?
    • 是否有自我激勵的能力,即使在沒有外在壓力的情況下也能持續進行科學學習?
  • 創新思維和問題解決能力
    • 是否能夠在面對科學問題時提出創新的觀點或解決方案?
    • 是否樂於接受新的科學理論和技術,並能夠靈活地應用於解決問題?

結語

科學班不只是升學班,更多的是培養學生在面對學術以及研究問題時的解決能力。在這篇文章中,我們詳細的介紹這個數理資優生的天堂——入學制度、課程規劃、未來出路等等。在科學班中可以學習加倍的數理知識,找到志同道合的競賽夥伴,乃至於穩健的研究基礎。只要是對於科學研究有興趣的國中生,都應該考慮看看科學班!

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