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01 期 / 最近更新日期 Oct. 10, 2009 RSS
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博物館與演化論推廣
自然科學展示中的演化知識教育
劉德祥
 
 
 

圖一:
美國自然史博物館入口大廳之恐龍展示

 博物館與演化論推廣

圖二:
美國自然史博物館新人類演化廳中介紹人類的演化系譜

 

圖三:
美國自然史博物館新更新的人類演化廳中阿法南猿之復原造景

博物館與演化論推廣
圖四:
加州科學院博物館新穎之綠建築外型
博物館與演化論推廣
圖五:
加州科學院博物館的演化展示區,以四隻大型陸龜作為主題意念

圖七:
圖中是恐龍從爬行動物家族演化過程中,骨盤出現的中空結構,使恐龍有異於其他爬行動物可以直立步行,是為恐龍家族的衍生結構

圖八:
美國自然史博物館恐龍廳,恐龍從爬行動物家族中演化的圖表

 

 
   
圖六:美國自然史博物館恐龍廳入口處之大型恐龍家族系譜樹  
當教育體系因來自社會、體制甚或信仰等種種阻力限制了演化理論的推廣時,博物館教育的教學與推廣功能則成為提升民眾演化論知識的重要媒介。

 

演化遺傳學家杜布贊斯基(Dobzhansky)曾在1973年寫下這麼一句名言:「如果不從演化的角度去看,生物學就不會有意義了」(Nothing in biology make sense except in the light of evolution)。這句話清楚地說明了演化論在生物學領域的重要地位。然而我們從台灣生物學課程規劃裡,可以看到在大學前各級生物學課程中,演化論並沒有太多的介紹,大部份高中畢業生印象中的演化論知識大多只知道有位達爾文老先生,和不同脖子長度的長頸鹿在樹下吃葉子的情景。另外在大學生物學相關系所中,也少有將演化學列為必修科目。事實上,有多少位生物學系畢業生可以說出我們人類的演化系譜樹,在目前已發現的20餘種原始人類中,他們又可以說出幾種來,更不用提現代人是什麼時候離開非洲的了。筆者總感覺當學生洋洋灑灑地述說著各種最新的生物學發現時,卻對自己的起源所知有限,就知識的樂趣而言,實在太可惜了。

 

同樣在美國,民眾對演化論的了解也是很有限,而且有一半接受聖經創造論的解釋。[1] 雖然現在有三分之二的州的科學教學標準有推薦教授演化論,但只有不到百分之四十提到人類的演化。此外,在宗教的影響下,有部份的州在教授演化論的同時,必須也要有同等時數介紹其他的生物起源論。甚至堪薩斯和俄亥俄州的州教育局試圖將演化論完全從課程中拿掉,此舉更引起了許多科學家走上街頭抗議州政府的做法,更有不少的演化學家不時被傳訊到法院當證人,以替演化論辯護。似乎學校在教授演化論時遇上兩大阻力,一是徹底否定演化論,第二則是認為與人的生活無關。但這也促使科學家們設法改變課程內容以打破上述的兩股阻力,以增加學生對演化論的興趣和接受程度。[2]

 

博物館的角色 

 

或許我們無法從正規的學校教育體系中獲得足夠有關演化論的知識,但從終身學習的角度來看,非制式教育(Informal learning)或自由學習(Free choice)機構如博物館,特別是自然史博物館,利用其珍貴的化石、動植物標本收藏來述說演化的故事,便可以補充學校方面的不足,在促進民眾了解演化論上扮演十分重要的角色。事實上,在過去十多年中,各國主要的自然史博物館在展示更新中,都是在加強認識生物演化的推廣。如法國自然史博物館的大廳,以一整排非常壯觀的動物遊行的大隊伍,先透過視覺上的震撼吸引觀眾的目光,再向他們說明演化的原理;另外在大西洋另一端的紐約市,美國自然史博物館的入口大廳更以重型龍直立起來保護其幼龍不受攻擊的情景,試圖引起觀眾對自然產生好奇心(圖一)。而最新的「人類演化廳」也已在最近完成(圖二、三),展示中除了以化石標本說明人類演化過程中形態的改變,還花了相當大的空間介紹以分子系统學在人類演化研究上的貢獻與發現。又如位於舊金山市的新加州科學院博物館,除了建築主體為設計十分新穎的綠建築外(圖四),進館後的左方便是十分明顯的演化展示主題(圖五)。除了實體博物館外,現代網路也提供了相當豐富的資源,其中的佼佼者莫如柏克萊大學的演化網路資源,內容包含演化的證據、演化的機制、演化論的歷史和演化與生活等主題,更有許多學習活動提供給小學老師使用,可說是最完整的演化知識補給站。

 

在內容的呈現方面,自然史博物館的演化展示多以化石隨著生物演化史而鋪陳,比較少介紹演化的機制。以台中的自然科學博物館為例,在第二期的建館時,其展示主題是生命科學,整個涵蓋兩層樓的展示就是以演化為主軸,故事從生命的起源開始,接著是38億年生物演化史的展開,生物逐漸由水登上陸地,到爬行動物成為中生代的陸棲優勢物種,恐龍年代更是孩子們的最愛,另一個高潮當然是近十多年來在中國發現帶著羽毛的恐龍,給恐龍演化成鳥的理論作了最好的註解。隨著6500萬年前恐龍的滅絕,哺乳動物乘機而起並快速演化出多樣的型態,當然其中也包括人類在內的靈長類,並在人類的演化展示區呈現最新的人類家族系譜樹,一直到人類文明出現,展示才告一段落。

 

在細說生命演化史的同時,觀眾可以從化石標本看到曾經在地球上生活過的生物,其形態和現生物種的差異,雖然我們在有生之年無法看見一個物種演化成另一物種,但是這些「中間物種」標本便成了最好的證據說明物種是會改變的,也回答了演化上的第一個問題:「物種會變嗎?」。演化的另一個問題:「是否所有物種享有一個共同祖先?」展示廳中的脊椎動物骨骼標本也是解釋「同源結構」最好的例子。事實上,博物館展示優於其他溝通模式的就在於其豐富的館藏,人們到博物館就是希望看到比較罕見的物件,這種強調物件導向的學習模式是其他學校無法相比的。

 

演化的另一主題是生物演化過程中新結構的出現,展示要用什麼方式來幫助觀眾對此一主題的認識呢?以美國自然史博物館的恐龍廳為例,除了在入口處展出該館引以為傲的恐龍家族系譜樹外(圖六),在整個兩層樓的展示當中,在適當的地點加入獨立的展示架展出演化過程中出現的重要特徵(圖七、八),這些就是系譜中的衍生結構,也是後繼物種的共享特徵。科學家就是以這些共享特徵來探討物種的親緣關係,也讓觀眾了解科學家是以哪些學理基礎來建構地球上所有生物的「生命之樹」。因此在社會普遍對演化論不是很了解的年代,自然史博物館應採取更主動的作為,發展更多的活動以促進對演化的認識。

 

有鑑於自然史博物館對推廣演化的重要性,美國國科會於2003年補助一稱為「探索演化」(Explore Evolution)的大型演化教育推廣計劃。[3] 計劃主要是集合多所美國中西部的區域博物,並與多位著名的演化學家合作製作多個常設展,以及針對年輕族群設計一系列教學學程。這些展示是希望觀眾能看到由這些科學家所執行有關生物演化研究計劃的發現,以作為說明生命的演化最好的範例。這些展示主題包括了:愛滋病毒的演化、矽藻、螞蟻與真菌的共同演化、果蠅、達爾文雀、人類的演化和鯨的演化等。展示主題的選擇特別強調演化的四大原則,包括了變異、遺傳、淘汰和時間。該計劃在美國和國際間均受到很多的關注。

 

觀眾對演化的思考偏差 

 

從科學推廣來看,博物館從業人員深知學習有兩個不同的構面,一是新知識的增加,而另一是真正的理解(understanding)。對任何科學性的展示或活動而言,促進觀眾對科學本質的理解才是最終的目標。[4] 因此有效的演化展示並不是只有告訴觀眾有趣和最新的科學發現資訊,更應該促進觀眾對演化的理解。而展示是否成功則必須先了解各年齡層觀眾在參觀展示時的思考過程。[5] 在推動「探索演化」的過程中,研究人員發現以演化去解釋我們的自然界是反直覺的時,在我們的生活經驗中,演化論挑戰我們認為世界是穩定、不變(本質論)和動物行為總是有目的(目的論)的直覺。另一項挑戰則是在人類的演化方面,我們也總認為自己可以避開其他物種所遭遇的滅絕命運,但演化論卻告訴我們直覺未必正確。

 

在由Diamond與Evans進行的觀眾研究過程中,她們依觀眾對演化原理的了解程度,將觀眾分成三類群,「缺乏演化知識的自然思考者(novice naturalistic reasoning)」是會呈現一或多種對演化有認知偏差的觀眾;至於「具基本知識的自然思考者(informed naturalistic reasoning)」是擁有基本演化知識但尚未達到專家水準的觀眾;而最後一類則是「創造論思考者(creationist reasoning)」,這類觀眾會用超自然來解釋自然現象。以果蠅的展示為例,當成年觀眾被問及:「科學家相信800萬年前,有少數果蠅到了夏威夷島。在那之前,夏威夷島是沒有果蠅。現在科學家發現在夏威夷島上有800多種的蠅。您如何解釋呢?」基本知識的自然思考者的回答敘述中會提及:「啊,演化的過程吧!突變……,又如果這些突變可以適應環境的話,它們便會繁殖更多……」。至於缺乏演化知識的自然思考者則會說:「顯然是人把它們帶來的。生產鳳梨的杜爾公司(Dole)也有可能把它們帶到這裡」。這清楚地顯示了這類觀眾對生物演化觀念的認知落差。那創造論思考者的說法則是:「首先我對你所說的800萬年這時間是有問題的,我相信聖經的創造論,這也差不多決定我如何看事情……」。[6]

 

綜合Diamond 與Evans的觀眾研究結果,[7] 可歸納出4項主要發現:(一)所有觀眾呈現混合思考模式,對於研究中所問的七個問題,有72%是「基本知識的自然思考者」和「缺乏演化知識的自然思考者」的組合,而「創造論思考者」則佔28%。(二)不同生物的問題會引起不同的思考模式,文雀問題最能引起「基本知識思考模式」;果蠅、愛滋病毒及矽藻問題則多引起「缺乏演化知識的思考模式」;而「創造論思考模式」則出現於人與黑猩猩的問題上;(三)大部份的觀眾都有顯著的思考模式,例如「基本知識思考模式」約佔樣本數之34%,而「缺乏演化知識的思考模式」佔54%,「創造論思考模式」則有6%;(四)觀眾的解釋也與先前參觀博物館的經驗有關。經常參觀博物館者在他們的回答裡比較會使用與演化有關的名詞。

 

另外Evans等針對成年人與孩童對演化看法的研究發現,[8] 無論那一年齡層,受訪者對以基礎演化學原理來解釋青蛙和蝴蝶這類生物的演化的接受程度是高於人類和哺乳動物演化的接受程度。而在問及「智慧設計(Intelligent design)」時,受訪者則認為人類和哺乳動物比青蛙和蝴蝶更可能是一種「智慧設計」。Diamond 與Evans[9] 更指出,自然史博物館的觀眾雖有較高的教育水平和比一般人對自然史有興趣,但也只有三分之一的觀眾顯示他們具有演化的基本知識。事實上,針對研究中的七個演化問題,沒有一個觀眾可以表現出具有「基本知識的自然思考者」的水平。有趣的是其他英語系國家的相似觀眾研究也有雷同的發現,民眾普遍對演化的理解是不足的。

 

綜合Diamond 與Evans的分析,[10] 這些研究發現也更支持了很多人認為演化的想法是反直覺的。因為從觀眾的教育水平來看,他們都應該曾在學校聽過演化論的介紹,但很顯然的是這些原理並沒有在他們腦海中留下深刻的印象。這也反映了向社會大眾推廣演化觀念不是一件容易的事。另一個值得思考的問題是觀眾參觀博物館時,並沒有接受「測驗」的心理準備,與在校應付考試時還有複習機會相比較,在博物館內忽然接受「挑戰」而且又沒有時間複習,表現不盡理想是可預期的。事實上,在探討博物館學習,無論是哪一個科學主題,評量獲得新知識作為學習指標是相對容易,只要作個前後測的比較,大概就得知端倪;但要評量對主題的理解,評量工具的設計與執行就不是那麼容易了。[11]

 

結語 

 

演化是生物學的核心,除了學校傳授演化的相關知識外,自然史博物館由於擁有豐富的生物、古生物及人類學蒐藏,透過精心設計的展示動線設計,對推廣演化更扮演十分重要的角色。了解觀眾思考偏差的研究可以提供作為改進展示溝通方法的重要參考。另一方面,近年來的學習理論研究也告訴我們,觀眾並非被動的知識吸收者,博物館也不能只以教科書般的安排展示內容。觀眾的先備知識、個人脈胳、社交脈胳和博物館所提供的展示環境交織出其獨特的學習經驗。另近年來消費者行為研究發現人們只會關心與生活有關連性的事物,因此在設計演化相關的展示,不妨可以多採用民眾生活中可以經驗的案例,如SARS病毒(說明物種會變)和濫用抗生素與過度使用滅菌產品會產生新抗藥性細菌(介紹自然選擇機制)。如果一開始就接觸專家的研究成果,對一般民眾而言,的確是有其難度。

 

演化的反直覺,涉及的生物學領域很多,包括遺傳學、生態學、系统分類學、動物行為學等等那麼多跨學域知識的整合,又有許多倫理、社會學意涵和誤解。加上如Mills指出演化是很個人的問題,[12] 影響著每個人如何看待自己,演化告訴我們自己並非如此獨特,我們只是猿家族的一個成員而已;再者,大家可以從許多出版品接觸到達爾文的演化論,這些都是以大家熟悉的語文來撰寫,因此讀者在閱讀後都可以對演化表達不同的想法(相反地,我們有多少人看懂愛因斯坦和牛頓充滿數學的相對論和物理學,所以只好接受他們的論點)。因此從務實面來看,我們無法期待觀眾只到博物館參觀一次就可以掌握演化的知識,並能改變其觀念。自然史博物館的使命是明確的,也是重要的,但對演化的推廣是持續性的,或許就像生物演化的速度那樣,認知和觀念的改變也是漸變的。

 

(攝影:劉德祥)


 

◎本文作者為國立自然科學博物館副研究員/國立臺北藝術大學博物館研究所兼任副教授

 

 


[1] National Academy of Science. 1998 Teaching About Evolution and the Nature of Science. Washington, DC: National Academy Press.

[2] Wilson, D. S. 2005 Evolution for everyone: How to increase acceptance of, interest in, and knowledge about evolution. PLoS Biology, 3(12), e364.

 

[3] Diamond, J., & Evans, E. M. 2007 "Museums teach evolution". Evolution, 61(6), 1500-1506.

[4] 劉德祥 2005 〈博物館觀眾中兩性對展示主題不同的關注程度〉,《博物館學季刊》,第19(2):7-14。

[5] 同註3。

[6] 同註3。

[7] 同註3。

[8] Evans, E. M., Szymanowski, K., Smith, P. H., & Rosengren, K. S. 2005 Overcoming an essentialist bias: From metamorphosis to evolution. Paper presented at the Society for Research in Child Development, Atlanta.

[9] 同註3。

[10] 同註3。

[11] 劉德祥 2004 〈博物館展示與大眾對科學的了解〉發表於「博物館知識建構與現代性研討會」,國立自然科學博物館。

[12] Mills, C. L. 2004 The Theory of Evolution: What It Is, Where It Came From, and Why It Works. Hoboken: John Wiley & Sons.

 

 

 
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留言列表
2
修羅之風 於 2009-12-01 14:13:53 留言
演化當然可以論證 科學就是這麼進步出來的........如同愛迪生的實驗一樣 從數千種材料試到只剩一種 最後 發明了電燈
 
1
約翰強 於 2009-11-15 13:37:15 留言
演化學說如果是生物學的重心 那生物學跟地理學/歷史學究沒有什麼差別,都不能算是自然科學了,演化是不可驗證的,相信演化的學者是把生命奧秘看得太簡單了。
 
 
 
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