科展冒險家|陳彥辰:非典型的科展路

作者:諶淑婷 圖片來源:陳彥辰提供

▲陳彥辰開心的在Intel ISEF開幕典禮代表臺灣上台。

作者:諶淑婷

圖片來源:陳彥辰提供

只是因為不習慣學校生活,就被同學老師視為「怪咖」的陳彥辰,無意間在科學教室裡開啟自己的另一扇窗,開始了解自己的想法,懂得發揮才能去完成想做的事。除了他所得到科展的大小成就令人佩服,同時他對目前教育環境上的省思與觀察,不禁讓我們覺得陳彥辰或許才是最「正常」的學生。

科展好舒心

2000年出生的陳彥辰,是2016年臺灣前往美國參加Intel ISEF的代表隊中,年紀最小的成員,但他參加科展的資歷,卻不輸給隊中的學長姐。科展的經歷豐富,卻不等於學校的生活如此順遂,對於陳彥辰來說學校的生活總是一波波的磨難。

國小三年級開始的午休時間,是他最難熬的時間,不像其他同學能好好的趴著睡覺,老是扭來扭去睡不著,嚴重影響班級秩序表現,害班上老是拿不到秩序比賽第一名,他自然讓老師頭痛不已,成為急需改造的小朋友。

幸好,自然老師無意間拯救了他,陳彥辰被帶到實驗教室背誦弟子規,老師原本是希望他能靜下心、守規矩。但陳彥辰卻無意間找到可以安頓自己的小天地!實驗室有許多器材可以隨意操作,還不時有高年級學生進進出出忙碌著科展實驗及討論,這比乖乖上課不能亂動好玩多了!

升上五年級,終於輪到自己參加科展,當時他做了一個防撞裝置,裝置內放了雞蛋、豆腐等易碎物,再從五層樓的高度向下丟下來,研究不同材質的防撞效果,初試啼聲的他只得到參加獎。隔年,他再接再厲,將題目擴展至物品落下後的反彈與撞擊力,這次小有進步,獲得入選。

升上國中,陳彥辰已從前兩年的經驗裡,發覺自己對結構力學特別有興趣,這次他開始了一個新題目,研究建築物的結構與隔震設計,得到第三名。第一次獲選前三名,讓他深受鼓舞,隔年換成研究風阻尼器。

噓~這是商業機密

他曾在小學四年級時參觀臺北101大樓,看到了八十七至九十二樓間有一顆碩大的圓球,稱之為風阻尼器,發生地震或強風吹襲讓101大樓擺動時,靠著圓球反向的移動,能將震動相互抵消。當時好奇的他詢問爸爸原理。「這是商業機密。」爸爸回答。

「我發現用球做的風阻尼器效果並不夠好,而且這顆大球不但難組裝,還佔了五層樓空間,如果能縮小,能轉換成多大的商機!」陳彥辰無意中將喝了一半的保特瓶,隨手放在自製結構屋的頂端。當結構屋晃動時,保特瓶內的水跟著搖晃也能減震,水的減震效果竟然可以增加50%,最重要的是好安裝、便宜、佔據空間小。

沒想到這個意外發現,讓他終於在國二那一年得到臺南市科展物理科第一名,當年度全國科展獲得第三名,這樣的成果讓他著迷與興奮,即便升上國三,同隊的同學都忙著準備基測相繼退出,他還是繼續投入科展、不肯放棄。

國三的寒假,臺灣國際科展給了他四等獎的肯定,評審同時也給了建議:「長方體容器只能有效減少一個方向的震動,如果震動從不同方向來,預期的減震效果就會消失,而且國外已有類似研究,不如改用圓型容器重做實驗」。

那時已經是國三接近畢業了,這時的陳彥辰常常請求媽媽讓他待在家裡做實驗、整理數據。其實對他來說,最好的學習型態應該是在家自學,但因為自學申請過程繁瑣,媽媽考慮多次,最終只能放棄這條路。最後,家裡決定以離家近的台南一中為首選,好處是可以減少通勤時間,也就有更多時間做實驗。無奈屬於偏才發展的陳彥辰、免試升學的制度對他很不友善,只好將希望放在特色招生考試。

39個特製的碗

陳彥辰決定一邊準備臺南一中的特色招生,一邊依照評審的建議修正研究內容。「我找到一篇論文發現,拋物面的容器,像是碗。水在這種容器裡擺動一樣有減震效果,而且根據計算,碗裡的每一滴水都會參與擺動,不像長方體容器底部的水會形成一些漩渦干擾。」他決定設計一個碗狀裝置進行實驗,計算容器不同曲率(彎曲程度)、水深、水量、外力震幅與震動方式,會如何影響減震效果。

找資料、研究論文對陳彥辰來說早就不是什麼困難的工作,反而找尋願意製作壓克力模型碗的工廠卻是好難。他花了整整一個月的時間,拜託一間間工廠,卻都被以耗時、客製化數量太少為理由拒絕。最後找遍臺南、高雄工業區,被拒絕超過60家之後,才找在一間位於高雄蔦松的家庭工廠接受訂製,老闆願意花時間嘗試沒做過的產品,但兩萬元的報價對中學生來說並不是小數目,不過陳彥辰毫不猶豫,立刻掏出之前科展獲獎存下來的獎金,一口氣帶回三十九個訂製模型碗。

陳彥辰做的第二件事,是寫信請求專精於流體研究的成功大學水利系唐啟釗教授指導,他附上自己的研究計畫,也有自信熱忱與知識,不比一般大學生差,他的積極打動了唐教授,當天就收到「沒問題」的回信。

唐啟釗教授起初認為他的實驗構想不可能成功,不斷說服他換一個實驗方向,但陳彥辰十分堅持,經過了幾個月的波折,終於在去年八月成功(2015年)。「當時老師非常驚訝,我達成了這個不可能的任務!我到現在還記得他意外的表情。」

在陳彥辰眼中,唐啟釗教授猶如心靈導師,不僅有耐心,對於研究細節的要求進乎完美,讓實驗品質提升不少。他們每隔兩週討論一次,唐啟釗也協助發公文給臺南一中,讓陳彥辰能夠一週請兩個半天的公假做研究。終於這師徒倆的努力沒有白費,高一的陳彥辰在臺灣國際科展拿到青少年科學獎、工程類首獎,成為到Intel ISEF參賽的代表隊成員。

陳彥辰:每個人都是特別的,沒有人該被侷限如何展現自我。我要學的知識不能只等著老師教我,想要的知識我會奮力爭取,未來的人生道路也是如此。

當好學生,不當乖學生

有些人以為,他能一路堅持於科展,與雙親都是牙醫、學習資源充沛有關係。其實,除了媽媽幫忙找外籍家教練英語對話外,剩下就只有全然的信任與支持了。而且相較於態度開放的媽媽,爸爸並不願意他常請假,希望他乖乖讀書、循規蹈矩不惹麻煩,最好能念醫學相關科系,接班家裡的診所。「但我現在已經知道自己的興趣在結構工程,或許收入沒有醫生穩定,但我情願把未來的時間花在喜歡的事情上。」

「爸媽的醫生朋友們高壓控管孩子,試圖主導他們的生命。班上同學大多承受著必須拿到好成績的壓力,許多同學以進醫科為第一志願,好像分數高不讀醫科就是浪費,難道只有當醫生是唯一的選擇嗎?」陳彥辰搖搖頭、不解的說。

他認為現在的教育制度仍是考試導向,比起學生有沒有真正學到東西,家長更關心學生能不能在考試中獲得高分、是否能藉由好成績進入熱門科系。至於出社會之後能否發揮所長、實踐自我?似乎大家就沒想這麼多。每當想請假做研究,老師們總會擔憂課業跟不上,直到獲選為赴美參賽的選手,老師才逐漸放心。陳彥辰希望教育局能更重視出國參賽學生的需求,明定準備期間享有公假,期中考試免考,以及賽後課輔,否則大部分學生都被考試制度絆住了,參賽期間承受極大的壓力。

陳彥辰明白,自己和班上同學十分疏離。他習慣獨來獨往,就算被當成是「怪咖」也不在乎,雖然在學校沒有朋友,但參加科展的五年,他認識了各地的科學好夥伴。「現在有LINE與Facebook,只要連上線隨時可以聯絡,一點也不寂寞,科展生活就是我的求學記憶。」

他不在乎考試,不擔心自己和多數學生不一樣。「每個人都是特別的,沒有人該被侷限如何展現自我。我要學的知識不能只等的老師教我,想要的東西我會奮力爭取,未來的人生道路也是如此。」陳彥辰的科學研究生涯才剛起步,前方道路或許蜿蜒曲折,但他毫無畏懼,該怎麼走,何時該轉彎,由他自己來抉擇。

*本文摘錄自親子天下出版《替未來尋找一顆星——來自科展的故事》,未經同意請勿轉載。

 

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