不一樣的暑假學習提案:在家展開探究!研究蟲住民當「公民科學家」
暑假到了,擔心孩子喊無聊嗎?科博館館長焦傳金介紹在家就能做的公民科學調查─研究家中「蟲蟲足跡」!家裡的蟲有哪些?吃什麼?出現在哪?參考「Let's 探索家中昆蟲」活動資源,能帶著孩子學習如何採集標本,鑑定特徵,老師也能參考相關教案,讓孩子成為科學參與者,啟動好奇心。

圖片截自國立自然科學博物館「我家蟲住民特展」展館3D環景畫面
前瞻的科學研究通常需要昂貴的儀器設備,像是黑洞與重力波的發現,或是必須在高度安全防護的情況下才能進行,像是新冠病毒的研究或疫苗的開發,這些都不是中小學生有機會接觸的研究,我們只能從媒體報導或科普演講中得知這些領域的最新進展。
雖然藉由閱讀或聽講可以獲得許多重要的科學知識,但「參與研究」才會讓孩子們對科學研究真的有感,從科學探索的旁觀者變成科學發現的參與者。要如何才有機會成為科學研究的參與者呢?公民科學就是最直接的方式。
投入公民科學,從旁觀者到參與者
「公民科學(Citizen Science)」是指「公眾參與的科學研究」,雖然現在大家都覺得科學研究是那些在大學或政府研究機構裡的人所做的事,但其實在20世紀之前,科學研究通常都是一群業餘人士,因為對自然探索的興趣,用自己的時間與金錢來進行科學探究,最典型的例子就是大家所熟知的牛頓、富蘭克林與達爾文等。
不過近代公民科學的概念已轉變為,由一大群業餘科學愛好者與志願者參與的科研活動,藉由協助收集與分析數據、開發新技術,甚至發現新的現象與問題,來推動科學研究的進步並增加公眾對科學的理解。
在美國最有歷史的公民科學活動就是鳥類遷徙與分布的記錄,早在1883年,鳥類學家就開始鼓勵社會大眾協助紀錄在北美地區進行遷徙的鳥類,藉由將各別地區所觀察到的鳥類種類與數量資訊匯集在一起後,就能看出候鳥每年的遷徙路徑與數量變化,這對鳥類的族群生態研究有非常重要的貢獻。
在台灣大家應該都聽過紫斑蝶的遷徙飛行,這是僅次於美洲帝王蝶大規模度冬遷徙的世界級景觀。每年秋冬季節,全台各地的紫斑蝶就會開始往南飛行,聚集在北回歸線以南的山谷度冬,最有名的就是茂林國家風景區內的紫蝶幽谷。
當天氣漸暖,清明節前,紫斑蝶們就會啟程北返,每分鐘會有上千隻蝴蝶通過國道3號雲林縣林內鄉路段,高公局為保護飛越國道的紫斑蝶安全,每年都會在這個路段架設防護網並封閉外側車道。
小學生參與公民科學活動
要解開台灣紫斑蝶遷徙路徑的神秘面紗,就需要各地公民的一起參與,紀錄並分析他們的出沒地點與數量,過去就曾有一隻由台南市新東國小學生在茂林所標記的紫斑蝶,經過 66 天,超過 100 公里的飛行,在林內鄉被捕獲,成功證實紫斑蝶的遷徙路徑確實是由茂林北返。
每年冬天茂林國家風景區都會舉辦紫蝶幽谷公民科學體驗營,讓一般民眾可以親身參與蝴蝶的標記工作。
因為紫斑蝶有一種「假死」的習性,做為在野外躲避天敵的方式,所以只要在捕獲的紫斑蝶翅膀上用無酒精成分的黑筆寫下代號與日期,同時記錄下蝴蝶種類、年齡、性別與翅長,完成後放飛。幾年前就曾有保育志工在苗栗標記的紫斑蝶,幾個月後在茂林被發現,證實台灣北部的紫斑蝶確實是會飛到台灣南部度冬。
雖然每年有數十萬的紫斑蝶遷徙,要發現有標記過的蝴蝶機率很低,但若是其中一隻被發現,就可以證明他們的飛行路徑,這種科學研究的參與是非常令人興奮的。若是你住的地方有紫斑蝶經過,或許下次也可以帶著孩子一起參與標記紫斑蝶的公民科學活動。
「家中蟲住民 CSI」展開探究學習
其實公民科學無所不在,在家裡也可以參與!2018年科博館舉辦了一個《我家蟲住民》特展,介紹家裡面的蟲蟲有哪些?住在哪裡?藉由這個展覽讓民眾瞭解,這些節肢動物的出現其實是家裡環境的指標,也是一種自然現象。
在這個特展結束後,策展人詹美鈴博士開啟了一個《Let's 探索家中昆蟲》的公民科學家活動。因為昆蟲學家雖然對於野外的昆蟲有很多的研究,但他們對於家中「蟲住民」的瞭解非常有限,因此非常需有人進行大規模的資料蒐集與分析,以提供居家節肢動物跟環境相關性的資訊,而公民科學家就是最大的幫手。
這個公民科學調查就像是「家中蟲住民 CSI」,CSI 是犯罪現場調查"Crime Scene Investigation",也可以是公民科學調查"Citizen Science Investigation"。因為每個家庭的生活習慣、裝潢建料、樓層高度、方位座向、地理位置等因素都不相同,因此每個家的環境看似相似卻又有獨特之處,而這些獨特之處就導致了家中蟲蟲的差異。
換句話說,你家的蟲住民可能跟我家的不一樣,他們的種類、數量棲息地點也可能有很大的差異,仔細觀察,甚至有可能發現新的物種!
若是你願意帶著孩子以自己的家做為研究調查的場域,歡迎將你在家裡捉到的蟲蟲,連同相關採集資料寄到科博館。採集方法與採集資訊的紀錄方式,請參考科博館《Let's 探索家中昆蟲》公民科學家網頁。
《Let's 探索家中昆蟲》公民科學家活動邀請大家提供家中「蟲住民」的物種與分布資訊。截自活動網頁
家裡就是探究科學的好場所
若是你跟家裡的蟲住民還不熟,認不出來誰是誰也沒關係,可以利用《Let's 探索家中昆蟲》這個網站來瞭解他們,即使無法分辨,也可以將蟲蟲採集後直接寄給我們。
在這個大數據的時代,要瞭解台灣居家節肢動物的物種及分布資訊,就需要大家一起來參與,共同協助調查。這些資訊彙整後就能成為一個有用的資料庫,幫助科學家預測蟲蟲與居住環境的關係,當你發現某一種昆蟲出現在某一個地方時,這個資料庫就能幫你預測家中環境的狀況並提出改善之道。
除此之外,透過帶著孩子一起參與調查居家蟲住民的過程,也會改變他們對家中節肢動物的觀點與態度,同時也讓孩子知道家裡其實也能成為探究科學的好場所。
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