2007年7月16日 星期一

跟柯南學科學方法

7 月 12 日,朝下國中 3 年 19 班一名早到的學生打開教室大門,當他走進教室內看到其中的景象,不由得尖聲大叫起來。

在教室地板上躺著一具屍體,屍身滿佈傷口,血跡滿地且已乾涸,顯然死亡已有一段時間。

報警後,警方封鎖現場進行調查。警方由傷口研判,死者在清晨五點半左右遇害,兇器類似菜刀。從現場的足跡看來,兇手應該祇有一人。

毛利小五郎偵探過濾可疑人物之後,發現嫌疑犯有兩位:郭小靖與楊小康。

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郭小靖一臉呆樣,讓毛利偵探看了他就覺得討厭。因此毛利小五郎直接指著郭小靖,說他就是殺人兇手,祇有他那力大如牛的模樣才可能殺死人。

郭小靖大聲喊冤,說早上五點半時,他正在家裡幫六位師父煮早餐,每個師父要吃不同的早點,有的要稀飯、有的要豆漿油條,忙都忙不過來了,哪有時間出來殺人呢?

到了郭小靖家,發現廚房果然有使用的痕跡。詢問他的六位師父,也發現六個人的說法與郭小靖相同。因此,毛利小五郎偵探誤會郭小靖了。

雖然郭小靖沒有嫌疑了,但是也無法發現另一位嫌犯楊小康有什麼大問題。正當案情陷入膠著的時候,柯南發現了一條新的線索,使柯南覺得楊小康才是真正的兇手。

楊小康告訴警方,說今天早上五點半時,他正與校外的朋友在朝下國中籃球場打籃球,不可能殺人。因為他的朋友都是校外人士,所以先不去偵詢,先詢問楊小康的媽媽是否有這麼一件事。

她證明楊小康所說的話。她說:『對,我們家的楊小康今天早上五點起了一個大早,說要出去打籃球。這嚇了我一跳,因為平常他都不到七點不起床的。但他說今天與朋友約好要去打籃球,所以要特別早起。』

『喔,對了,他要出門前還去廚房拿了一把菜刀,說打完籃球很熱,所以有個朋友要帶西瓜去球場分給大家吃,我們家的小康要負責帶菜刀過去切西瓜,所以他就帶著一把菜刀去球場了。』

柯南一聽覺得怪怪的:『楊媽媽,請問那把菜刀可以讓我看看嗎?』

『沒問題,就在這邊。』

柯南將菜刀拿給警方做檢驗,果然在菜刀上驗出有人血的痕跡,而且與被害者傷口的刀痕符合。

柯南將檢驗報告拿給楊小康,楊小康瞪大眼睛,嘴巴合不起來,點點頭認了罪。柯南轉向旁邊:『警察先生,楊小康就是犯人,請把他帶回去繼續詢問一些細節吧。』

終於,柯南又解決了一個案件。

上面柯南解決案件的過程在科學家的眼中看起來有點熟悉!!因為柯南用的方法與科學家在做研究的方法 (我們稱之為『科學方法』) 很類似。

不相信嗎?我們來仔細看看。

警方由傷口研判,死者在清晨五點半左右遇害,兇器類似菜刀。從現場的足跡看來,兇手應該祇有一人。

這就是科學家在進行研究時的『觀察』過程。科學家觀察自己所能看到世界,並發現其中有異狀的地方,這是所有科學研究的第一步驟。對於毛利偵探及柯南而言,這也是很重要的一個步驟。

毛利小五郎說郭小靖是殺人兇手,祇有他那力大如牛的模樣才可能殺死人。

毛利偵探依照他的猜想提出一個可能的解釋,這就是科學方法中的『提出假說』。

郭小靖家廚房有使用痕跡。他的六位師父說法與郭小靖相同。

提出假說之後,要『設計一個可以驗證假說的實驗』。偵探們就是去郭小靖家中一一詢問他的六個師父嘍!!

因此,毛利小五郎偵探誤會郭小靖了。

結果毛利偵探錯了,所以這時候就不能再說郭小靖殺人了,要再回去想想看還有什麼可能的情況發生。也就是說,之前提出來的假說與得到的證據不符合,所以要回到提出假說的那個步驟。

正當案情陷入膠著的時候,柯南發現了一條新的線索,使柯南覺得楊小康才是真正的兇手。

柯南提出一個新的假說,認為楊小康才是兇手。

柯南將菜刀拿給警方做檢驗

設計一個可以驗證假說的實驗

在菜刀上驗出有人血的痕跡,而且與被害者傷口的刀痕符合。

實驗結果與假說符合

楊小康就是犯人,請把他帶回去繼續詢問一些細節吧。

這就是科學方法中的『由實驗結果做總結、下結論』的部份。

所以,科學家使用的科學方法,其實與大家在電視上看到柯南偵探辦案的方法是非常類似的。

不過,有些時候,上面的步驟會有點不太一樣。

假設,7 月 13 日,朝下國中 3 年 19 班的同學一開門,喔,不,又發現了另一具新的屍體!!

警察來調查後也無法瞭解死者是怎麼樣死亡的,因為他身上的傷口太詭異了,警察們完全沒看過這樣的傷口。如果你是辦案的偵探,遇到這樣的情況你會怎麼辦呢?

我們的柯南跑到警察局圖書館,找了許多書,發現原來這樣的傷口是獅子所造成的。以前曾經有人被獅子攻擊致死,照片中那些人身上的傷口就與這次的被害者傷口相同。

柯南調查了一下,喔,祇有陳小豪家中養有獅子,所以陳小豪殺人的嫌疑最大。

到陳小豪家中調查,果然在獅子的爪子中發現有被害人的血跡反應,所以陳小豪就是殺人兇手。

上面提到柯南到圖書館查資料,這個步驟稱之為『參考文獻』,就是參考以前的人所留下來的紀錄的意思。

所以針對這個案件,柯南解決案件的過程是這樣的:

觀察 ==> 參考文獻 ==> 提出假說 ==> 設計實驗 ==> 結果與假說符合 ==> 下結論

科學家做研究時也常常需要參考文獻,參考以前的人是不是做過類似的研究?如果做過,那麼結果是什麼?

這個步驟相當重要,如果沒有好好調查清楚就去做實驗,到時候辛苦了老半天才發現原來早就有人做過相同研究了,白白浪費了寶貴的時間與精力,那可是會讓分秒必爭的科學家搥心肝啊。所以參考文獻在科學家所用的科學方法中就是一個重要的部份了。

但總的來說,科學家使用的方法,與卡通中柯南所使用的辦案方法很相似,所以,如果你記不得課本中提到的『科學方法』,那麼就想想柯南的辦案吧!!:)

ps 1: 星期一的時候,319 的同學問我有關科學方法的問題,正想說要怎麼解釋時,腦海中忽然浮現柯南,很幸運的讓學生在笑聲中學習了『什麼是科學方法』。

ps 2: 各個嫌疑犯都讓班上同學來擔任的話笑果更佳。講到『下結論』那邊時,被我開玩笑當作兇手的那位男同學還說:『對不起,人就是我殺的,把我抓去關吧!!』他的話語換來滿場笑聲。學生開心我也開心!!:)

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