科學繪圖，用手畫科學

翁嘉宏同學繪製魔鬼蓑鮋（Pterois volitans）

 文 |  海生館科學教育組 楊士德

英文有句俗諺：「一畫勝千言」(A picture is worth a thousand words)，有時候一張圖片比言語更能清楚傳遞複雜的概念。國立海洋生物博物館科學教育組(以下簡稱科教組)為了讓學生透過觀察，認識生物特徵，因此設計了「科學繪圖」課程。但上課時總有學生會問出這樣的問題：「老師，都有照相機了為什麼還要科學繪圖啊？」現今社會人手一機已是常態，取得圖像紀錄已非難事，也為科學教育與研究提供了許多素材，然而並非所有圖像都能適用於教育和研究。

在了解科學繪圖之前，我們先要了解「科學繪圖」與「一般繪畫」的差異。表面上看，兩者並無不同，科學繪圖可以用素描、水彩畫、油畫，甚至電腦繪圖等形式表達，但是科學繪圖更強調「科學」概念。

科學繪圖主旨在希望利用圖像說話並描述撰寫者所希望表達的概念，所以科學繪畫的內容及表現要精準且能淺顯易懂的呈現所欲提供的學理知識，不能只是意思到了，更不能如同照片一樣，「像」就好，如何在「精準」及「淺顯易懂」中進行拿捏尤其重要。由於科學繪畫要精準，因此常有人認為只要使用高解析的相機或攝影機照相或攝影就好了，為甚麼還需要傳統的人工繪圖？讓我們以下面照片為例：

我們在這張照片裡看到海龜生產、孵化、進食、交配的過程，然而這張照片的內容其實是發生在不同時間點，所以並非真實影像，而是透過人工繪製，使觀看者能在同一張照片中看到海龜完整生活史的科學繪圖。

此外，有些人會認為，既然是「科學繪圖」，那麼呈現的圖像一定要非常寫實，其實這是一個誤會。和人類一樣，每種生物都有其生物特徵，但個體與個體間又有不同長相。以下圖企鵝舉例，如阿得利企鵝的頭部整體呈現黑色，和頰帶企鵝頭戴鋼盔的黑色花紋不同。但是每隻阿得利企鵝長的又不一樣，有的可能高一點，有的體色可能深一些，單張照片裡的阿得利企鵝並無法代表整體。而科學繪圖者則要在觀察許多不同的生物後，將牠們個體特徵避掉並強調共同特徵，幫助觀者明白不同生物間的不同，以讓所繪的圖像協助科學教育的傳播。

（圖片擷取自海生館出版之《與海共探手冊》）

透過上述說明希望大家對於科學繪圖有基本的認識，科學繪圖不是為了取代照相機，而是透過圖片呈現思考的過程，並組合所希望傳達的科學知識，甚至重繪出一些不存在於現今的生物，或難以觀察到的現象如：古代海洋生物、珊瑚大產卵、深海火山熱泉等……。

知識不限於教室，而是來自生活。臺灣四面環海，但我們多數人卻不知海、不親海、不愛海，只知海鮮。藉由本課程活動希望能帶著學生走出教室，接觸自然生態環境，科教組近年來積極配合教育部108課綱素養導向的觀念與學校端合作，讓參與的學校團體體驗「博物館教育與學校教育的融合」，轉換館內展示於教學端，並達到「親海」、「知海」和「愛海」，喚醒重視海洋的宗旨。

此次與國立新營高中的蔡育青、吳佩娟、林聰宏老師合作，以海生館豐富的海洋生物出發，透過海洋議題帶領學生學習課堂知識，在學生參訪海生館的過程教授科學繪圖的概念，並讓學生於參觀展區後試著以科學繪圖的方式表達所學，除了能「做中學」，亦能運用科學繪圖技巧涵泳在海洋文化中。筆者也特別訪問了規劃此次課程並帶隊的林聰宏老師，期望能讓讀者明白科學繪圖的內涵，也其能拋磚引玉提供有心想發展此類課程的老師參考。

簡宏頴繪製銀鱗鯧 （Monodactylus argenteus）

Q1.國立新營高中位於臺南，請問是怎樣的契機讓老師想要舉辦這次的活動，帶領學生前往海生館？

聯合國SDGs永續發展目標，強調「保育海洋生態」的重要。本校向國教署申請戶外教育計畫，結合國文、生物和美術跨領域課程，融入海洋教育議題，培養學生探究能力及提倡生態永續的理念。中學生對海生館的印象大多是觀光遊覽，並不知有教育資源，再加上新營並未臨海，學生對海洋相對陌生。因此，我們先於學校進行前置課程，訓練學生觀察能力，並觀賞《男人與他的海》紀錄片，激發學生對海洋的好奇心，再帶領學生赴海生館參訪，希望對海洋生態能有更深入的了解。

Q2.學生作圖都很優美，請問老師在學校課堂上有進行過科學繪圖的課程嗎？

該次活動參與者大多是數理科學實驗班的同學，為了增進學生科學探究的能力，在前往海生館前就有在校內透過美術課程進行素描的訓練，並透過跨域學習的方式結合該次參訪，因而希望辦理科學繪圖的學生研習，促進這一次的活動產出。

Q3.由參訪到最後作品產出，老師覺得這樣的合作方式是否可以讓其他學校進行借鑒呢？

過往學校的校外教學雖也有參訪展區，但是由於學生缺乏目標性，導致學生於參訪過程中流於遊覽性質實屬可惜，科學繪圖其實只是簡單的概念，如果可以結合難得的參訪讓學生有個成果收穫也許是一舉兩得的作法。

莊宸儒繪製爪哇裸胸鯙（Gymnothorax javanicus）

Q4.在過程中老師能否分享一些學生的回饋？

由於該次使用的繪畫方式為「點圖」，該方式比較不吃繪畫技巧，但需要大量的時間反覆進行枯燥的工作，對於一些美術技巧好的學生來說也許駕輕就熟，但對於一些美術技巧沒這麼熟練的學生發現只要肯花時間也可以做出不錯的作品，讓學生在製作繪圖的過程中收獲成就感。此外，也藉由閱讀資料認識該海洋生物習性特徵，在繪圖時便能較精準注意到細節，訓練觀察力。

自然科學的研究中，研究者必須具有蒐集資料及整理數據的能力，除了文字的撰寫外，如何透過圖像直覺且具體的呈現研究證據或推論結果， 是必要訓練的能力。在過去的年代，攝影器材尚未普及，很多自然科學家同時也是繪圖高手，如：達爾文。時至今日，隨著科技的進展，攝影取代了許多圖像紀錄，但如何聚焦或呈現科學性仍是科學繪圖無法被取代的一塊。再者，親自動手描繪，讓研究者得以觀察入微亦是一種學習與再驗證的過程，這也是手繪科學圖像仍持續且廣泛被使用著的原因。