2020年9月28日 星期一

歷屆大一學生專題的共同問題(有些點子為何後來失敗?)

在上一集中我提到大一同學在進行專題的"提點子階段"所遇到的問題,那在這篇文章中我就要告訴大家,你的學長姐的某些點子為何到最後是失敗的?是什麼樣的原因造成他們一開始就做不下去?或到了中後期後繼無力呢?以下我舉幾個很多學生愛做,但因為欠考慮而做不到或做不好的議題。

  1. 想當然爾:何謂想當然爾?就是在沒有充份閱讀資料的狀況下,突發奇想就覺得自己對現象的解讀是對的,然後就忽然說服了自己,能夠把點子端出來。好比說你看到百香果的捲鬚纏著其它植物,就直接把它當成纏勒現象,然後開始擔心起被纏到的芒果會死。你認為這問題在那?一方面是觀察不仔細(芒果的生長有受損嗎?)、二方面是過度解讀,三方面是知識有限,但直接拿著有限的知識來對接肉眼所見現象。
  2. 檢測某動物對ABC的偏好:大家可能覺得這個很好做,不就是抓周嗎?把幾種東西(例如食物)丟在某動物面前,看牠挑什麼就是偏好啊。事情當然不是這樣簡單。在行為生態學研究中最難的就是取得足量的,在年齡、遺傳(指品系或來自同樣的親本)、大小、性別還有先前經驗一模一樣的個體。如果你的受試物種沒有這樣的條件,你又無法在短時間(例如幾週內)內培育出這樣的受試動物,那這種想法是無法被執行的。
  3. 某因子對某生物的影響:這種題目也很常見,但這類題目通常有什麼問題呢?首先是忽視一個性狀或一個行為成因的複雜性,所以會天真地認為隨便使用一個自己可調控的因子(大一很愛使用光或光週期,要不然就是拿玻璃紙遮一下表示調控了波長)就可以改變生物的性狀或某種表現。其次是忽視一個因子形成的過程所需要的時間,以及對生物的影響是漸進的。在這種狀況下把某個因子簡化成某種純物質的濃度,其實是無法檢測想法的。第三就是忽視生物的耐受性與適應範圍,天真地以為調控幾個非生物或生物因素就必然能在生物體上看到變化。好比說把人擺在23、24與25度三個溫度設定下,你認為人類會因此產生什麼行為變化嗎?未必有,也通常不會有,那就是因為人不是對這個溫度範圍的變化很敏感的動物啊。另外很多因素並沒有自己以為的那麼好操控,例如"光線的角度"
  4. 相剋作用:這個題目也有很多學生愛做,因為他們會以為只要把某種植物的落葉打成汁,拿去倒在綿花上給豆芽吸,不會長的話就表示發生了化學相剋作用。其實這樣操作的確可證明"某種落葉的淋溶物質會抑制綠豆或黃豆生長",但無法證實這個物質在野外會抑制其它野生植物的萌發與生長。也就是使用錯的實驗設計,是無法檢測真實世界的相剋作用的。
  5. 授粉:這個議題有不少學生有興趣,沒有不能做,但最要克服的就是"如何觀察"?"如何記錄"?"如何鑑定昆蟲"?如何判斷該蟲在授粉上的角色?以及你如何找到一個地方有足量的昆蟲讓你能判斷花的性狀與授粉及結實率的關聯性?喔對了,還有一個常見毛病,就是學生會誤以為只要把有顏色的紙剪成"他們心目中花的樣子",昆蟲就會把那個東西當成花,但通常不會。
  6. 大砲打小鳥:什麼是大砲打小鳥呢?也就是使用非常複雜的實驗流程,企圖檢測某個因素對生物的影響,但是到最後才發現,使用很簡單的方法就能達到效果,但那個問題本身卻沒有複雜到要這樣做。我舉個例,之前有學生想要瞭解風對蛛網功能的影響。結果就想辦法嘗試使用風速計啊、各種風扇來吹蜘蛛網。但是下場是什麼?下場就是"蜘蛛直接棄網,走掉了"。該組學生又想知道"風對蛛網捕捉昆蟲效率的影響",結果,除了蜘蛛直接棄網之外,他們忘了造成網面破損這事根本不必用到"風扇"。用根免洗筷不就可造成破洞,還能自己掌控嗎?這就是大砲打小鳥。
  7. 未能控制變因的狀況下預期一個難以預期的現象發生:我來舉個例子,有學生想探索孔雀魚的食仔行為,所以覺得只要把快要生產的孔雀魚擺著,看著牠會不會食仔,就能檢測出造成食仔行為的因素。問題是食仔行為可同時受到母體健康狀況、體型、年齡、交配經驗、空間、饑餓程度、緊迫等方面的影響,若這個實驗操作本身沒有在先期試圖控制多數變因,請問最後不管孔雀魚有沒有食仔,同學要如何解釋結果呢?
  8. 忽視時空尺度、演化因素還有議題本身的定義:有同學在課堂上聽過演化輻射,然後就想拿壽山的某一群植物探索"那群植物是否具有演化輻射現象"。但這個舉措一開始就是錯的。為什麼?演化輻射的定義是來自同一祖先的一群物種,在某一個特定地理範圍內因為棲位與棲地差異分化出很多物種。而這些物種多半也是這個區域的特有物種,這樣才叫evolutionary radiation。然而就算壽山有一屬植物高達15種,但每一個種類都不是台灣特有種,甚至通通都是廣泛分布物種,在定義上就不吻合的時候,就不能再往這方面討論了。

至於有些點子為什麼成功呢?我會再在下一篇說明。