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不愛背書的台灣女孩 如何自學醫療理化,奪美國科學獎區賽冠軍?

一個內向害羞、坐在教室最後一排的台灣女孩,到了美國,卻突破自我,成為運動校隊風雲女將、國際生聯誼會長,還透過自學、實驗與研究,獲得科學獎區賽冠軍!她如何做到?

劉向恩-科學-自學-自主學習-線上學習-醫療-教育特刊 美國學校鼓勵學生自發鑽研、深化自己感興趣的領域,讓劉向恩從自卑的台灣國中生,蛻變成勇於嘗試的主動學習者。圖片來源:王建棟攝
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當紅髮碧眼的美國評審大聲宣布,劉向恩以「新冠肺炎期間異丙醇對延長外科口罩使用壽命的影響」研究,獲得美國麻州科學與工程博覽會(MSEF)區賽賽諾菲專業護理獎第一名,劉向恩興奮地尖叫起來!

MSEF是美國知名科學競賽之一,由麻省理工學院、美國文理科學院創立,每年吸引全球上千名學生參與。比賽分成區賽、州賽、全國賽,參賽者來自跨國名校,被許多人視為進入美國頂尖大學的入場券。

16歲即遠赴美國知名私校泰伯學院念高中,劉向恩如今不但成為國際生聯誼會長,還主動報名各大科學競賽。MSEF點燃她人生新志向,「未來希望攻讀醫療或化學材料、生物營養學相關科系,致力改善人類健康。」

劉向恩

  • 出生|2003年
  • 學歷|康橋中學、美國泰伯學院12年級(就讀中)
  • 經歷|美國MSEF區賽賽諾菲專業護理獎冠軍、科創世界盃ISEF決賽選手、泰伯學院國際生聯誼會長
  • 學習改變|主動參加科展、越洋找老師討論、參選國際生聯誼會長
  • 學習心法|
    1. 心態:好奇、不服輸、韌性,全力投入有興趣的科目
    2. 方法:善用資源,主動申請美國各大學線上課及先修課

台灣重考試,美鼓勵自發專研

但她並不是一直都積極外向、勇往直前。16歲以前,在台灣念國小、國中的劉向恩非常內向,座位一定選最後一排,照團體照總是躲到最後。

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母親李瑋瑛透露,劉向恩從小不愛背書,考試只在及格邊緣,但台灣學校重視成績表現,同學間會以成績排高下,讓她變得畏縮、沒信心,「我們清楚知道,她在台灣體制很吃虧,會被一次次考試挫敗,自信消磨殆盡!」

父母經過討論,決定送她出國念高中,「覺得她可以到國外的教學體制試試,」李瑋瑛說。

劉向恩剛到美國第一學期仍膽怯,但擅長跑步、打球的她,常因體育課的優異表現被教練稱讚,令同學另眼相看,主動邀請她參加校隊、一起出去聯誼。

她內心未曾點燃的動能和熱情被激發,加入壁球、羽毛球、越野跑、游泳校隊,在每日的團體運動中建立與美國同學的友誼,「來美國,帶給我最大的轉變是『自信』!」劉向恩笑著說,美國文化比較正面,以鼓勵的方式讓她成長,對自己愈來愈有信心。

劉向恩不擅長背書考試,赴美後卻因運動成績優異重拾自信、備受鼓舞,還選上國際生聯誼會長。(劉向恩提供)

打開人際網絡,也讓視野更開闊。她漸漸發現,泰伯學院的本地學生高達84%、國際生僅16%且以中南美洲人居多,亞洲人相當弱勢,於是去年底她主動跳出來參選全校「國際生聯誼會」會長,企圖帶領其他亞洲同學勇於發聲、讓大家認識自己。

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這位運動校隊風雲女將,成功選上了會長。

勇敢跨域,上網自學醫療理化

科學獎參賽源起,得回溯至2020年疫情席捲全球,大量廢棄口罩被聯合國點名為「有毒問題」,全球每日丟棄近69億個口罩,估計75%廢棄口罩和新冠相關醫療廢棄物,被丟進掩埋場,甚至成為海漂垃圾。

劉向恩看到媒體報導大量廢棄口罩從河裡被撈出來,顯示醫療廢棄物嚴重衝擊環境。

當台灣防疫受到美國矚目,基於自己是台灣人,且未來有志申請美國大學,她認為這是值得嘗試的題目。

當時台灣出現「電鍋蒸口罩、酒精噴口罩」等二次利用方式,劉向恩主動找師長討論:噴酒精能不能延長口罩使用壽命、保持其不滲透性和靜電力?並請南山高中理化老師林卉軒協助指導。

提出假設後,劉向恩全心投入鑽研。林卉軒回憶,她廣泛閱讀口罩相關論文,購買台、韓、美等各國十多種不同品牌口罩,前後實驗高達7、80個口罩。

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劉向恩說,做研究專案必須自己跨領域學習,她上網搜尋各種文獻、研讀基礎理化,在學校找教授、同學討論,且美國有龐大而完整的線上圖書資料庫,讓她可自學與科展相關的醫療、理化基礎,不懂就找老師討論。

線上、線下活用資源,新世代強項

為測量靜電,劉向恩和林卉軒分頭詢問台大、中央、彰師大、師大等校商借器材,最終乾脆說服父母自掏腰包,購買一台靜電偵測儀,讓她帶到美國研究。

放假回台灣時,她還自告奮勇要求到大學實驗室見習。中興大學管理學院榮譽特聘教授楊聲勇即曾引領她進入台大實驗室,他指出,劉向恩的學習心態成熟有彈性,且能靈活運用資源,會線上、線下交叉自學,「她彰顯出這個世代本身的強項。」

為了研究,劉向恩常從美國遠距請益、尋求解答,「只要實驗有狀況,她會廢寢忘食想辦法解決,」林卉軒舉例,每片口罩不同位置的靜電表現各不相同,劉向恩除了仔細校準檢測位置,還會自我要求「每一次拿取口罩的手勢,都要跟前一次一樣。」

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(劉向恩提供)

「有時我覺得數據已經夠了,但向恩會思考手勢不對?儀器有沒有擺正?她自我要求相當高且注重細節,」林卉軒說。

超前部署:報名大學先修課

如今,劉向恩更忙了,除了學業、運動校隊,她還要以會長身分在麻州各地辦活動,讓大家認識亞洲、認識台灣。

6月,劉向恩主動申請芝加哥大學的暑期線上課程,選修了營養生物化學課。9月開學,她又一口氣報名5個美國大學所承認的AP(進階先修課程),包括環境科學、宏觀經濟學、微積分物理、統計學、多元文體文學等。

未來即將展開,區賽只是小小里程,雖然州賽失利,她已開始準備下一個比賽和科展報告。

「我選修營養學、生物學,積極提倡、參與運動競賽,就是希望運用自己的智識,帶領大家一起用科學的方法,將健康顧好,也對環境盡一份心力,」劉向恩笑著說,無論是對地球,還是對人類的健康,都希望成為正向改變的力量。

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(責任編輯:黃韵庭)

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