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國中科學教育的理想與現實

復興國中吳月鈴、吳殷宏

國中科學教育的理想是什麼?怎麼做?這是科學教師應該深思與努力的,我們在上週末(11/20)到台師大參加國科會和科學教育學會舉辦的「自然與生活科技領域研討會」,收穫良多,特將部分心得和教育夥伴分享,期望獲得您的迴響!

(一)一些和自然科教學相關的數據:

一、諾貝爾獎得獎者美國科學家Richard AxelLin daBuck教授的得獎感言

Axel教授在受訪時說:「科學研究的快樂在於過程而不在結果,科學並不是一個尋找終點的行為,而是一個發現的過程,它本身應該就是一個有意義的歡愉。」同樣的,Buck教授受訪時也說:「科學家是因為喜愛才進行科學研究,完全基於好奇心的驅使,及想要瞭解某件事物運作的原理而出發。偉大的發現來自於真心嘗試瞭解他們所疑惑的事。」。

二、1999年第三次國際數學與科學教育研究後續調查(TIMSS-R)結果:

台灣中小學生數、理科成績高(在14國中排名第12名高於英、美、加、紐、澳及亞洲諸國),但對數理的興趣卻是最低的(和日、韓不相上下)。而台灣大學、研究所或博士班的數理科成績表現,則反而落後於英、美、加等國,真正是:小時了了,大未必佳!

三、2004張民杰教授對國中自然與生活科技領域教師的調查結果

(1)    教師的樂趣和成就感來源包括:上課時老師有問學生有答、學生會跟老師說說笑笑、會回來找老師、學生說老師敎的東西對他有用,上課時學生豁然開朗的表情;老師的痛苦或挫折經驗來自:老師上課學生不理不採、學生根本不想學、對你敎的科目沒興趣、、。也就是和學生互動是老師成就樂趣的來源。

(2)    老師的教學目的和教學法:多數老師的教學目的是(1)讓學生能應付基本學測(2)讓學生具備自然領域的基本知識,因此,即使學校和家長並未硬性要求,老師仍然認為那是戰場所在、職責所在,由於使命感而形成內在有形無形的壓力、動機,因此教學法的採用,就會採取最短時間內,能達成這兩個目的方式如:講述、記憶及大量練習。

以上三個數據帶給您一些感觸嗎?是誰抹殺了台灣中小學生對數理的好奇心與興趣?贏在起跑點為什麼輸在終點?是誰將科學變成只求結果不管過程?講述、記憶及大量練習常和學生互動嗎?常帶來教學樂趣或成就感嗎?常激發學生的興趣和動機嗎?常帶給學生成就嗎?

(二)達成科學教育理想的探究式教學

探究式教學有什麼特色?以下是一些檢核表,讓我們檢核一下,我們的教學有幾分「探究教學」的成分:

一、科學內容標準:探究式教學與傳統式教學比較表

傳統式

探究式

了解科學事實和訊息

理解科學概念和培養探究能力

單純學習有關學科

以科學探究、技術從個人和社會視角所見的科學,及科學歷史和科學本質,為背景學習有關學科

把科學知識和過程分開

把所有科學內容綜合在一起

涵蓋許多科學主題

研究某些基本概念

二、探究方法的重點改變:探究式教學教學強調與不強調的重點分別如下:

不強調

更強調

演示和證明科學內容的活動

調查和分析科學問題的活動

限制在一定課堂時間內的調查研究

延續相當長時間的調查研究

過程技能與情境無關

與情境相關的過程技能

強調諸如觀察和推論之類的個別過程技能

運用多種過程技能,,例如操作、認知和程序性的技能。

得出答案

運用證據和策略來發展解釋及修改解釋。

作為探究和科學的實驗

作為論證和解釋的科學。

對有關科學內容的問題給出答案

交流對科學的解釋。

在沒有對結論進行辯護的情況下,由個人或小組對數據進行分析和綜合

對結論進行辯護之後,通常由小組對數據進行分析和綜合。

為了騰出時間學習大量的內容,只進行少量的調查研究

為了培養理解力和能力、瞭解探究的價值和科學內容的知識而進行大量調查研究。

以實驗結果作為探究的最後一步

把實驗結果應用於科學論證和解釋。

材料和設備的管理

概念和訊息的管理。

學生只將想法和結論告訴老師

將想法和結論與同學公開交流。

(以上資料出自:探究式教學的歷史回顧與創造性---洪振芳,高師大教育研究所副教授)

三、教師問問題的方式(Sternberg1996):(p113

Sternberg(1996)教師問問題的方式:

1. 拒絕問題

學生學習到「不要問問題」,因此學習到『不要學習』。

2. 對問題的回應停留在原來的狀態

師長利用誇張但空洞的話來掩飾自己的無知。

3. 對無知的允許或資料的呈現

學生知道師長不一定懂得所有的事。

4. 鼓勵經由專家得到回應

分為兩個範疇:1.師長直接諮詢專家 

2.將諮詢的機會給予學生

5. 考慮另類選擇的解釋

師長呈現對問題回答的不確定性,但建議一些選擇並邀請學生考慮哪些是正確的。學生可以學習到即使是很簡單的問題也可以形成假設。

6. 經由評量的方法來考慮解釋

學生被鼓勵不只產生選擇,且要產生方法來比較這些選擇,學生學習到如何驗證。

7. 經由評量和進行到底的評量來考慮解釋

師長鼓勵學生呈現可以從選擇中區分實驗。學生不只學習到如何思考,且學習到如何表現他們的思考,可以提供分析、創造、實際的學習能力。學生對於所問的主題被提問而產生不同的問題,接著再選擇一個問題繼續去進一步追求。

(三)為什麼要嘗試進行探究式教學?

一、能引發學生興趣,培養探究能力,最重要的是能為教學帶來樂趣與成就感!

『科學探究活動』是在九年一貫課程中值得推廣的一個教學序列,因為在這個活動的過程中,學生不僅學習到課業上的知識,更重要的是學到了對日常生活事物的敏銳度,及如何以科學的觀點去觀察與了解這些週遭隨手可得的人、事、物!我想這些參與科學探究的學生是很幸福的,因為這將會成為他們一生當中可以『帶著走』的能力,爾後若有他們感興趣的問題,不管是科學或人文的向度,他們都將有能力加以轉化成活用的知識。

    試想當一位自然科老師在課堂上不再局限於課本上問題,取而代之的是生活中俯拾即是的主題探討,師生的距離就拉的很近、很近,近到讓他們爭相表達有創意的思考向度,即使很幼稚,但當他們理出頭緒後,觀念也隨之建立,這樣的學生勢必跟的上多變的時代潮流,更具有競爭力。

    我們不再只是知識的教授者、灌輸者,更重要的是我們成為學生更懂得生活的引導者,從中我們也學到更多的經驗與探索的可能,更能以不受傳統知識束縛的方向來認識科學,『教學相長』莫過於此,不亦快哉。

   

二、時勢所趨:

是九年一貫課程綱要明白揭示的基本理念,也是美國「國家科學教育標準」所實驗研發,有一定的理論基礎及實作經驗;將來基測,甚至96年要引進實施的學力測驗(pisa),也都以探究式教法所培養的能力為主(不再獨尊科學知識概念),傳統教學法不足以面對教材、評量及學生素質的多重改變。

你想嘗試探究式教學嗎?復興國中自然領域願意和您一起努力!一起成長!歡迎共同切磋、交流!讓我們為宜蘭的科學教育多盡一分力!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 結果圖科學探究

 

 

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