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科學本質三段式教學

大甲區日南國小邱太河主任 04/24/2012 1146 點閱

        科學教育的特徵是科學素養的養成,教育部(2003)提出欲培養國民科學素養依屬性和層次分成:過程技能、科學與技術認知、科學本質、科技的發展、科學態度、思考智能、科學應用、設計與製作等八項指標來陳述,其中「對科學本質的認識」為第三項。

        教育部(2004)出版「自然與生活科技課程綱要『能力指標』與『教材細目』解說」一書,將過於簡短的「能力指標」與「教材細目」之條文以較詳盡的文字陳述說明,並將如何運用於教學、評量及教材編選工作上,以「例如」加以註解,藉以提供教師轉換教學之參考依據。以「3-1-0-1能依照自己所觀察到的現象說出來」為例,說明:這是一個「依所見事實(而不是自己臆想的)做陳述的習慣」。例如:給學生看一片枯黃草地的景色,事後請他繪出來,大半都會繪出綠色的草地,這是觀察與詮釋之間常發生的落差,讓低年級學生察覺此一落差,並練習使能依實況去描述。

        依上述「例如」所示,科學本質教學歷程包含1師生有共同的經驗2學生對此經驗的表達3教師提升學生的認知層次。師生共同觀賞一段影片、觀察一個景物、閱讀一篇文章、動手操作機械儀器、做實驗…等,都可視為共同的經驗。一個班級學生數眾多,要讓學生充分表達並兼顧課程進度似乎是兩難抉擇,因此,要將學生分組,讓學生們在小組內說出自己的看法,進而形成小組共識,接著再讓各個小組推派成員一一報告,充實討論內涵。學生陳述的經驗和科學理論之間往往存在著些許落差,當視此落差為最近發展區(zone of proximal development),這正是老師鷹架作用(scaffolding)的著力處,也是小組報告與教師評析的內涵,師生藉此互動,科學知識因而傳遞。此時,教師應分辨科學語彙、日常生活用語和學生話語的異同之處,極力闡述科學知識的意涵。

        然而,科學本質教學仍存在些許困境,根據研究文獻的分析如下:其一教師在師資培育的課程中沒有修習過科學本質,因此對科學本質的認識不足,無法在教學中反映科學本質的內涵;其二就算修習過科學本質的教師,在教學中能呈現的科學本質內涵相當有限,究此為教師的科學本質「學科教學知識(Pedagogical Content Knowledge簡稱PCK)」不足。其三科學本質能力指標的內涵意義不明。此外,部分學者認為國內科學本質能力指標仍有缺漏,尤其是科學界如何互動、科學知識的傳遞,沒有在討論之列,科學知識互動的過程未被重視。故師生討論分享的歷程不會進入成績評量系統,也造成教學上的困擾,例如:教師儘管抱怨課堂秩序難以維持,卻沒有信心改變評量方式(不願將互動過程量化計分),全然採行紙筆測驗分數做為成績依據,考評學生的學習真相不僅有失偏頗,而且對科學素養的提升沒有幫助。

        如何提升學生對科學本質的認識?如何增進教師對科學本質的認識?如何設計科學本質能力指標教學…等,相關議題在學術界如火如荼進行,但解決之道目前仍無共識。「提昇全民科學素養」的理念如何落實,正考驗著教師、各個學派的專家學者、執政當局等,期待下次哈雷彗星接近地球時,教育界不需再換個名稱呼喊口號,畢竟對未來公民的教育責任是大家必須共同承擔的。  

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