108課綱中強調「探究與實作」的教學目標，「探究與實作」是自然科學領域在素養導向的脈絡下設計的課程，課程分成兩部分，就是「探究」和「實作」（Inquiry &Practice）。許多動手做、做中學、或動手玩科學、從事教具創新的教學發展隨之而起，像是3D列印、雷射切割、arduino等……這麼多創新的科技發想，正默默地影響我們的生活；但是其中有不少的例子因為教師對動手操作的熟悉，甚至過於著重教具的精巧，而忽略了最關鍵的「探究」才是素養訴求的重心。

       「探究與實作」的學習內容，該如何融入課程設計中？教學過程中，要呈現怎樣的風貌？這些問題應回歸到自然與生活科技領域課綱的主題：「探究與實作」，因此在教學實作的過程中，針對課程內容培養學生發現問題、認識問題，解決問題，以及提出結論與表達溝通之能力才是最重要的關鍵。

發現問題、探究思考、動手實作

       在思考「探究與實作」的教學過程中，偶然在一次研習中發覺利用積木設計各式科學原理的關卡，使之連動，不僅有趣、吸引學生注意，更能連結各年級的自然課程。在引導學生實作之前從「發現問題」著手，有問題才有探究，沒有問題就沒有探究；實作是手段，探究才是目標。

思考問題、創意發想、仿作入手

       利用指導學生參加臺中市機關王大賽的機會，開始在課餘時間組織學生嘗試發現問題、探究思考、動手實作的素養導向學習模式；首先利用各種方式串連各個機關王關卡，讓學生先熟悉積木的類型與一些基本的組裝技巧，在面對關卡設計時，先聚焦在了解問題上並認識所面臨的問題關鍵點，然後凝聚問題意識。

       知道問題點後，其次就是探究思考，我所定義的探究步驟是更進一步的問題解決分析，在這個階段要放手讓學生自由發揮，不要設限、拋開框架，此時便可感受到學生發想出令人大開眼界的創意，這時候的創意發想是學習階段最寶貴的收穫，因為學生從嘗試解決問題中，思考如何自我學習解決問題的能力，我感覺這是一種後設學習的概念，能讓學習遷移並類推到相似問題的解決應用，這便是我認為素養導向的教學核心，讓學生學會如何學習的關鍵。

       最後再請學生利用課餘時間，上網蒐尋相關資料；像是Youtube就是相關資訊取得的便利管道，從影片中可以看到他人分享的創意，進一步讓學生從仿作開始入手，例如最基本的軌道、重心、單擺、簡單機械等，利用積木組合來展現其原理的應用。實際的將他人經驗與自我創意結合，從仿作入手加以改良，最後將創意發想實現為具體操作的可能。

三步驟的教學模式應用：發現問題、探究思考、動手實作

       從國小自然課程整體規畫而言，中年級的自然課程，像是基本的軌道、重力、風力、彈力等簡單的科學概念，都可以嘗試利用設計實驗課程，讓學生在動手操作中實際體驗，利用發現問題、探究思考、動手實作的三步驟教學模式來帶領學生更進一步認識素養導向的學習模式。而後銜接五年級的基礎力學與六年級的簡單機械，在課程規畫上，更可利用三步驟教學模式加深加廣學習的連結性，讓有興趣的學生得以從思考問題、創意發想、仿作入手的實作模式作更進一步的學習。

       帶了幾年團隊，其實覺得學生從機關王比賽中，受益許多，尤其是對實作問題的解決能力培養，更是明顯。因此，在今年的機關王比賽中，榮獲臺中市市賽第一名！在指導比賽的過程中，可看到學生在練習後，能自己觀察積木關卡設計，找出問題所在，並馬上現場修正。比賽時，能對裁判條理分明的介紹各個科學原理的應用。可以看到發現問題、探究思考、動手實作三步驟學習的成效，我認為這應該也是課綱「探究與實作」設計的目的吧！