創意教學實踐：在小學教育中運用科學探究教學

亞太科學教育論壇, 第二期, 第二冊, 文章八(二千零一年十二月)
謝永祥
創意教學實踐：在小學教育中運用科學探究教學

反思篇
透過這次嘗試，教師和學生亦得益不少，以下乃組織後的反思。

設計構想和安排上的問題

運用科學探究過程，筆者發現備課時最大的困難是實驗用品的搜集。乙班的教學只需要預備一套供教師使用便可，但在甲班，由於要鼓勵同學親身嘗試，就算是分組進行亦最少需要五套實驗用品，所以最好的方法還是運用生活常見的物品代替。第二個困難便是時間上的緊迫。教師每天面對沉重的工作量，當運用科學探究過程教學，教師要將課堂預備得這麼充足，計劃得這麼仔細，背後付上的時間心血實在不少，況且小學鮮有實驗助理員，備課由資料搜集、找尋實驗用品、教學及實驗設計、事前測試等都要教師一手包辦，所以要教師在小學科學教學運用科學探究技巧，便倍加吃力。

此外，原有的課程設計本身亦是一個問題，教師雖然可讓學童在一連串的探究步驟學到不同的科學技巧，但現時小學常識科的課程﹙尤其是小學一至三年級﹚仍以知識導向為主，探究技巧及步驟的學習相比下顯得沒有那麼重要及迫切，所以要在科學課題中運用科學探究過程學習，就要如某些學校，只好自行進行校本的課程設計。另一方面，筆者認為課本內容亦沒有充足的配合，當中並沒有足夠的探究活動，教師需要作一定程度的教學及課程調適。但學校的文化未必一定配合這種改變，筆者算是幸運，雖然只是18班的學校，但亦設有課程統籌主任，協助同事進行有關的工作。

資源的缺乏

運用科學探究過程在課堂學習時，筆者發覺主要的限制是由於資源上的缺乏。首先是課室空間上的限制，不同組別的同學去做實驗時常互有碰撞。其次是人手上的限制，教學中，教師經常需要同一時間兼顧多項事情，例如分派實驗用具，控制課室內的秩序，留意同學的安全，對各組同學提供即時的實驗指導及支援等，筆者覺得有時實在分身不下，若遇上學童人數較多的班別，便倍加吃力。

除此之外，緊湊的教學進度亦形成了一個無形的限制，例如筆者任教的學校其常識科教節每班每週只有四節，即平均每兩個教節要教授完一個常識科課次，更大問題的是每個教節只有三十分鐘時間。所以相比之下，面對這趕急的教學節奏，傳統以教師、課本主導的教學法可算是更有「效率」，實踐科學探究過程便顯得較困難，尤其更糟的是實驗進行時往往因著學童小小的錯誤而牽涉很多意料之外的結果，令教師在課堂時間管理上常朿手無策。例如，在分辨導電體和絕源體的實驗中，筆者曾遇到學童不小心地把電燈泡掉在地上弄破了，實驗立刻要暫時終止。

鼓勵了創意教學

縱使面對以上的困難和限制，但正所謂一分耕耘，一分收獲，縱使甲班的備課時間比乙班長，運用科學探究的過程卻可以提供一個發揮創意的教學環境，因它由提出問題、實驗設計、實驗用品選擇等皆鼓勵有創意的教與學，筆者在備課過程中亦有不少啟發，以上想出用透明食物盒代替盛水的器皿便是一例；在其中的一個實驗中，筆者亦因此而想出用學童較熟悉的飯粒代替較陌生的生粉。而事實上，實驗用品改用學童生活常見的用品，更可以使學童對學習更投入，同時亦鼓勵了他們在可能的情況下在家中重做實驗。當然，筆者要提醒學童一定要在家長陪同下才可做實驗，免生危險。其實總結而言，這亦正配合香港教育學院李榮安教授所提出的「廿一世紀教師的角色」，即教師亦是學習者，與學生一同成為知識的創造者(李榮安，1999 )。此外，從學童的角度，在下學期的學習中，學童因著可以自行設計實驗，在加強了學習動機的同時更幫助了發揮學生的獨創性。

促成有趣、有意義的學習活動

在小學科學課題中運用科學技巧探究過程，亦大大豐富了當中的教與學，學童能不斷學習掌握不同層次的探究技巧。當中包括細心的觀察、控制變因、預測結果等。在不同的實驗中，筆者亦鼓勵學童一同參與實驗的設計、假設的形成、應用數字去解釋實驗的結果及作出分析。

此外，學童更漸漸學到應用探究步驟作為解決問題的思考工具，甚至有些學童能即時運用科學步驟去解決一些生活上的問題。所以筆者期望這可以不斷提高學童的探索力、分析力及解難力，因它可提供理性和邏輯思維方法的訓練。這些教學成果是傳統以教師、課本為主的直接灌輸法望塵莫及的。在這樣的情況下，學童的思維便可在更高的層次發展，而不是單在學習強記事物。結果，學童在引導下去明白事物，然後學習較高層次的應用和分析。

同樣值得討論的，是筆者認為運用科學探究過程突破一般只集中在詞語及邏輯思維學習，有助培養學童在其他方面的多元智能。當然，運用科學探究過程學習，其範圍亦包括詞語及邏輯思維學習，但不只於此，當中還可以包括空間智能、人際智能及自然觀察智能等的學習，視乎教學程序的安排。還要補充的，是這種學童做實驗時這種分組學習基本上揉合了合作學習(Co-operative Learning)的原素，透過這合作學習的過程，學童彼此形成了相需相成的關係，每個學童分擔不同責任的領導角色，亦可發揮小組的檢討效果，遂在小學科學課題中實踐科學探究過程促成有趣、有意義的學習活動(Gardner，1997；李詠吟和單文經，1997；Tang, 1996)。

引發學生愉快、主動地建構知識並達至綜合學習

回應本教學設計的理論背景，其教學成果基本上是配合所預期的。一般來說，筆者發現在課室中進行實驗，絕大部分學童都會特別雀躍、興奮，更何況現在可以讓他們親身嘗試。繼而一連串正面的影響是學童更有學習動機，對課堂上的學習更投入，而這正配合筆者在甲班教學的觀察，尤其明顯的是甲班學童平時比乙班的較被動，但運用了科學探究過程後，甲班的學童在學習上反而比乙班積極、主動、投入，因藉著親身嘗試，學童可從經驗中學習，亦引發了他們在學習上的主動性，知識藉此而得以建構。另一方面，筆者發現不少甲班的學童會在家中反覆將實驗重試(當然，要提醒學童一定要在家長陪同下重試)，學會自學，並視之為有趣的活動，其教學效果之理想是筆者所料不及的。在教授乙班時，教師其實只在把知識灌輸，較少關注學童對知識的發展和理解。

筆者認為，利用科學探究過程能帶來這麼理想的效果，是因這正配合學童的好奇、愛行動、嗜發問、慣實踐的特徵(周淑惠，1997；Hirst & Peters，1994)，而這亦顯示在小學科學教育運用科學探究過程可創造一個理想的情意學習環境，加上過程中所訓練出的技巧及實驗中所建構的知識，形成了一個綜合學習。遂總結來說，教學的質素及效能亦得以提升，優勝於傳統的教學方法。

課後作業的表現：有助改善學習上的個別差異

綜合來說，運用探究過程學習，如以即時的功課作為評估的標準，真的提高了學童的學習表現。縱然甲、乙兩班一向的成績是近似的，但筆者發現在運用探究過程後，無論是作業或工作紙，甲班的表現均比乙班的較優勝，這尤其因為甲班學童彼此成績的差異比過往的少，一向成績好的學童多能維持一貫的優良成績，個別還有更進一步的，然而一些一向成績較弱的學童不少有明顯的進步。筆者發現其進步尤集中在有關實驗的題目﹙圖五﹚、與實驗有關的概念題目﹙圖六﹚及需要進一步思考的題目﹙圖七﹚。

圖五：有關實驗的題目

圖六：與實驗有關的概念題目

圖七：需要進一步思考的題目

當然，以上的比較還未最全面，但多少反映在小學科學教學運用科學探究過程能改善學童的學習表現。

若以測驗作為總結性評估作比較，與不少初步運用新教學方法的學習評估結果相似，甲、乙兩班的學習成績沒有明顯的差別，但正如以上所討論的，甲班學生的學習動機明顯地因此而提升了，這是可以肯定的，絕對是一個好開始。