亞太科學教育論壇, 第三期, 第一冊, 文章二(二零零二年六月) 鄭美紅、李啟明 利用資訊科技教授科學︰對學生學習的啟示 上一頁 內容 下一頁

科學教與學

香港的小學科學科附屬於常識科課程，中一至中三級的科學學習則屬綜合科學科範疇，而中四級以上的科學課，則分為物理、化學及生物科。雖然課程名目各異，但科學科仍是本地學生13年學習生涯中重要的學習領域之一。近年，人們對如何學習科學的看法有所改變。1980年代，科學學習側重發現或引導發現的取向(discovery approach or guided discovery approach )。發現取向假設知識是根本存在的，只留待學生去發現；學生踏入科學教室時對科學一無所知，需要在學習過程中發現部分科學概念。此學習取向沒有考慮學生的已有知識，並認為富意義的學習是透過發現過程產生的。

不久，發現取向受到質疑。研究顯示，學生與教師對學習過程的看法並不一致，尤其是對科學課的看法分歧最大，當中包括：科學課的目的和內容、活動的目的和內容、探究活動的科學設計、進行活動、取得結果、思考所做及所發生的事情、學生的經驗對其看法的影響、以及與預期成果的關係(Tasker & Freyberg, 1985)。另一方面，亦有研究探討了學生在科學課前所知的內容，以及這些已有知識對他們日後學習的影響(Osborne & Gilbert, 1980; Bell, 1981)。在英國，部分熱心的科學教育家(Driver, Asoko, Leach, Mortimer, & Scott, 1994)開始探討及承認學生在課前所具備的科學知識。他們認為，科學學習是學生在腦中比較及連繫新舊知識所產生的；因此，教師應在不同學習階段，亦即課堂前後及上課期間，了解學生的已有概念。雖然科學學習是個人在腦中連繫知識所建構而來，但Driver, et.al. (1994)亦提出支援學生學習科學的社會環境同樣重要。這些支援包括：同儕間的交流、師生交流、在學校環境內的其他支援方式。資訊科技的應用可視為其中一種支援方式，用以協助學生建構新的科學概念。

利用資訊科技學習及教授科學

教師應把資訊科技的應用，視為學生於學習科學期間建構新知識的一種支援。更重要的是，教師應留意資訊科技的應用會否妨礙了課室內的社交及溝通過程。學習科學時有否資訊科技的支援，分別可以很大。同樣，人們習慣了使用鍵盤、計算機等資源，便甚少考慮這些資源對思想的影響；但如果缺少它們，生活也會有很大的轉變。資訊科技對思想及學習有多方面的影響。首先，處理文字或數據的軟件影響了言語或數字資料的表達方式。這些工具展示了活動可行及所需的元素。不過，軟件本身的限制亦很容易局限了表達形式，甚至影響解決難題或處理數據的方法。第二，利用軟件表達可以向讀者或聽眾展示或強調特定的資訊。利用另一表達形式或軟件，則可傳遞先前沒有強調的資訊。這些工具或資源其實具備某些訊息，界定了運作的限制。第三，資訊科技的應用，可比擬為用家與軟件設計者的交流過程。利用資訊科技學習的學生，其實是與軟件設件者互相交流。舉例來說，學生可透過電腦遊戲學習如何分辨生物與非生物，而在遊戲末段，學生發展了一套見解，而這見解正與遊戲的設計本義及設計者對生物及非生物所下的定義一致。教師應把資訊科技的教學資源視為「思維重組工具」(reorganisers of mental functioning) (Pea, 1993)。軟件設定下列條件，為學習下定義：所需資料、表達形式、支援意念組織的途徑及環境（草稿本、工作臺）(Perkins, 1993)。有鑑於此，部分教育家亦主張把兒童電腦視為發展設備(Pea, 1993)。資訊科技可用以協助或限制學生的學習。因此，教師應細心留意應用資訊科技所會帶來的影響，並以促進學生建構新的科學知識為目標。