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亞太科學教育論壇, 第五期, 第二冊, 文章三(二零零四年八月) 鄭美紅、蔡慶麟 科學學習日示例 --「電與生活」(小學四年級) |
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科學學習日的設計
The Ohio Academy of Science (2001)提出,科學學習日給予學生機會,展示與評估由他們主導的科學探究性專題研習;而一個科學學習日應包含以下的學習目標:
1. 提高自我形象
2. 發展探究及解決問題的技巧
3. 發展創造能力
4. 增進組織能力
5. 發展溝通能力
6. 增進對科學概念的深層認知而Fredericks & Asimov (1990)認為科學專題研習,應包含三個主要部分:
(1)陳列單位(Display unit)-- 提供有關研習的背景資料,展示與研習相關的資料,例如圖表、相片、印刷品等;
(2)展示材料(Exhibit materials)-- 搜集所得的物品、儀器、實驗擺設,讓其他人更清楚研習的內容;
(3)書面報告(Written report)-- 詳細記錄整個研習過程,由確立問題到設計研習方法,清楚地指出每項步驟。
另一位學者Guest (2001)亦對科學學習日進行個案研究。他的研究是探討實習教師在科學學習日教授科學的成效,並從中歸納出三項優點。第一點是提醒教師教授科學的方式可以富有很大的趣味,並且可藉此提高學生的學習動力。其次是讓實習教師觀察不同的教學模式和策略,例如示範活動、解決問題活動、小組活動、策劃工作活動、攤位式活動。最後一點是讓所有實習教師在同一天向不同年紀的學生教授科學。
總括這幾位學者對科學專題研習和科學學習日的看法,他們都認為多元化的學習方法有助增加學生對科學的興趣和知識,並且可發展他們的各項技能。參考上述學者(Fredericks & Asimov, 1990;Guest, 2001;The Ohio Academy of Science, 2001)的說法,科學學習日的活動項目可歸納為:(1)科學概念介紹;(2)實驗示範;(3)學生自製及展覽模型;(4)動手學習實驗;及(5)討論/問答/延展環節。教師應因應活動主題,選擇採用哪類型活動。以下就(1)至(5)項作簡單的介紹:
科學概念介紹 透過科學學習日,介紹一些課本以外的科學概念,或一些學生感興趣的課題,或一些從課題延伸出的科學理論。如果學生未曾接觸過這些科學概念或課題,內容篇幅不需太多,應盡量簡單扼要,讓學生容易掌握。如果學生的集中力較薄弱,進行時間亦不應太長,教師應以生動有趣的方法,推動學生的參與。 實驗示範 由於一些科學概念較為抽象,學生較難明白,因此須要進行簡單的實驗示範,作輔助說明,讓學生觀察及提問不明白的地方。或者,選用較互動的教學模式,例如:Russell (1998)和Baird and Northfield (1995)引入的P.OE.〔Predict (預測)--Observe (觀察)--Explain (解釋) 〕模式,幫助學生完全掌握這些抽象的科學概念。但是,因為一般的實驗示範需要的準備較多(例如設置實驗器材),以及所需時間較長,所以限制了在課堂上進行上述活動的機會。如以科學學習日的形式進行,一方面可減省預備工作的時間,例如減少裝卸實驗器材的次數、需要較少量的實驗器材;另一方面亦可解決活動逾時的問題,避免因逾時而刪減活動內容的機會。 學生自製及展覽模型 為了提升學生的投入感及興趣,科學學習日通常會加入運用學生創意的環節,如模型製作。根據科學學習日的主題,學生選擇自己喜歡的子題,運用已有的科學知識,設計及製作模型。完成製作後,學生須要示範模型的操作原理,介紹所牽涉的科學理論及設計理念,解答其他同學的疑問。藉此,學生可親身感受科學家創作新發明的歷程,增加他們對探究科學的熱誠。 動手學習實驗 科學與生活理應不可分開,但很多時學生都不能完全了解兩者的關連。透過親身進行一些與日常生活有關的科學實驗,學生可學習抽象的科學概念之餘,還可認識科學於生活上的應用。在實驗過程中,學生可體驗科學是如何產生的,令他們的印象更深刻,更了解所探究的科學概念。這個過程所需的時間較難控制,因為學生能力有所差異,以及會有發生突發事件的機會,以上兩個可能性都會影響實驗活動所需的時間,所以透過科學學習日形式,就能解決這些問題。 討論/問答/延展環節 在學習新的概念時,學生很多時已有自己的一套理解;或者在學習的過程中,建立出錯誤的觀念,或不能完全正確掌握所學的概念。因此,教師從旁協助是十分重要的,透過討論或一些簡單的提問,便可澄清不正確的概念。或者,可向學生介紹一些與活動主題相關的延展課題。 本文所介紹的活動是以小學常識科課程綱要內小四年級的主題--“電與生活”為基礎,讓學生從電池的探究延展至能源危機的問題。因為是次活動對象是小學四年級的學生,舉行時間為三小時,所以科學學習日的活動內容首先會集中讓學生進行動手學習實驗,親身體驗抽象的科學理論和其應用,然後讓學生搜集資料,以進一步擴展他們的學習領域。實驗部分是鞏固學生對電的概念,而資料搜集部分則是引發他們探討能源危機的問題。
Copyright (C) 2004 HKIEd APFSLT.Volume 5, Issue 2, Article 3 (Aug., 2004). All Rights Reserved.