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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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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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科學學習日的推行
研習階段
是次科學學習日是全級四年級學生進行，除五班四年級的班主任和四位實習教師外，還邀請了十數位家長協助。該四名實習教師是教育學院的學生，於活動期間，剛巧在校內進行實習教學，所以一同參與科學學習日。在進行研習過程中，每一張桌（包括兩組學生）都會由一位教師或家長負責，引導學生進行活動，完成實驗工作紙。
另外，根據當天的活動程序（見圖五），活動進行的先後次序為：（一）不一樣的乾電池、（二）水果電池、（三）自製防盜器、（四）用之不竭的能源。這樣的編排是讓學生從基本的觀察開始，發展到科學性思考，由淺入深地逐步體驗產生科學的過程。“不一樣的乾電池”是讓學生觀察結果，並作簡單的比較；“水果電池”是延續前一個活動，進一步探討乾電池的發電原理，透過進行實驗，找出發電的條件；“自製防盜器”是根據製作及測試大門防盜器，當中須要學生應用閉合電路的知識和接駁電路的技巧；最後是閱讀資料，讓他們自我學習，從展板和參考書籍找尋有關能源危機的資料。先進行實驗後閱讀資料的好處是可較靈活控制時間，如遇到時間不足的問題，資料閱讀部分可壓後於小息或午餐時間進行；同時，學生亦可藉此機會找出有關資料，解答在實驗部分發現的問題。
在研習過程中，學生主要依據工作紙上的指示，所以工作紙的內容編排十分重要。之前已提及工作紙的引入部分和知識篇，其餘的部分還包括探究篇、討論篇和思考篇。以下會簡單闡述這五部分：
引入部分 這部分內容主要是環繞學生經常遇到的日常生活現象，一方面可容易吸引學生的注意；另一方面可透過幫助他們找出這些現象的原因，觸發他們的好奇心，繼續找尋其他問題。在這部分的內容設計上，集中與學生討論他們遇到的日常生活現象，並嘗試引導他們提出對該現象的想法，提升他們對該主題的學習興趣。因此，多數是以開放式的問題刺激學生思考，例如：「為什麼會這樣呢」、「你認為是」、「與什麼科學理論有關」等等。 知識篇 在進行活動時，學生必須具備某些基本技巧和知識，所以這部分的作用是協助學生回顧一些已學會的知識和技巧。故此，內容設計與編排會與課本習作相似，常見的問題形式包括“是非題”、“配對題”、“填充題”和“問答題”。 探究篇 探究篇是介紹活動的各項部分，讓學生清楚知道學習目標和步驟。這部分的問題可以指導性問題或開放性問題為主。指導性問題的好處是能幫助學生完成活動要求；開放性問題能幫助他們擴闊思維空間，給予自由發揮的機會。故此，須要因應活動的難度、學習目標來決定問題形式。
圖五：科學學習日程序表
一.年級:
四年級
二.日期:
3月30日
三.題目:
科學學習日--- 電與我們的生活
四.課程編排:
陸老師及「寰宇學校」蔡先生
五.主持人:
陸老師、梁老師、陳老師、4名實習教師
六.活動:
時間
活動名稱
目的
進行方法
資源
備註
8:45-8:50
學生進入禮堂
把學生分為4組，按組別坐
自備:
(1) 文具
(2) 紙巾
(3) 經已切開一半並含有大量水份的水果(除檸檬外),放在食物盒中
見「場地佈置」
8:50-9:00
簡介
認識活動的注意事項
老師講述細則
簡報
~見「科學學習日教師備忘」
~實驗時,材料應放置在桌底
9:00-9:25
不一樣的乾電池
認識乾電池的不同類型及分別
1. 觀察電燈泡及電池的外殼，找出此兩類物件的所附電壓
2. 嘗試每次把燈泡接駁到不同類型及不同數量的乾電池上
3. 學生記錄，老師總結
~鱷魚夾2條
~燈泡 1粒
~AAA/AA/D電池(若干)
C電池(2粒)連電池盒
~教學簡報
見實驗指引(一)
9:25-10:05
水果電池
認識水果中的電解質可幫助發電
1. 製造水果電池，(把錫紙放底，在上放上已沾滿檸檬汁的海綿，頂部再放上5角)使形成一粒檸檬電池
2. 把水果電池接上燈泡
3. 不停測試及加上水果電池，直至使燈泡發亮為止
4. 記錄結果
5. 每組派隊長出去把5角洗淨，防止硬幣氧化
6. 使用學生自備的其他水果，代替檸檬電池再測試
7. 記錄結果
8. 學生作匯報，教師總結
9. 再派隊長出去把5角洗淨
~正方形海綿10塊
~正方形錫紙10塊
~凸形錫紙1塊
~LED一粒
~5角10個
~鱷魚夾2條
~教學簡報
見實驗指引(三)
10:05-10:20
小息
學生只可使用一樓及地下的洗手間
10:20-11:20
自製大門防盜器
實踐接駁電路的方法
1. 設計一個閉合電路，使燈泡發亮
2. 取出2塊已經上了錫紙的紙皮，把兩小半支的白色膠飲管分別貼在紙皮的兩端
3. 用鱷魚夾接駁一個燈泡及紙皮，形成一個可供開關的電路
4. 在電路板上蓋上紙張(當作地毯)，測試防盜器的功能
5. 把白色膠飲管取出，換上質地較軟的透明飲管，再作測試，比較哪種物質較好
6. 學生記錄，老師總結
~鱷魚夾4條
~錫紙紙皮2塊
~白色飲管2小半支
~透明飲管2小半支
~小燈泡2個
~教學簡報
見實驗指引(二)
11:20-11:40
用之不竭的能源
認識再生能源發電及其好處
1. 教師在實物投影器上展示風力、水力及太陽能發電的模型
2. 解釋利用風力,水力及太陽能發電的方法、運作原理及優點
~實物投影器
~風力、水力及太陽能發電模型
~教學簡報
參考電郵中的網站
11:40-11:50
總結
鞏固學習
1. 教師總結
2. 提醒學生完成工作紙及學習日誌
~教學簡報
11:50
學生返回課室
備註：是日午息時間，由該天往5樓值日的老師帶同P.4學生(連6F)到禮堂到圖書角及展板區找尋資料，完成圖書工作紙及展板區工作紙。
討論篇 根據活動結果，進行多方面的討論。在一般情況下，大部分學生都認為只須完成了工作紙上所描述的工作，而往往會忽略了最重要的一環 -- 活動檢討。進行活動檢討目的是透過有系統的分析，找出改善活動的方法。對於一些初次進行該類活動的學生來說，這部分的問題應以指導性問題為主導，引導學生進行思考；相反，如學生已有相關的經驗，則可加入開放性問題，或者是以開放性問題為主導。 思考篇 當學生經歷過一個完整的探究過程後，會提出林林總總的問題，有些是與活動主題相關，有些是他們感興趣的話題。這些問題都是刺激學生主動學習的動力，所以教師須要掌握這方面的資訊，以助訂定下一個學習目標和模式。另一方面，由於活動內容都是簡單為主，讓學生容易跟隨，如在完成活動後提出一些深層思考問題，可引領他們作進一步的探究。 提示問題可發展成兩種類型，第一種是指導性的，幫助學生找出問題的答案；而第二種是開放性的，讓學生表達自己的意見。上述有關工作紙設計的描述，其用途是透過提示問題引導學生思考，幫助他們解決遇到的困難。雖然這些問題可能會減低活動的自主性，但對初次進行該類活動的學生來說，這是必須的。
圖六內的三張工作紙是探究篇、討論篇和思考篇的一些重要部分。現根據這三張工作紙作簡單的分析：
探究篇
因為學生是第一次進行該類活動，他們對大門防盜器的認識又不多，所以須要提供較多直接的指示。但是，為了讓學生逐步體驗自主學習的模式，因而引入了一題開放性問題，讓學生自由地表達自己的想法。測試主要分為兩個階段，第一階段是根據教師提供的指示，測試多少重量能令防盜器的電燈泡發亮；第二階段是測試防盜器的效能，教師會提供三個方法，然後要求學生想出另外三個方法。這編排的目的是從指導性問題延展至開放性問題，可令學生慢慢熟習自主學習模式，以便他們作進一步的思考。討論篇
在討論篇中的提示問題全都是指導性的，讓學生根據提供的指示，比較實驗結果，找出影響防盜器效能的因素。這編排的目的是引導初學者有系統地分析數據，經歷當中的各個步驟。思考篇
要求學生根據實驗結果作進一步探究，當中他們須要發揮創意，提出修改防盜器設計的建議。這種形式屬於開放式思考，讓學生表達意見，增加他們思考的空間，以培養自主學習精神。圖六：“自製大門防盜器”的探究篇、討論篇、思考篇（只輯錄了某些重要部分）
為了讓讀者更了解當日的活動情況，現輯錄了三個實驗的部分錄影片段，以供參考（請點選兩下實驗名稱）：
與傳統的課堂教學相比，教師與學生在科學學習日中的角色有很大的改變。下面將會作簡單的闡述。
教師的角色
整個專題研習活動是由教師策劃設計，為學生提供一個互動的學習模式。教師帶領學生經歷計劃的各種階段，從發現問題、搜集資料、進行研習、匯報結果、檢討研習，以至於新的或是後續研究的規劃。研習是以學生為學習中心，教師只從旁協助，包括：提供資源、給予意見、鼓勵和支持學生進行有關活動；亦負責以進展評估來評核學生的表現和向學生提出改善的建議。學生的角色
透過討論引導問題，學生對主題有初步的認識，並根據自己的實際體驗，嘗試發掘有興趣進一步探討的範疇。活動過程中，學生承擔自我控制及調適整個學習進程的責任，負責搜集、整理及分析資料，以及匯報與評估研習結果，發展有利學習的思維模式及人格特質，變成自主及自我管理的學習者。另外，學生亦應參與評估的部分，進行自我評估、組員互評、小組互評，全面地掌握學習目標。因為是次活動邀請了家長協助，所以他們亦須要清楚自己的角色。家長的角色跟教師的大致相同，都是從旁協助，包括：提供資源、給予意見及鼓勵和支持學生進行有關活動，而不是當學生遇到困難，便直接給予答案或幫助他們完成。
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