亞太科學教育論壇, 第五期, 第三冊, 文章三(二零零四年十二月)
勞傅燕華、蘇詠梅
小學科學課堂學習研究：「空氣中的水」、「日蝕的發生」、「電的流動
」
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丁. 從學生作起點的課堂學習研究課

(四) 教學設計

Osborne 和 Simon (1996) 細心的分柝課堂觀察及師生們的訪問，顯示出兒童的學習是如何受教師的提問，以及回應學生問題的技巧和能力所影響；Palmer (1998)也討論到如何可以提供一個學習空間(Learning Space) ，讓學生進行有效學習。所以，為了讓學生更能掌握學習內容的關鍵特徵，教師需以不同的情境來突顯有關概念。此外，關於兒童天真科學觀念的研究，能為教師在計劃或實踐教學時提供見解及指引，以挑戰學生的既有觀念(Shymansky, Woodworth, Norman, Dunkhase, Matthews & Liu, 1993)。學者們非常致力於不同的學習範疇內容中選用教學策略及課程內容來試圖加強學生科學概念的學習 (Fetherstonhaugh 和 Treagust, 1992，Diakidoy 和 Kendeou, 2001)。以上的文獻，提供了一個正確方向，為教師們的教學設計作導航。

「水的蒸發和凝結」的教學設計如下：

1. 活動一：「液態水在任何溫度下也會蒸發」，三個情境為：

a. 在研究課時，把試管內5ml的水加熱至沸點。
b. 於研究課前三天，把盛有5ml水的試管放置在課室內。
c. 學生於家中，以豉油碟盛五滴水。

這三個不同的情境，目的是突顯：

- 水的容量在沸騰和蒸發中減少了，是因為形態改變了。
- 蒸發是可在任何溫度下進行。
- 蒸發了的水，變成氣態，存在空氣中。

2. 活動二：「水汽會在較冷的表面凝結」

a. 一隻湯匙置於冰箱，取出後不久，匙面出現水珠。
b. 另一隻湯匙置於課室內，匙面卻沒有出現水珠。

活動設計都嘗試利用變易理論來突顯有關的關鍵特徵，幫助學生學習得更有效。例如:

「電流」的教學設計如下：

    1. 活動一：向學生展示兩個手電筒(一個會亮，另一個因沒有放進電池而不會亮)，提問學生是什麼令手電筒亮著？電源來自哪一部分？以帶出電池是其中一種電的來源。這是參考了Fleer (1994)建議讓學生多參與及說出自己的看法，及作科學性的測試。
    2. 活動二：Sherpardson 和Moje (1994) 建議學生要親身參與電路的接駁來加強對電的認識。著學生接駁電路以燃亮燈泡以帶出電路必須閉合才能正常運作。老師將一個燈泡、一條電線及一枚電池貼在黑板上，然後學生分組嘗試令燈泡發亮。過程中學生會發現一條電線是無法令燈泡發亮的。若同學要求，教師可派發多一條電線給他們再作嘗試。所採用的變易理論是用作測試的物品的數量的改變。
    3. 活動三：與活動二的不同之處是開關掣的提供。老師向學生提供一個開關掣及一至兩條電線，讓學生把開關掣安裝在適當的位置，以能隨時把燈泡燃亮或關掉。
    4. 活動四：十人一組作角色扮演，帶出電流是電線內的電子流動而產生。每組學生提供三個角色帽(燈泡、電池及開關掣)。其餘學生手拉手扮演一條電線(每位學生左手握著一團預先寫有「電子」二字的紙)。代表燈泡、電池及開關掣的學生隨意走進小組中不同的位置，模仿一閉合電路。準備妥當後，老師按一下代表「開關掣」的學生，「電線」學生就把左手握著的紙團由左手傳到右手，然後再傳到另一位學生的左手上。每當紙團傳到「燈泡」時，他便以「吹哨子」方式表示燈泡亮著，紙團一直不斷地傳著，直至教師再按「開關掣」關掉「電源」為止。這個活參考了 Kibble (2002a) 的建議。
    5. 老師利用已預先製作的單車輪，模仿電子如何在電線內流動(單車鏈的移動)。這個活動參考了Summer, Kruger 和 Mant (1998)的建議。
      6.

在設計「日蝕」教學時參考了教育文章、書本及網頁作以下安排：

    1. 引發學生聯繫與日蝕相關的已有認識
      在前測中不是所有學生都知道「日蝕」的中國神話，且參考了Mohapatra (1991) 的意見，在引起學習動機這部分中，先展示一些日蝕的網上照片http://www.bbc.co.uk/science/space/myspace/yourgallery/eclipsecollection.shtml，然後與學生討論「日蝕」的中國神話。網頁上不是所有太陽的照片都與日蝕有關。
    2. 模擬與日蝕有關的星體運動
      在前測中只有六成多的學生能夠說出太陽、地球與月球三者之間的運動，參考Davis (2002)的提議，設計活動讓學生模擬與日蝕有關的星體運動。此外，亦參考Kangassalo (1994)對運用電腦模擬的研究及多個網頁的動畫，設計及播放電腦模擬宇宙俯瞰動畫，讓學生看到太陽、地球和月球在宇宙間運行的情形。
    3. 用多種方法讓學生體驗日蝕的成因：
      在前測中只有六成多學生能夠指出日蝕的成因，就ASE and PPARC (1999) 所建議，設計活動讓學生個別模擬體驗日蝕的成因。然後參考http://www.ied.edu.hk/invent/invention/invention.html日蝕形成的動畫用電腦模擬日全蝕及日偏蝕的形成。此外，學生運用「自製日蝕箱」模擬日環蝕的成因。
    4. 找出發生日蝕的時間：
      在前測中，有七成的學生選擇一年內地球上會出現一至三次的日蝕。活動設計是引導學生到香港太空館網站http://www.lcsd.gov.hk/CE/Museum/Space/index.htm找出2001年至2003年的日蝕時間。
    5. 辨別觀察日蝕的正確方法：
      前測中只有六成多的學生能夠選擇正確觀看日蝕的方法。活動的設計是由學生在播放的電視新聞片段中找出人們觀察日蝕的方法，就他們對觀察太陽的已有知識討論正確的觀看日蝕方法，繼而播放香港太空館及教育署課程發展處(1999) 出版的《小學天文教材套》中的短片鞏固學生的理解。
    6. 鞏固概念學習及延展活動：
      活動讓學生扮演天文小記者訪問其他同學在本堂所學習到的問題。學生分組討論及找出在本課還是不明白的地方和想知道多些的地方。此外，學生要在課後繪畫Kibble(2002b)所建議的卡通描繪日蝕的成因及過程。

Copyright (C) 2004 HKIEd APFSLT. Volume 5, Issue 3, Article 3 (Dec., 2004). All Rights Reserved.