由「五分之ㄧ的迷失」 談科學式探究教學 第四組： 葉香里 林佳民 林東保

壹、前言 由『長頸鹿的脖子為甚麼那麼長』的省思。 培養學生基本能力與科學素養了嗎？ 學生學的知識有意義嗎？ 若非經由「探究」，很難發現這個迷失。

壹、前言 何謂「探究」？ 尋找問題和解決問題的過程 探究式教學法有許多形式： 營造問題情境→引導學生解決問題 例如：余英芬教授、張俊彥教授…… 實驗式探究教學法是其中一種

壹、前言 科學式探究教學法的基本概念： 資料支持假設 → 保留假設 假設→蒐集資料 資料無法支持假設 → 退回 或修改假設

貳、科學式探究教學活動……蠟燭燃燒 Lawson：以瓶內水為何會上升？為例， 說明科學探究式教學。 蠟燭燃燒實驗： Q：水面為何會上升1/5？

貳、科學式探究教學活動……蠟燭燃燒 假說(一)： 在量筒罩上之後，氧氣被燒掉了，所以水面上升填補氧氣的空間。 而燃燒所產生的二氧化碳，由於無法助燃，所以燭火熄滅。 水大約會上升至1/5的高度處，因氧氣占空氣中的1/5。 實驗結果:水面有上升1/5嗎？

貳、科學式探究教學活動……蠟燭燃燒 演繹推測： 即使改變瓶內燃燒中蠟燭的個數，並不會改變水面上升之高度。 實驗結果： 燃燒三隻蠟燭的實驗，水面上升較高。 C (s) + O2(g)  → CO2(g) 化學反應式告訴我們，體積幾乎是不變的。

貳、科學式探究教學活動……蠟燭燃燒 假說(二)： 由於二氧化碳比氧氣容易溶於水中，所以水面上升。 實驗觀察： 用塑膠袋裝約100c.c.的純CO2，在1000c.c. 的燒杯中加入清水，把塑膠袋套在燒杯上。 看看CO2會不會再幾十秒內被吸光？

貳、科學式探究教學活動……蠟燭燃燒 實驗結果：並不會。 考慮環境因素： 1.壓力：塑膠袋因為是軟的，袋中的CO2壓力永 遠是1 atm；量筒內壓力變小。 壓力愈小，氣體愈不易溶解。 2.溫度：量筒內溫度因燃燒使溫度上升，所以比塑 膠袋內的CO2不利溶解。 3.結論：塑膠袋裡的CO2溶得會比量筒裡的CO2快。

貳、科學式探究教學活動……蠟燭燃燒 假說(三)：蠟燭燃燒產生的水蒸氣凝結成小 水滴，H2O(g)→H2O(l)。 實驗結果：不明顯。 如果是主因，在蠟燭還沒熄滅 前，水面就會一直上升。

貳、科學式探究教學活動……蠟燭燃燒 假說(四)：由於量筒內空氣的熱脹冷縮， 所以水面上升。 實驗觀察： 用熱水加熱量筒，再用冷水冷卻量筒。

貳、科學式探究教學活動……蠟燭燃燒 結論： Q:蠟燭燃燒後，瓶內水面為何會上升？ 【熱漲冷縮】似乎是比較合理的解釋。

叁、討論及分析 一、如果教科書出了錯，學生學到的知 識是否有意義？ ＊長達十幾年的國中教科書所敎授的知識， 竟然是迷失概念，影響超過300萬的學子啊！

叁、討論及分析 ...... 今天我們稱之為科學知識的東西，其實是一堆不確定的論述，只不過不確定的程度不一而已︰有些是最不確定的，有些差不多確定，但沒一樣是絕對確定的。科學家已經很習慣這種狀況...... 李察費曼 (1965 年諾貝爾物理獎得主) 「答案怎麼得到」比「標準答案」來得重要。 新的理論會不斷的被提出，推理的過程，卻是不變的。

叁、討論及分析 二、探究式教學法與傳統式教學法的比較：

叁、討論及分析 (一)探究式教學的優點： 1、增強智力潛能。 2、由外在回饋轉變為內在回饋。 3、有助於回憶的過程。 4、在發現的過程學習嘗試錯誤而有啟發。

叁、討論及分析 (二)傳統式教學法的優點 1.導引學習活動需要講述。 2.介紹單元內容。 3.解釋難題。 4.提供補充教材。 5.適用班級人數多，可節省教學時間，進度易 於掌握。

叁、討論及分析 (三)探究式教學法的缺點 1.較耗時。 2.儀器設備要能配合以利探究實驗的實施。 3.探究的問題多樣而複雜，教師可能無法回答 學生所要的探究問題。 4.班級人數太多，不易掌控上課流程。 5.課程設計不容易。 6.班級數多的學校，教學組不容易排課。

叁、討論及分析 (四)傳統式教學法的缺點 1.忽略教學歷程，無法獲得具體的印象和證據。 2.學生缺乏參與感，不易引起學習興趣與動機，易流 於被動學習。 3.由於師生之間互動性低，無法透過討論，建構新知。 4.冗長單純缺乏變化的講述，不易引起學生的注意力。 5.學生無法經歷自我內化過程，學習效果短暫，高速 遺忘。 6.填鴨式、齊平式的教法忽略學生的個別差異。

叁、討論及分析 三、探究式教學 「最佳的概念形成教學法」 「重視培養過程能力之課程所必須採 用的教學法」 『質勝於量、意義勝於記憶、理解勝於 覺察』

叁、討論及分析 上了近一個暑期的課後，心中有許多感觸… 連不滿一歲的小孩都對電腦上精采的畫面感 興趣，更何況是渾身充滿挑戰力的國中生 呢！

叁、討論及分析 四、我們應該以學生為學習中心，多聽學生 的看法並常常反問自己: 1.我們是否給學習者在學習的過程中分享他們 的看法的機會呢？ 2.我們是否太急著去更正學生的概念或者強制 他們接受成人或科學家對事物的看法呢？

叁、討論及分析 3.我們是否給予學生去察覺不同的人、書本或 教師對同個概念的不同看法的機會呢？ 4.我們只是用講述法告訴他們知識，而不是提供 學習者更有效的機會去更正他們原本的（天 真、質樸）的概念，這樣好嗎？

肆、參考文獻 一、錢正之：http://per.ntptc.edu.tw/03cchienweb/default.htm 二、葉家棟：國中理化探究式教學法 http://www.isst.edu.tw/s57/tea.html 三、陳振威：阿威ㄎ自然課http://nature.ckps.tpc.edu.tw 四、魏明通(民88)：科學教育。五南圖書出版公司。P192~196。 五、Joseph D.Novak等著、熊召弟等譯(民91)： 促進理解之科學教學。心理出版社。P4~8。 六、王美芬、熊召弟著：國民小學自然科教材教法。心理出版社。 P100~128。 七、國民中學理化第一冊。國立編譯館。 八、國民中學地球科學全一冊。國立編譯館。 九、張俊彥(民93)：「長頸鹿的脖子為甚麼那麼長」。