科学史融入自然与生活科技教学的应用

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1、科學史融入自然與生活科技教學的應用江蘇省南通師範學校的陳健教授曾發表一篇文章，他認為學生和科學家所從事的活動和思維過程有許多相似之處，因而從事科學教育的教師必須了解科學史，在教學過程中滲透科學史，才能使學生認識探究過程的曲折和樂趣，學會科學的方法。拉塞福（F.J.Rutherford）曾於1964年指出：教師應當具備較高的科學史和科學哲學素養，否則不能認為他能勝任探究科學的教學。他並對科學史及科學教育的關係做了一些重要的註解：一、科學史中內蘊豐富的精神資源1.科學史本身就是一部創新史。2.科學教育中應著力引導學生標新立

2、異、敢持己見，培養思維的多向性和批判性。3.培養學生善於合作的意識，溝通的能力，及尊重他人的成果。4.了解科學家通過重複他人的實驗來驗證其結果，因此對問題、步驟、證據、提出的解釋，及對其他解釋的評價進行明確清晰的描述，除使自己的研究經得起質疑外，也為其他科學家用這些解釋來研究新問題提供機會。5.科學探究學習中通過成果交流，使學生在科學方法上得到充分的鍛鍊。二、科學教育要滲透歷史的觀點1.科學家的成果要放在特定的歷史背景下評說。2.歷史的發展有承接，科學發展也一樣。3.滲透歷史觀使學生以史為鏡，更好地認識科學事業的前景。

3、如歷史上許多重大的科學發現、科學成果剛出現時，總是遭到誤解、反對。除陳健教授之外，中外的許多研究都證實在學習科學史的歷程中，不管老師或者學生，都很容易得到共鳴，因為在學習中會發現：原來我們對自然界或其他概念建立的過程，其實跟歷史上的科學家如此神似。而身為一位教師，在回頭審視教與學的歷程時，也對學生何以會有執著的想法有了理解，那就是：概念並不來自於告知或傳述後的理解，而是心中原就有的認知；如何在科學史教學中讓學生體悟到正確的概念，甚或揚棄錯誤的想法，是進行科學課程中要掌握的原則。然而科學史的學習，不論在教學活動上或及教材

4、呈現上，甚至評量活動中，教師本身就要對科學具有專業，明白科學概念的關鍵點何在，才知道如何引導學生進行探究。科學史融入教學之探討身為教學第一線的小學教師觀點來看，科學史融入教學時，短篇幅的故事內容及師生互動的討論方式，很適合國小階段的學習。過去，教師們在選擇教學策略時，多從教學者的眼光出發，往往忽略學生究竟以何種觀點來看待教師的教學，甚至也較少去探討學生如何建構自己的想法，因此透過有效的師生互動，教師們還可以適時調整、修正教學策略，以獲致有效的教學成果。當然，在進行科學史融入教學時，也應注意安排學生回饋的機制，這個回饋的

5、機制最好能在一個安全的環境下，讓學生適時的、完整的表達自己的想法。教學活動之後的學習日誌、繪圖創作，其實都是不錯的方式。依多元智慧的理論，學生的學習類型並不相同，有的要透過視覺學習，有的擅長聽覺學習，有的必須藉由操作來學習，因此教學採用多元方式，才能符合不同類型的學生學習，這一點和Solomon的觀點一致。基於上述的理念，筆者以國小五年級自然與生活科技課程之教材內容為依據，編寫適合五年級學童學習的科學小故事，然後將故事內容、素材編製成powerpoint簡報型式呈現，透過師生互動討論的模式，實際融入自然與生活科技課程的

6、教學之中，並指導學生在科學故事教學後，以寫作或繪畫的方式重述故事及對故事的想法，讓筆者有機會能透過學生的觀點改進本身的的教學策略。我的科學故事設計一、蒐集科學故事材料在此準備階段，首先從五年級自然與生活科技課程上、下學期八個教學單元，合計三十五個教學活動中，分析各單元活動的目標及主要之科學概念，進行各單元相關科學故事的資料蒐集，最後篩選出適合五年級學童的故事主題。三、科學故事內容選擇標準根據Solbes和Traver（2003）科學史內容選擇的八項標準，筆者列出科學故事選擇標準如下：（一）能配合教學單元的相關概念與內容

7、。（二）能提供重要的問題給教師設計教學情境（如起始問題、一系列假設、解決問題），讓學生重建科學知識。（三）能展現重要科學概念的發展過程（如日心說到哥白尼的地心說；光的微粒說到波動說），讓學生了解科學家研究的動機與目的、不同科學家的想法（即相互競爭的理論）、促成概念轉變的重大危機、科學家的研究方法、創意與想像力、遭遇的困難等。（四）能展現科學知識的特性（如假設性、耐久性、暫时性、侷限性）。（五）能讓學生了解科學研究通常是以團隊及接力的方式進行，所以是由許多人（男性與女性、世界各國）共同努力的結果，不是少數天才、且大多是男

8、性科學家而已。過程中不同的科學家或團隊常會有不同甚至相反的想法，但最後的想法應是收歛與一致的。（六）對於女性及世界各國科學家(即使沒有深厚科學基礎的)對科學的貢獻能提供適當的評價，同時說明各國科學家在研究時可能遭遇的阻礙。(即從多元文化的觀點來教科學)（七）有助於說明未來人類可能面對的問題(如人口成長、污染‧自然資料耗竭、武器製備