教育部98年度中小学科学教育计画专案.doc

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1、教育部98年度中小學科學教育計畫專案期末報告大綱計畫編號：93計畫名稱：每一個學生做科展，可能嗎?--發展國小學生科學探究能力自編課程之行動研究(第二年)主持人：翁秀玉執行單位：嘉義市蘭潭國民小學摘要本研究以研究者自編「科學專題研究」課程，推展每一位高年級學生從事科學專題研究，目前已實施七年，歷年來共有九位高年級自然科教師共同參與。本研究以行動研究模式進行教學改進，收集合作教師群及學生對課程改進的意見，以做為隔年實施的參考；另採用「科學探究能力學生自我評量表」前後測結果得知，本課程對學生科學探究能力確實有提升；

2、追蹤已畢業學生發現，本課程可以讓60%學生快速理解中學的科學實驗操作流程，甚至擔任小組領導者。本研究希望編寫出適合小學科學教師可以在班級自然課堂上實施「科學專題研究」的教學課程。關鍵字：科學探究、科學專題研究、行動研究壹、緒論一、研究背景與動機美國國家科學教育標準Nationalscienceeducationstandards指出：科學探究是科學教學的中心策略，以探究為基礎的教學將是學生學習科學知識的有力手段(NRC,1996)。而且九年一貫課程實施綱要(教育部，2003)建議教學方法為：「應以學生活動為主體

3、，引導學生做科學探究，並依解決問題流程進行設計與製作專題，而教學活動的設計，應以解決問題策略為中心，並循確認問題、蒐集有關資訊、擬訂解決方案、選定及執行解決問題，並進行方案評鑑與改進等程序實施教學。」從這次教育改革中可看出，強調以學生活動為主體，引導學生做科學探究，並依解決問題流程，進行設計與製作專題，著重養成學生終身之學習能力，意即培養科學探究能力及教導學生製作專題是當前重要的課題。而且十大基本能力中的五項：運用科技與資訊的能力、主動探索與獨立研究的能力、獨立思考與問題解決的能力、表達與溝通分享的能力、團隊合

4、作的能力，這五項能力都可以透過學生製作科學專題研究來達成科學探究能力的培養。但是面對教學現場，教科書詳列的實驗步驟，學生不經大腦思考以「照食譜炒菜」來驗證科學知識，缺乏針對假設設計實驗等主動批判思考的學習，如此能真正提升多少「科學探究」呢?(王靜如、周金燕和蔡瑞芬，2006；林煥祥，1996；翁秀玉，1997)美國國家教育研究會(NRC，1996)主張讓學生如同科學家般在真實情境中學習科學。劉宏文和張惠博(2001)也指出，在科學學習的過程中，學生應該有機會從事真實性的科學探究活動，從具體的實踐中去把握科學的內

5、在與外在面向。科學探究活動讓學生有機會由實際學習與生活過程中發現問題、收集資料、澄清問題、提出研究假設、設計實驗、進行實驗，進而解決問題，獲得結論並將成果展現出來，這樣過程對學生而言是充滿教育的意義與價值（黃鴻博，1996）。而如何營造真實的科學探究歷程，這與製作專題發表的過程是息息相關的(游淑媚，2002)，9因此科學專題研究的教學應是一項不錯的的教學方案。目前也有些學校將科學專題研究，已正式列入課程實施（曾政清，民88）。因此大力推展專題導向的科學學習(Project-BasedScience,PBS)，引

6、導學生從事科學專題研究是當前可推行的教學方式，因此指導學生從事科學專題研究，已成為教師最需要的專業知能(詹秀玉，2006)。但是，教師進行PBS的教學，就現實面而言必須考量時間較長、資源分配與精力等問題，因此這是一項很值得提倡，但卻不易實施的教學方式(顏瓊芬與黃世傑，1999；樊琳與李賢哲，2002)，故推動科學專題研究的課程必須注意開發適合的教材、配套措施、和全面性的考量，也因此科學專題研究通常只在社團或資優班中的獨立研究課程中推行(余俊樑，民91；鄭旭泰、余俊樑，2002)。檢視國內目前推動有關科學探究的教

7、學方式，大致分為二類(方郁斌，2006；張淑惠，2007；黃志賢，2003；黃婉鈴，2005；蔡執仲與段曉林，2005；鄭旭泰、余俊樑，2002；鄭嘉裕，2005；顏瓊芬與黃世傑，2003)：第一類：配合課本教材，開發教學模組，讓全班學生在相同科學主題下進行，過程強調科學探究活動，培養學生科學探究能力。第二類：推展科學專題製作，以社團(科學社)、或資優班(獨立研究)名義實施，參與人數有限額，著重學生產生科學專題研究作品，並安排研究發表等活動，其作品大多會參與科展競賽。基於落實科學探究過程的信念下，研究者嘗試結合

8、前二類之優點，提出第三類教學方式，已在學校試行七年以上的經驗，稱之為「科學專題研究」課程，其方式是納入高年級自然課中實施，使班級中每一位學生透過真實科學探究歷程，以提升學生的科學探究能力。研究者自編「科學專題研究」課程，自89年度起在學校實施，一開始由研究者自己任教班級試行，自95年度起經過學校課程發展委員會決議，將「科學專題研究」明訂為蘭潭國小特色課程，並且將自然課由每週三節改為四節