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2020年10月23日 星期五

探究教學法與物理課的衝突


這篇文章想談談我現階段對「探究教學」的理解和衝突。


第一次重修不是因為被當


這學期我擔任師培中心「學習與教學原理」的助教,一方面希望磨練自己與學生對話的能力,一方面學習此堂課教授的課程設計,同時也再次反思與探索各種教學法。

這週的主題是探究教學法,學生在討論、研究文獻的過程中,探究、建構出對「探究教學法」的理解,探究教學可以說是108課綱的主軸,佔有非常重要的地位。

經過去年「學習與教學原理」的學習,我也大致能夠體會探究教學的精神、目標、和執行要點。


探究教學是什麼?


探究是以學生為主體,不斷問問題、找答案的過程。在探究的歷程中,學生可以學習建構知識、解決問題,像個科學家一樣思考,換句話說,就是培養108課綱講到爛掉的素養啦。

對教師而言,探究教學必須設計仿真的情境,讓學生在與他生活經驗相關的情境中發現問題、解決問題,並在過程中持續透過對話、提問,來引導生手思考與探究。

在探究教學中,我們在意的是學生尋找答案的歷程,而非最終的標準答案,因此所有合理的發想、推論都應該被他人考慮,提出想法的人也有責任提出證據、試著證實他的想法,在整個探究的過程中模擬「科學家社群」從事的科學活動。


衝突


教學法的衝突


但在網路上發文談探究是一回事,在教育現場實際使用探究教學又是另一回事,沒有教學實務經驗的佐證,這些對探究教學的美好想像,就好像泡沫一樣、絢爛卻一戳就破。

雖然對「探究教學是什麼」可以說得頭頭是道,但是我卻一直感受到探究教學與物理教學之間的衝突,這邊且聽我娓娓道來。

探究教學重視的是「過程」,在討論時講求開放式發想,但是目前高中物理課的教學不可能完全脫離「學科知識」,也就是不管怎麼樣讓學生探究,最終還是必須要收斂至一個「標準答案」,或是說「目前科學社群普遍認可的科學知識」。

想要在開放地發想、自由地探究過程中,探究出一個唯一正確的標準答案,這似乎是一件很矛盾的事。


教學目標的衝突


目前高一物理必修課的目的是學習「物理發展的精神與傳承」,課綱中提到應以「物理學家發想過程的故事為主、基礎物理通才知識為輔」。

高一物理把大部分的數學推導都拿掉了,只剩下定性的物理描述,我覺得這是一大進展,但是我個人認為,以高一每週兩節物理課來說,這些「知識」還是非常多。

想要在所有單元都使用開放式探究,讓學生從現象出發,發現問題、提出假設、設計實驗、分析資料、建立模型,過程中還要經歷不斷評鑑、修正的循環歷程(鐘建坪,民99),時間是完全不夠的。

所以除了探究過程的矛盾之外,學習內容(知識)和學習表現(能力、態度)這兩種目標的培養,也很難同時進行,因為這兩種課程目標,會導向完全不同的課程設計,想要兼顧學科知識和探究能力,結果似乎就是進度嚴重落後。


自然科學探究與實作的救贖


但108課綱除了更改物理課的學習內容、新增「學習表現」之外,還做了一件很大的更動,就是新增了一堂必修課「自然科學探究與實作」,並規定必須佔自然領域部定必修12學分的1/3以上,也就是上下學期共4學分的課程。

看課程名稱就知道,這門課不隸屬於物理、化學、生物、地科中的任何一門,而是單純以自然科學為主軸,沒有規定任何學科知識,沒有規定要期中期末考,唯一課程目標就是學習「探究與實作」,基本上包含了絕大部分自然領域的學習表現。

於是現在多了一堂課,可以讓我們不必因為考試、進度而費力勞心,專心培養學生的探究思考能力與問題解決能力。


高中科學教育之目標


我參考自然科領綱後,結合自己的看法,歸納出目前高中階段的自然科學教育的目標:

1. 科學知識:具備基本科學知識
2. 科學探究:啟發學生的科學探究熱忱與潛能
3. 人與科學:了解科學的貢獻、限制及面對科學、科技的態度
4. 終身學習:擁有持續學習科學的能力和態度
5. 永續態度:發展關懷社會與愛護自然的價值觀
6. 生涯發展:啟發學生成為科學家或作為生涯發展的基礎。

接下來我想稍微討論現階段我對於「物理課與探究實作課之目標和教學」的看法,沒有提及之目標如終身學習、生涯發展等,則是在兩種課程中,有意識地、潛移默化地達成。


物理課


目標以科學知識學習為主,加入少部分科學探究活動,使用問題導向的課程設計,提供科學理論發展的背景與情境,讓學生從「理論為什麼被發展出來」、「理論解決了什麼問題」為出發點,讓學生透過思考與討論,建構出對科學知識的更全面理解。

但受限於時間,學生並不會經歷完整的開放式探究,科學知識本身也大多不會由學生親自建構出來。

人與科學、永續態度這些課程目標,則會在特定單元加入,以科學史讓學生對科學的本質有更進一 步的了解,並結合時事或特定議題讓學生思考人與科學的關係,透過反思建立愛護自然的價值觀。


自然科學探究與實作課


目標以科學探究為主,依據課程規劃與學生程度,可規劃結構式探究、引導式探究與開放式探究等不同程度的探究與實作課,教師透過提問和引導搭建鷹架、逐步放手,啟發學生的探究精神和能力,培養學生的好奇心,讓學生經歷科學探究的歷程、體會科學家的思維方式。

※ 個人對探究教學法的想法可能隨時更新

參考資料:
1. 白佩宜、許瑛玿(2011)。探討不同探究式教學法對高一生科學探究能力與學習環境觀感之影響。課程與教學季刊,14(3),123-156。
2. 鐘建坪(民99)。引導式建模探究教學架構初探。科學教育月刊,328,2-18。
3. 教育部(2018)。十二年國民基本教育課程綱要國民中小學暨普通型高級中等學校-自然科學領域。臺北:教育部。