研習記錄：探究實作模組化設計

今天參加了壢中的探究與實作研習，由臺北市課督林春煌老師來分享探究與實作課程的心法，並且帶著我們親自經歷食譜式、結構式、引導式，三種不同的探究教學歷程。

這篇文章想要分享和討論兩件事，第一是關於探究與實作課程目標的啟發，第二是針對引導式探究的教學方法、個人探究心得。

  

關於「課程目標」的啟發

春煌老師自己設計探究實作課、帶學生做實驗已經有十幾年的經驗，算是走在很前面的人，在研習的一開始，他就問了我們一個問題：為什麼要帶學生做實驗與探究？

面對這個問題，每個人當然都有不同的答案，例如深化對科學知識的理解、學習科學方法、認識科學本質等等，但春煌老師提到一個我沒有想過的點：

探究與實作課為學生帶來成功的學習經驗。以物理課來說，由於要考試、打分數，一個班級40人當中，可能有30個人的物理學習經驗是「失敗」的，只有1/4的學生可以在物理課獲得成就感。

但是探究實作課中並沒有標準答案，即使做出來的實驗結果與假設不符，也只是「發現一個不成功的方法罷了」，更重要的是，學生會因為這個結果產生更多的好奇，因此所有的探究歷程都可以為學生帶來成功的學習經驗，能夠提升學生的自信、也對科學更有興趣。

引導式探究

在三種探究體驗中，我自己印象最深刻的是引導式探究，下文先分享理論與教學方法的部分，以 Science As Inquiry In The Secondary Setting 中提供的科學探究框架為基礎，對應到春煌老師提供的一系列提問技巧，接者再分享我親身經歷引導式探究後的心得。

在 Science As Inquiry一書中，作者提出一個科學探究的框架：

科學探究從觀察現象開始，形成why-question—為什麼會產生這個現象？接著嘗試「根據現有的證據」、對此現象的成因提出一個解釋（你可以稱它為科學說明或者假說），這個解釋一定會有某些「假設」，如果假設成立，此解釋就更可能是正確的，因此下一步就是設計實驗來「檢驗假設」。

當然，上述的探究框架並不是一個線性的流程，可以注意到，我強調提出解釋時，必須要「根據現有的證據」，而探究過程中，證據可能會不斷地出現，所以每個新證據的出現，都會讓探究者必須回頭檢視自己的「解釋」是否合理、是否有"base on evidence"。

春煌老師的課程設計

春煌老師設計的引導式探究教學流程，似乎也可以被納入上述的探究框架中，先說說我們今天體驗的引導式探究教學。

我們從觀察一部製作蝶豆花的宣傳短片開始，每個人先自己提出三個和影片相關的問題，再和小組分享、討論，選出小組最好奇、認為最有創意的問題交給老師。

接著老師帶著全班一起檢視這些問題，透過對話來釐清學生真正想問的問題和問題背後的假設，並且請學生將問題寫完整，寫成適合進行科學探究的問題（好的問題），同時把學生的問題分類，相同的問題放在一起。

此時，黑板上應該會有許多好的科學問題，老師便可以請每一組挑一個最有興趣的問題，這個步驟能夠讓學生對問題更有擁有感，也就是說學生會真的很想解決這個問題。

探究活動進行到這邊，都還在「發現問題」，接下來才會進入到規劃、研究的部分，我們會在大海報上完成我們的實驗記錄，完成圖如下。

在完成「假設」和「實驗設計」後，會先進行一次跨組分享，一半的組員留在原地，向別組解釋自己的實驗設計，在解釋的過程找到自己邏輯或實驗設計的缺陷；另一半的組員則移動到另一組，幫別組檢視實驗設計。 

下表試著將探究理論與課程設計實務結合，以了解在特定探究階段，教師可以如何引導學生：

科學探究框架	引導式探究課程設計（林春煌老師）
觀察現象	播放影片、學生觀察
形成why-question	提出問題、小組分享、教師帶著全班收斂問題、小組挑選問題
根據現有證據提出解釋(假說)	教師帶著全班收斂問題
提取假設	大海報
設計實驗以檢驗假設	大海報
進行實驗獲得更多證據	實驗後將實驗結果、數據貼到大海報
支持或否定假設	產生結論支持或否定假設

我們組的探究歷程

今天的探究中，我自己印象特別深刻的是引導式探究，或許是因為想要探討的問題是自己選擇的，所以我們組的每一位成員都非常投入探究，積極參與討論、思考。

即使體驗時間結束了，我們還是不願意停止探究，想要解決我們心中的疑問：「冰塊對蝶豆花的分層到底有什麼影響？」高度投入的探究狀態，是我的第一個體會，期待未來也能引導學生進入這種狀態。 

第二個體會是，科學探究真的不是線性的流程，當我們希望探討冰塊對分層有何影響之前，我們必須要先確定冰塊確實會影響分層（假設一），當我們做完一個簡單的有無冰塊的實驗後，才能夠進行下一步實驗。

雖然最終我們生產出的海報看起來很像是一個線性的探究流程，但其實在海報之外，我們不斷進行觀察、提問、解釋、驗證的小循環。

而這種體會不是在物理課本第一章用幾句話交代，就可以讓學生了解的，學生必須親自經歷探究的歷程，才能在做科學的過程，認識科學的本質。