1、提升學生探究與思索教學洪振方教授高雄師大科學教育研究所第1页What is science?科學在探究：How Things Work？Science as a way of knowingScience as a way of thinkingScience as inquiryScience as creative process第2页天賦學習程式Three basic mental abilities are assumed to be innate:(a)pattern making and recognition (b)drawing inferences (c)making com
2、parisons第3页第4页第5页孩童與科學家孩童特征好奇、愛問、生氣蓬 勃、活力充沛地探索周遭世界科學家常保童心，事實上，每個孩子 都是一位小小科學家科學家們以專業方式，從事小孩子 自然而然在做著事 第6页孩童與牛頓之間差異孩童:蘋果為什麼會掉下來?牛頓:蘋果會掉下來，為什麼月亮不 會掉下來?第7页孩童與牛頓之間差異More learning is derived from reflecting on an experience than is derived from the experience itself.Reflectiveabstraction第8页佈局與佈題透過佈局與佈題提供學
3、生探究、思索 、反思抽象機會怎样佈局與佈題？範例第9页單元：單擺學習目標 1.了解單擺概念。2.了解探究中變量，了解為什麼每次只 能改變一個變量，怎样改變。3.學習描述、解釋、和預測自然現象，學 會蒐集、分析、和表達數據能力。第10页教學活動 一、學生四人一組 二、材料：1.一段繩子 2.一把剪刀 3.一卷膠帶 4.數個尺寸及重量各不一样墊圈 第11页三、探究活動(一)1.完成下述工作：(1)建造一個單擺；(2)把鉛筆用膠帶固定在桌面上，把單擺掛 在鉛筆上使其能自由擺動；(3)計算單擺在15秒內擺動次數。第12页2.(1)為什麼各組記錄擺動次數都不一樣？(2)為什麼會發生這種現象？3.為了釐清
4、測定時間和次數是否準確無 誤，各組決定重複這項實驗。4.結果：擺動次數差別並不是因為次數數 得不對或時間測得不準。又引發了一場關 於結果為什麼不一样討論。第13页5.學生提出原因包含：(1)繩子長度；(2)墊圈重量；(3)墊圈直徑；(4)在起動單 擺時墊圈舉起高度。6.請各組選擇一個說法設計實驗，以證實提 出哪個原因是正確。(老師把第一次和 第二次實驗用單擺都收了上來)第14页7.各組重新開始工作：第一組：把直徑不一样單擺掛在長度一樣 繩子上，單擺起動高度也一樣。第二組：採用了一條繩子和一個墊圈，不过 每次起動單擺高度越來越高。第三組：把繩子剪成不一样長度，不过採用 同樣墊圈和同樣起動高度。第
5、15页8.各組向全班介紹他們實驗過程和所蒐集 到實驗數據。全班同學結論是：擺動次數差別是 由於繩子長度不一样造成。第16页四、探究活動(二)1.在教室前面放一個為單擺製作木板，木 板頂部有一排掛單擺木釘，木板底部是 一排連續數字。2.讓每組學生把原來單擺，掛在與固定時 間內擺動次數相對應木釘上。3.請全班同學解釋他們結果，經過討論，學生得出了結論：固定時間內擺動次數隨著繩子長度減 少而有規律地增加。第17页4.由於學生所製作單擺在15秒內擺動了5次 和7次，沒有一個單擺擺動6次，讓每組製 作一個在15秒內擺動6次單擺。5.怎样才能把這些訊息表述成繩子長度與 擺動次數之間關係？讓學生畫一個圖來
6、表達這些數據。第18页五、探究活動(三)1.接下來一堂課用在圖表討論上。2.請每個同學根據自己圖製作一個擺動一 定次數單擺。第19页Ask Questions經驗始於觀察科學始於問題第20页科學探究教學模式共同階段階段一:使學生接觸問題、事件、或現象，藉 機製造衝突事件;階段二:經由形成假說與測試假說過程，以 探討所提出解釋之合理性;階段三:分析及詮釋實驗數據，綜合各部分 想法，建立模型;階段四:應用所學到新情境;階段五:回顧與評估學到什麼及怎样習得。第21页科學探究教學模式共同要素Exploration phaseTerm introduction phase conceptmental patterntermConcept application phase第22页結 語 教學時應提供適合機會，讓學生說明其想 法，以瞭解學生先前概念和經驗。教師可 以運用問題來引導學生思索、引領探究活動進行方向、營造熱絡求知氣氛。使學生參與討論、發表自己看法、進行實驗、提出自己研判結果，進行實作、展示自己工作结果。第23页
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