面對探究與實作新課程 學科中心與您攜手共行

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面對探究與實作新課程 學科中心與您攜手共行

圖/文 蔡沛霖(物理學科中心專任助理)

第23期 2019-05-10

十二年國教課綱即將實施,自然領域課程面臨的重大改變,除了必修的基礎課程學分大幅縮水外,最大改變即為另新增一新興課程-「探究與實作」,旨在以實作的過程針對物質與生命世界培養學生發現問題、認識問題,問題解決,以及提出結論與表達溝通之能力。「探究與實作」課程不僅是新課綱自然領域的最大特色,而且鼓勵跨科開設課程,除需開發新的跨科教材,設計新的教學模組,也面臨了新的評量趨勢,這也是讓現場教師最感困難之處,如何在教學現場實現這個理想是重要的課題。

105年7月30日彰化師範大學林淑梤教授於臺中一中講授培養學生物理探究能力的教學

普通型高級中等校學科中心從 2005 年設立迄今,主要工作任務之一就是配合課程研發單位及普通型高級中等學校課程發展工作圈,執行課程綱要研修及協作相關工作,蒐集高級中等學校教學實務興革建議以及精進教師教學知能,依學群科領域特色及教學現場需求,辦理全國教師專業成長研習,為配合推廣十二年國民基本教育理念與實施之課程,因應未來十二年國教課綱公佈實施,了解何謂自然領域教學的「探究與實作」課程,並鼓勵自然領域教師持續研習進修,提升教師專業成長知能與教學成效,自然領域學科中心(物理、化學、生物、地球科學)邀請各大專院校或師資培育機構合作規劃,以實務操作、教學演示或工作坊等互動形式為原則,規劃辦理各學科特色教學研討或課程設計工作坊,強化教師課程轉化設計知能,研發與推廣「探究與實作」課程模組。

物理學科中心吳原旭老師進行「探究教學課程的設計與發想–以隱形魔法盒為例」觀課與議課活動

物理學科中心,利用「以縣市為夥伴學習群教師專業成長研習」共同不排課時間,除了邀請大學教授分享「運用Phyphox App 與arduino來設計物理實驗探究課程」、「科學探究的學習實例-光學折射的多元應用與聲波力學共振現象」等探究與實作的課程小單元分享,106年為了解目前在第一線的老師們,在實踐素養導向的課程與教學所碰到的問題,重視並貫徹「探究與實作活動」的精神與方法,在全國各分區挑選不同類型學校,辦理了各分區為期三週的「探究教學課程的設計與發想-以隱形魔法盒為例」觀課與議課活動,以簡單的主題,討論探究與實作精神的教學模式,融入中學的自然領域課程,受到出席教師熱烈的好評,透過學科中心種子教師公開授課,藉由共同觀課與議課,同時促使教師進行專業對話,激發學校教師教育熱忱,翻轉教師教學觀念,提高教師公開授課之意願,以協助教師專業發展,精進教師的課程設計與教學活動能力,提升教學品質與學生學習動機及學習成效。

化學學科中心,105年度除持續辦理全國各區歷年研發成果發表會分享研發成果,促進教師專業成長並推動教師社群外,配合新課綱推動特色課程及探究與實作課程,發展探究與實作相關教學資源,配合皮亞傑的認知發展理論5E學習環:參與(Engagement)、 探索(Exploration)、解釋(Explanation)、精緻化(Elaboration)、評量(Evaluation), 請種子教師社群研發教學模組,並邀請國立臺灣師範大學邱美虹教授、國立彰化師範大學楊水平教授與國立科學工業園區實驗高級中學施建輝老師協助各社群教師提供諮詢審查意見。106年度已研發20份教學示例及拍攝影片,提供各校老師觀摩與推廣,並辦理全國教師社群成果發表會交流分享。

生物學科中心鑑於近代生物學的進展可謂一日千里,尤以分子生物學、生物技術、生態保育和永續發展等方面尤然,為提昇未來探究與實作課程實施之可行性及實施成效,有效達成課程目標,近幾年所發展探究式課程教師增能研習,主要以三個系統化課程為主(植物學探究式課程設計發展、昆蟲類探究式課程設計發展、無脊椎動物探究式課程設計發展),目的在於提升教師對於探究式課程設計與多元選修課程的認識,協助生物科教師有效善用學科中心彙整教學資源及研發「探究與實作」、「多元選修」等課程示例模組,透過討論與實作的方式,以系統化的增能培訓課程,強化教師探究與實作設計知能,讓教師分享彼此的教學經驗,以提升生物科教師實務教學之能力,以利新課綱課程之教學推動。

地球科學學科中心106年度教學資源以「部定必修」、「探究與實作」為研發主軸,由研究/種子教師團隊配合十二年國民基本教育課程綱要內涵,構思融合跨科教學、創意教學、多元評量等不同模式,研發「大氣穩定度」與「能源」2個教學模組,提供全國地科教師參考,提昇各高中地球科學教師對現行課程與十二年國民基本教育課程綱要的認識及實踐能力,進而能將課程綱要之精神融入課程中。「大氣穩定度」教學模組是讓學生先進行觀察大氣中雲的發展、延伸至製作教具操縱大氣變因(壓力、密度)模擬大氣變化,至察覺日常生活中相同原理的情境,先具備大氣不穩定度的基本概念,進而利用該能力,轉化真實情境,自行設計可操作、驗證並發表的煙流實驗,期待透過實際應用以及實驗設計的歷程,增強學生探究與實作的能力;「能源」教學模組,利用生活中的停電經驗與傳統設計被視為大舉破壞生態的《水力能》進行探究能力中「發現問題」能力的訓練,透過資料比對與實作,觀察資料所呈現的特性,並藉此產生問題進而解決問題。此外,因臺灣未來能源發展重點為《風能》、《太陽能》,其相關的研究資料與真實數據豐富,故藉此設計可讓學生規劃研究主題、將資料數據意義化的活動。最後藉由為魚菜共生系統的電力供應主題,產生生活情境中的問題,讓學生藉此應用之前培養的能力而提出解決方案,同時在《能源規劃局》的課程中,為臺灣的能源分布現況提出未來的藍圖。

2017探究與實作教學研討會-臺東女中黃祥寧老師,探究與實作課程發展分享-廚房中的科學

自然領域學科中心(物理、化學、生物、地球科學)除了透過工作團隊策略聯盟,進行不同領域教師的交流,思考跨科合作研發教材的可行性,亦與大學院校、師培機構建立伙伴關係,除協助學科中心進行課程設計,籌組跨校教師專業成長年度研討會,提供教師跨校跨領域交流管道,精進高中教師教學能力,例如:為配合推廣十二年國民基本教育理念與實施之課程,增進學科教師因應十二年國民基本教育之教學專業能力,並鼓勵教師發展跨科教學示例,提升教師專業成長知能與教學成效,學科中心與國立臺灣大學科學教育中心合作辦理了「2016科教新視野教學研討會」;2017年自然領域學科中心(物理、化學、生物、地球科學)與中華民國物理教育學會,結合臺灣師範大學中等教育階段自然領域教學研究中心及國立中央大學科學教育中心,共同辦理「2017探究與實作教學研討會」,邀請自然領域各科優秀種子教師分享探究與實作課程發展經驗與示例,每次研討會皆吸引數百位來自全國各地的中學自然科老師參加,場面非常熱烈。

「一個人走的快,一群人走的遠」新課綱在自然領域加入「探究與實作」課程,自然領域學科中心(物理、化學、生物、地球科學)為了提升教師指導學生進行科學探究的能力,馬不停蹄在全國各地辦理探究與實作教師工作坊,這些研習活動與教學模組推廣,提供自然領域的老師們交換課程設計及教學心得的機會,透過體驗課堂中進行科學探究及論證產生知識的歷程,幫助教師增進現場教學與課程設計能力。「每次來研習,收獲與感動都是滿滿的」一位與會老師分享了來研習的感受;在每一場精彩教師進修研習活動背後,除了要感謝一群默默犧牲的學科中心種子老師外,還有一群全力以赴熱情的協作學校夥伴,在科學教育的路上,我們正攜手譜寫一個播下希望種子、讓教育成長的精采故事。