「自然領域教學研究中心」-如何執行與推廣新課綱

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2018-11-09
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2018-11-09

「自然領域教學研究中心」-如何執行與推廣新課綱

圖/文 普通高級中學課程自然領域學科中心

第17期 2018-11-10

一、自然領域教學研究中心成立的理念

「十二年國民基本教育」課程綱要即將於108學年度實施,配合總綱的素養指引,在自然領域的領綱中,特別強調以國民科學素養為導向的課程、教學和評量。有別於傳統的課程規劃,在108自然領域新課程綱要設定之下,特別引進”探究與實作”作為首要課程設計與教學方法的重心,並據此作為評量的規範;讓跨學科、跨領域之間的課程得以連結,融合終身學習,並發展出完整之科學課程架構,學生得以完整學習自然科學之關聯性;並以實作入手,增進學生探究能力、批判思考和問題解決的能力。「中等教育階段自然領域教學研究中心」在自然領域課程綱要的基礎上,研究新式課程設計、發展教學新模式,以及學習歷程相關的多元評量,著重於培養和提升學生的科學素養,配合教育部之整體課程綱要的推廣,精進師資提升全民『科學素養』的目標,整合各師資培育大學、自然學科中心、教育部自然科學輔導團和各縣市自然科學教學社團的資源,由跨學科之自然領域的課程設計,規畫師資生之教學實施方案,同時進行多元評量等研究與發展,期能達到師資培用合作的成效,並將成果推廣到在職教師的現場教學。

二、執行架構

自然領與教學研究中心的架構如圖1所示,逐步滾動式修正「建構十二年國教自然領域師資培育藍圖」、開發「師資生的培育與在職教師進修的增能課程」,完成師資培育,並整合跨科實務教學的資源。再經由「自然領域教學研究中心」之推廣,應用於培育自然領域師資和在職老師進修,建構「整合區域教師專業發展的支持體系與資源分享管道」。以「探究與實作」的課程規劃與設計為起點,設計教育相關議題之專門科目,發展教材教法和合科教學,以及跨領域教學,並融入師資生課程中以利於科學素養的教學;同時在職教師增能課程中將現代化與科技融入教學,以展現現場教師之素養教學。

三、課程開發與新科技的融入

在教材開發與課程推廣方面;中心針對新課綱中的「探究與實作」課程入手,積極進行學科之整合,藉由相關的跨科課程的設計,整合「探究與實作」的相關資源。目前本中心已經發展的「探究與實作」增能課程如表1所示;並且發展出數個主題的實作樣板;以DNA為例,圖2所示為DNA「探究與實作」的實作產品。

在師資培育課程與新課綱連結方面,目前每一個學年會有兩學期的探究於實作的範例應用於師資生的師培課程,並開設相關課程。目前師培課程中,針對探究與實作的課程架構與規劃,是由大學專業科目入手,透過實作的課程規劃,最後進入試教等實踐的課程;其整體課程規劃如下:

  1. 專門課程相關科目,如物理、化學、生物、地科等專業課程與實驗。
  2. 「探究與實作」等教師專業課程規劃,如教育議題專題-自然領域探究與實作(每學期均會開設讓師資生修習),融合各自然學科之研究、批判性思考與思辯的內容進行教學。
  3. 實踐課程,如科展與獨立研究、教材教法、教學實習等課程均已經設立。

上述課程是將新興科技融入教學,將開放性科技資源融入課程設計的一種新思維。其的作法是將開放軟硬體的融入跨學科、跨領域教材教法。目前利用實驗量測開放軟體融入課程進行教學(如SciDAVis軟體的使用、TRACKER軟體、手機APP等),都有不錯的進展。APP開放軟體也逐漸成為一個趨勢,用於教學有其方便性,且對於國際社會的影響很大。目前與德國的Sebastian Staacks博士合作,開發中文介面的phyphox APP,目前也已經完成初稿,影片的翻譯也已經完成,參見中心YouTube頻道 。

師資生和在職老師也是要被輔導如何使用現代科技、如何使用新的資訊軟體,保持與時俱進的能力,達到終生學習的目的。要教導師資生了解與應用新的訊息、新的資訊科技,師資生一定要先培訓;先被教導,到達某一特定之能力後,才能夠進行課堂上的授課,也才會有效果。上述「探究與實作」課程規劃策略上,大量採用開放軟硬體,以及手機APP,不僅可以節省經費,且教學上可以融入所有的自然領域課程,並在日常生活中進行實踐。

四、與國外借鏡的課程發展與教學新方法

自然領域教學研究中心發展的教材內容不僅包含自然領域課綱中的主題,同時學生會應用到他們課堂上學到的科學知識,還包含相關量測方法、資訊軟體應用和數據分析等能力的培養,因此需要一些新的題材融入到教學,也可以增加學生學習的興趣。新課綱中很多探究相關的主題;例如氣候變遷、尺度、能量等重要的議題是與自然領域的教學相關,而全球對於這樣的議題討論的多,因此我們和The European Journal for Science Teachers (Science in School)雜誌合作,進行外國期刊的翻譯,見圖3,讓師培學生和在職老師們在學習或進行課程開發的同時,不僅可以參考國內開發的課程,同時也有國際課程發展的示例。

普通高級中學課程自然領域學科中心也參考國內外近年來課程改革的作法,參訪和邀請相關機構人員,並與之合作;例如參觀北京師範大學理學院和其科學教育中心、上海同濟、復旦等大學和相關的中學等機構。2018年也邀請德國亞琛大學Sebastian Staacks博士來台講述phyphox的教學。近兩年也邀請法國FONDATION DE COOPÉRATION SCIENTIFIQUE POUR L’ÉDUCATION À LA SCIENCE的種子老師來台灣進行為期一周的授課,不僅培養種子老師,也讓師資生了解探究式教學的模式。法國的課程十分受到老師們的好評,他們提供了簡單易懂的方式執行探究式教學的,很容易讓老師們了解在課堂上如何進行。這些國外的學者,讓大家受益良多。

上述國內外參訪、講員邀請,以及教材的翻譯,不僅可以對目前國際的趨勢進行了解,評估可行性,融入目前的師資培育系統,並推廣至在職老師的教學,同時他們還可以納入合作夥伴,對於本計畫執行,會更有國際觀,對於師資的培育與增能,以及課綱的執行能夠順遂。

五、利用講座推廣新課綱理念

自然領域新課綱即將公布,須要讓在職教師和師資生理解新課綱的理念,以利於日後的職涯的發展。自然領域中心雖然有發展課程,並將新課綱的精神融入,但是仍然需要將新課綱的理念經由其他的方式,淺移默化讓大家逐漸理解;因此本中心於每周一舉辦【周一講座】,讓師資生、在職老師透過課綱的開發者和執行者的演示,可以逐步理解新課綱的理念,並實踐之。107-1學期安排之相關演講,特別邀請「自然科學領域」新課綱發展中相關重要人士,講述新課綱的形成、發展和重要、且關鍵的理念,以及如何融入教學的示範,規劃如表二所示。理念傳達的內容,從國際發展到國內的相關教學問題作為主軸,聘請相關的學者,針對新課綱所提出的教學新的觀念進行闡釋,另一方面融合在職的老師們的教學經驗,所整理的一個講座系列,內容詳實精彩,可以讓師資生和在職教師理解自然領域新課綱,尤其是要將要進入教學職場的同學們,能夠融合到未來的教學,協助師資生未來職涯發展。

 

六、總結

自然領與教學研究中心對於在職老師的新課綱執行層面與師資培育的現代化,發現是有強烈的關聯性。師資培育會影響師資生在未來擔任在職老師的能力,因此師資生培育的工作規劃中是否能傳達新課綱的理念,確實執行新課綱的探究與實作、跨學科、跨領域教學的課程規劃與實施,也是設立自然領域教學研究中心的使命。在自然學科相關科技發展迅速,要推展十二年國民基本教育,自然領域課程的變革讓社會大眾感受最直接。如何提升師資生科學素養和增進在職教師本職知能是我們努力的目標。