臺灣化學教育

北京化學教學交流：
迴盪在臺灣與大陸之間

邱美虹
國立臺灣師範大學科學教育研究所
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n  交流參訪行程概述

本期專題以一行大學教授、研究人員及中學自然科教師（見圖一）於2016年5月赴北京市進行化學教學和學校機構參訪為主題，除描述所見所聞外，並對臺灣與大陸的化學教學、人才培育、師生特質做一剖析。內容包括具體實例的說明、實驗設備及教學目標的闡述、教育觀點的反思、人才培育的危機與契機等等。繼上海之行的報導（《臺灣化學教育》第四期，2015年11月）後，本期再次報導臺灣學術參訪團到北京市觀察第一線教師的化學教學、參訪三所北京市知名中學與學界翹楚的北京大學之參訪心得，雖然我們在拜訪的學校停留的時間從半日到一日不等，非常短暫，可能僅是以管窺天，但是這些都是真實的親身體驗與觀察，希望透過本期專題的這些文章可以略為呈現三所北京中學的教學特色，以及其可能產生對臺灣化學教育的啟示。

圖一：參訪團全體團員

n  臺灣待改進的教育問題

臺灣這幾年由下而上的教育改革已在各個角落引起極大的迴響，許多教師自主性的組成專業成長團體，透過社群媒體、定期聚會、辦理工作坊等等傳播教育理念，並集合眾人的力量進行課程研發與教學改進等活動，活絡了早期由上而下、缺乏主動性的教師專業成長的生態。再加上日本佐藤學教授（2012）的「學習共同體」與Bergmann和Sams（2012）的翻轉教室理念適時引介，使得課堂教學起了極大的變化，就如同化學反應一般，有了外在環境的刺激、變化及介入，再配合系統內部個體（粒子）的特殊性質與結構，在累積足夠能量與方向性後，反應便發生了。這種粒子間的碰撞產生新物質，就如同教師互相腦力激盪，激出火花，發展出新教材、教法與教具一般，展現獨特的創造力與批判力。然而是否還有一些教育問題與現象是有改進的空間呢？就此次參觀的心得，我歸納成以下五點來討論：

一、課程與教學模式的研發，宜結合由上而下的理論基礎與由下而上的實務經驗。

課程研發不僅要顧及教學目標與學科內容知識，同時也需要了解學生認知發展以及學生學習新知識前所擁有的既有知識和學習所需的策略。Lakatos (1978, p.102) 說：「沒有科學史的科學哲學是空洞的，沒有科學哲學的科學史是盲目的。」藉此哲言推及科學教學，我想可以這麼借喻的：「無法實踐的理論是空洞的，沒有理論的實踐是盲目的」（邱美虹，2016）。所以課程研發應該要能兼顧科學教育的理論基礎，結合教學實務的經驗方能發展出具結構性的課程內容與教學模式。以大陸的高端備課而言，便兼顧認識論與學科知識（見圖二），是可參考的模式之一。臺灣目前實務性課程發展具有科教理論者尚不多見，有待更加努力。

 

圖二：高端備課（左：王磊教授，右：14中孟哲虹老師）

二、學生核心素養的培養，尤重發展跨科與跨領域的學習以及探究與實作的能力。

新世代的學生需要新世代的思維方式與問題處理的能力，國際思潮現已相當重視核心概念、跨界知識、實踐、溝通與表達能力的培養。傳統強調知識的灌輸與以量取勝的時代已經過去了，多不如少，少不如通，理解透徹、觸類旁通才是王道。臺灣在12年國民基礎教育自然領域課程中規劃高中必修「自然科探究與實作」課程，無異是回應社會與世界潮流的一種做法，值得肯定。然而當下可以立即發揮立竿見影的效益就是落實課堂實驗教學，透過實驗（封閉式或開放性）培養學生觀察、提問、形成假說、收集資料與數據、呈現與解釋數據、統整後下結論的能力。大陸的微型實驗包教學的做法（見圖三）可以作為我們即刻實施改變課堂教學之參考。而臺灣教師重視生活化的題材，並與課堂教學內容相互呼應，讓學生了解知識的應用面，值得持續進行的。

 

圖三：大陸微型實驗包教學

三、學生表達自我對科學知識的理解與提問深具邏輯性

聽懂教師的教學內容、建構成自己可以理解的知識表徵或提出可探討的問題、再用語言或圖表以具邏輯性的方式表達出自我建構的知識與問題，這三部曲在學習上是需要高層次思考知能與自我要求、訓練與反思方能達到的表現。通常我們接觸的中學生大概在溝通表達的內容上較為簡略，不夠精準且較缺乏邏輯性的陳述，即使在提問時，也不易將自己疑惑之處表達清楚。但是此行看到大陸這三所學校的學生口條具邏輯性、推理性、精準性，言之有物，能將思緒展開說明，使他人可以清楚明白的理解自己構思與推論的脈絡，用字遣詞（包含科學語言的使用）精準明確，讓人印象深刻。這一點我覺得台灣學生還有很大的進步空間可以期待，見賢思齊，師生一起努力吧！

四、入學考試宜透過評量方式實驗過程與結果

考試領導教學是不爭的事實。既是如此，雖然在新的課程綱要中要求開設「自然科探究與實作」課程，但是本文作者認為除此之外，更積極的作法應該是建議入學考試中心重視評量學生實驗操作與探究及問題解決的能力。大陸人口比我們還多，但是在北京、上海、杭州等地皆看到針對中學生實驗技能的考評，校際之間的科學教師相互評比其學生操作技能。在考試領導教學的前提下，要落實實驗課程的教學活動，或許入學考試評量此能力可盡早增加學生動手做實驗的機會。當然，這樣的作法有兩個問題：其一是學生僅作課本內食譜式的驗證性實驗，其二是缺少探究成分的學習機會。階段性的向科學探究活動邁進仍是我們長期的目標與責任。無論如何，回歸科學實驗的本質與特性，應該是我們要努力的方向且是高優先次序的任務。

五、教師專業成長團體的組成

在此次北京化學教學參訪中，我們看到教師專業成長團體的組成有大學教授、地區教研員（等同於督學或是教學督導）、學校行政人員、以及資深和初任教師，組成綿密的學習型組織，從理論到實踐的推動、從生手到熟手的輔導系統、從行政到教學形成一個相互學習的團體，從個人到小組、從小組到學校，從學校到校際，形成一個由點到面、面到體的學習型組織，這樣的活絡專業成長團體假以時日必可見其長效。臺灣近幾年自動自發發展出來的校內與校際間的專業成長團體，比較屬於平面式的，大都是以教師為主，縱向的連結成為〝體〞的結構較少，北京的做法或許有值得思考與借鏡之處。

圖四：拜訪北京師範大學化學教育研究所王磊教授之高端備課團隊（左起：胡久華教授、劉克文教授、楊芳瑩教授、邱美虹教授、王磊教授、許瑛玿教授、吳國良研究員、魏銳教授）

n  本期專題文章簡介

本次專題除我個人探討教學模式等議題以外，有楊芳瑩教授反思臺灣學生教育機會之所在，文短但很精闢；吳國良研究員針對大學入學考試與人才培育進行批判性的評析；王瓊蘭老師分享其個人的同課異構的經驗、廖旭茂老師鉅細靡遺的將行程內容分享並反思教學的意涵；劉曉倩老師發思古之幽情，描述其在北京之所見所聞、兼具理性與感性；以及鐘建坪老師彙整所見具體提出六大教學優點與闡述其個人在臺灣教育現場利用資訊融入建模教學的情形。每位作者在其文章中為此行展現不同的面貌，希望讀者可以從這些文章中看到北京化學教育發展的一角。

n  參考文獻

佐藤學（2012）。學習的革命： 從教室出發的改革。臺北：親子天下。

邱美虹（2016）。結語：臺灣科學教育的研究與實務：挑戰與機會。出自邱美虹（編）：臺灣科學教育研究與實踐：挑戰與機會。臺北：高教出版社。

Bergmann, J., & Sams, A. (2012). Flip Your Classroom： Reach every student in every class every day. Washington DC： International Society for Technology in Education (ISTE).