第四十期 主編的話 / 邱美虹

星期五 , 13, 11 月 2020 Leave a comment

第四十期 主編的話

 

邱美虹

國立臺灣師範大學科學教育研究所特聘教授
國際純粹化學與應用化學聯盟(IUPAC)執行委員會常務委員
中國化學會(臺灣)教育委員會主任委員
美國國家科學教學研究學會(NARST)前理事長
mhchiu@gapps.ntnu.edu.tw

 

最近因辦理元素週期表環島之旅活動,有幸到各借展學校去參訪和演講,讓我有機會對都市型的學校和偏遠學校有進一步的認識,最讓我感動的是遇見一群熱心推廣科學的教師,從決定借展到訓練志工學生解說展品、設計與元素相關的實驗和Google問題表單、尋找相關書籍、網路元素資訊與影片,到布展和正式展出,都需要在教學之餘額外撥出時間和精力來策展,但是教師們大都表示在這過程中與同事一起努力的經驗很值得回憶,同時,看到孩子們對展品的好奇與讚賞,這一切付出似乎就都值得了。

但是,在這些拜訪中我也發現學校實驗教學的落實,還是與理想有一段距離的,尤其是越偏遠的學校,這樣的問題似乎就越加嚴重。實驗教學未能正常化,原因有很多,有的可能是因教學內容太多,時間不夠,犧牲學生做實驗的機會,以便趕上進度,忘了自己當初起心動念唸科學,就是對實驗的著迷。實驗是科學的核心,上課所教的許多內容都是從實驗的結果而來的,教學不重過程只重結果,如何培養學生思考、設計實驗、收集和分析資料,以及推理論證和建立模型的探究能力呢? 有的是沒有實驗室負責管理的人員或是教師,在沉重的教學已無法負荷的情況下,實驗活動的進行就不會是優先的考量。或者有的是沒有足夠的經費採購設備和藥品,於是僅拿粉筆上課述說實驗的結果以乾實驗的教學處理。個人認為這一波教改的側重點就是探究與實作,不論哪個階段都應積極改變學校自然科學的教學文化,回歸科學實驗是科學教學的靈魂,讓學生能經歷科學探究的歷程,嘗試瞭解科學家如何進行問題解決、如何跳脫既有的思維框架、如何根據證據進行推論和建立模型和科學理論。若是時間不夠,是否應先思考是否教太多了?若是沒有足夠的人力準備實驗器材和藥品,教育主管單位是否應該正視這個問題,提出解決的辦法? 若是經費不足,學校是否應該在經費調度上多考量科學基礎教育的資源分布?政府是否應重新評估科學與科技是國家競爭力之所,而多給予應有的發展空間與經費?

實驗如此重要,除學生親自操作外,若因特殊原因,教師演示實驗也是一個可以採取的策略。本期的專題為〈化學示範起始探究與實作〉,主要是延續第37期的專題〈中學化學示範〉以示範實驗為主,特約主編楊水平教授寫了一篇完整介紹各篇內容的文章,在此不贅述。基本上,七篇文章多為可以直接適用在學校課堂中,雖是示範實驗,但重點應是著重在引導學生進行有意義的觀察與紀錄,並瞭解探究問題與從觀察現象到推理與論證。示範實驗常受限於授課時間的不足、或是實驗的危險性,使得學生無法親自進行實驗,但雖是如此,也不至於影響學生的學習,示範實驗可以解決一些現場教學的問題,只要教師妥善設計,適時引導與提問,學生亦可從中受惠並得到啟發與靈感。

本期的常態性文章還有翁群評、吳國良和周建儒的自然科學探究與實作試題初探,文中說明設計符合課程綱要的試題所需考量的架構,並舉實例加以闡述,可供教師參考。廖旭茂的微型電熱式蒸餾器的設計與製作,目的在取代傳統式的玻璃裝置,降低成本、減少玻璃易碎的問題,但又不影響實驗結果,符合綠色化學的目標,值得教師參考。教師們心動後要能行動,期待學生因此而有更多做實驗的機會。鄭志鵬的大氣壓力實驗與建模課程,利用新興科技Arduino儀器測量大氣壓力以及以Algodoo模擬粒子碰撞的模型設計課程,讓學生透過數據、模擬與模型進行影響壓力大小因素的思考與論證,教學歷程的活動設計提供師生互動以及啟發學生創意與推理思考,符合自然領域課綱的內容,可提供教師參考。

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