臺灣化學教育

高中化學教材教法專書導讀：

第六章 素養導向的教學與評量

鍾曉蘭

新北市立新北高中

新北市高中化學課程發展中心執行秘書
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n  前言

素養導向的教學策略非常多元，主要聚焦以學生為學習的主體，融入真實的學習情境，培養學生核心素養。素養導向的教與學的趨勢：教師的角色也由知識的傳授者演變為引導學生學習的角色、評量的方式也朝向多元評量方面發展、學習活動強調小組合作、促進學生對於科學概念的深層理解，培養學生解決問題的能力。

n  本章內容介紹

本章主要內容呈現如心智圖(圖1)。

圖1  素養導向的教學與評量內容心智圖(引自鍾曉蘭，2020)

第一節先簡介問題導向學習（problem-based learning，簡稱PBL），PBL於1960年代中期由加拿大的醫學教育學者所發展，在1980年代之際，整個亞洲社會，PBL的實行具有良好的評價，其中在醫學院的使用最為頻繁，在自然科學領域的運用也相當重要(吳清山、林天祐，2005)。PBL是採取小組討論的方式，同組成員必須在討論之前蒐集相關資料，再透過彼此間的討論、協商以解決問題，因此這是一種合作學習的模式，也是一種藉由討論的主題來建構自己與主題相關知識的過程。節末提供教學示例，提出一系列的問題，讓學生藉由蒐集資料與數據分析的過程以建立週期表中元素游離能的規律性，最後建立質性或量化關係的模型(鍾曉蘭，2019)。

第二節則先簡介POE (Prediction－Observation－Explanation)的學習策略，POE策略是由White與Gunstone 在1992所提出，此策略可在真實情境中，評估學生的認知結構及如何應用知識。隨著時間的演進，不同的學者以POE策略為基礎，根據教學的需要發展出POEC (Prediction－Observation－Explanation－Comparison，邱美虹等人，2005)與S-POE(Sequential Predict-Observe-Explain，許良榮，2005)。節末的教學示例藉由鎂帶S-POEC探究活動，不僅可引起學生探索自然環境與生活問題的興趣，同時促進學生瞭解現象或實驗所蘊含的科學知識與理論(氧化還原概念)與培養其探究能力(鍾曉蘭，2014)。

第三節先說明模型的定義與功用，在科學發展上，科學家為了某些特定的目的，使用模型來預測、表徵世界，提供關於現象的解釋，甚至於是理論的建構，模型對於科學學習是不能或缺的認知工具(Nerssian, 2002)，模型的功用主要為以模型瞭解或解釋觀察的現象、使用模型來解釋、連結和發展想法，並將模型用於問題解決(林靜雯與邱美虹，2008)。接著論述模型為基礎的教學法對科學學習跨不同的學科領域的效益 (e.g. Gobert & Clement, 1999)，及說明以模型為基礎的師生共構的概念演化的歷程(Clement & Rea-Ramirez, 2008)。節末的教學示例以化學反應速率為例，融入多元表徵的模型活動或教具，提供不同的真實或模擬情境，引導學生進行探究與討論，進而促進學生理解複雜的科學概念(鍾曉蘭、謝進生，2009)。

第四節先說明多元評量方法是強調評量需讓學生在真實的情境中，以多種不同的評量方法來瞭解學生學習進展情形。接著介紹在教學現場常使用「表現評量(performance assessment)」、「檔案評量(portfolio assessment)」及「學生自我評量」的意涵與評分規準之示例。

結語與建議主要針對四方面給予建言：教師在進行教學設計時，宜融入真實的情境(生活或學科情境)、引導學生主動觀察現象、發現問題，進而設計探究的過程來解決問題；素養導向的教學應提供學生整合知識與應用探究能力的機會；評量同時重視歷程與結果，方法要儘量涵蓋紙筆測驗、表現評量，同時引導學生自我評量，反思個人學習過程的優勢與待加強之處，將學習歷程與個人反思統整為學習歷程檔案。

附錄提供３節「素養導向的教學(POEC探究活動)融入化學教學單元案例」的教學模組示例，提供教師實際設計教學與評量時參考。建議教師可思考預計培養的學習表現、核心素養、學習內容與學習目標來發展素養導向的教學模組。

n  參考文獻

國家教育研究院(2019)。十二年國民基本教育自然科學領域課程手冊。2019/02/18引自https://is.gd/INOyRY。

吳清山、林天祐(2005)。教育新辭書。臺北：高等教育。

邱美虹、林世洲、湯偉君、周金城、張榮耀、王靜璇合著(2005)。科學創意實驗書。台北市：洪葉文化。

林靜雯、邱美虹(2008)。從認知/方法論之向度初探高中學生模型與建模歷程之知識。科學教育月刊，307，9-14。(轉載自論文發表於中華民國科學教育學術研討會，2007，高雄：國立高雄師範大學科學教育研究所)。

許良榮(2005)。序列性POE 之特色與設計。國教輔導，45(2)，6-12。

鍾曉蘭(2014)。差異化教學化學科示例─POEC策略。臺灣化學教育電子期刊，2014年7月。

鍾曉蘭(2019)。兩岸化學教育高峰論壇:公開觀課之同題異構—週期表。臺灣化學教育電子期刊，2019年7月。

鍾曉蘭（2020）。素養導向的教學與評量。載於邱美虹（主編），素養導向系列叢書：高中化學教材教法（43-62頁）。臺北市：五南。

鍾曉蘭、謝進生(2009)。設計多重表徵的模型教學活動以增進高二學生對於化學反應速率的科學學習與概念改變。九十七年教育部科教專案結案報告（未出版）。

Clement, J. J., & Rea-Ramirez, M. A. (Eds.) (2008). Model based learning and instruction in science. Dordrecht, NL: Springer.

Gobert, J., Snyder, J. & Houghton, C. (2002, April). The Influence of Students’ Understanding of Models on Model-Based Reasoning. Paper presented at the Annual Meeting of the American Educational Research Association, New Orleans, LO.

Nersessian, N. J. (2002). The cognitive basis of model-based reasoning in science. In P. Carruthers, S. Stich, & M. Siegal (Eds.), The cognitive basis of science (pp. 17–34). Cambridge: Cambridge University Press.