疫情下線上化學實驗和探究與實作課程：探究與實作、實驗與專題研究之設計雄女3C白袍魔法科學家／呂雲瑞

星期二 , 6, 12 月 2022 編輯助理本期專題, 第五十期 / 2022年12月留言功能已關閉

疫情下線上化學實驗和探究與實作課程：

探究與實作、實驗與專題研究之設計

雄女3C白袍魔法科學家

呂雲瑞

高雄女中化學科

[email protected]

■前言

面對108新課綱規劃的探究實作課程，得知科學的學習成效與學生本身的動機有很大關聯性。如果將日常生活與學科知識相互鏈結，應可大幅提高學生的興趣，進而自發性的閱讀思考，跳脫傳統教科書的窠臼，正呼應了目前教育改革的首要目標—自主學習。

冀望培養聽、說、讀、寫科普基礎人才，使科學、原理及意涵等艱澀知識，藉由影音、圖像或文章寫作等創意方式，變成社會大眾容易閱讀吸收的資訊。提升科普人力素質及科普文章品質，落實科普傳播之推動與發展。以淺顯易懂的文字敘述，將多種化學原理融合在主題事件中，期望啟發學生的好奇心和求知慾，並能將課堂或書本中獲得的化學知識，應用在觀察各種日常現象，養成正確的推理思考習慣。主題的編排方式循序漸進，從學生既有的知識技能，提供符合邏輯並較為多面向的思考模式。在每次的課程裡，開放式的問題設計可讓學生討論，教師從中發現不同學生差異性，一點一滴地體認自然科學的奧秘，培育學生具有正確的科學素養。

當課程進行一定段落後，建議教師可參與學生討論，修正或補強其相關基本概念，利用網路科技搜尋連結相關事件，此種開放式多元化的編寫精神，是本課程較為特別之處，期待這類科普小論文實作課程，可作為E世代學子多元選修之參考範例(如圖1所示)。

圖1 課程主軸概念圖

課程說明與規劃

(一)本課程3C精神

Curiosity～永保好奇探索之心；Creativity～具備創新與創造力；Culture～營造喜愛閱讀之文化。藉由高中自然科學各領域的部分重疊性，設計出有效提升學生科學素養、培養學科興趣並能積極參與科學活動的特質。本課程將拓廣潛在課程，奠定學生科學知識的基礎、強化學生實驗操作的能力、加強學生對相關課題探究、執行的能力(見表1)(課程實施規劃請見附錄)。

(二)基本知能為發展目標，強調跨領域交流的學習

以108新課程為基準，學程模式為主的設計概念。藉由教師引導規範，培育學生科學素養與倫理，完成自然科學的實踐觀察與創意研究方法。將合科之課程拓廣，以奠定學生科學知識的基礎、強化學生實驗操作的能力。

（三）以高一必修化學課程為主軸，設計螺旋式合科課程

普及科學教育的精神、培養相關領域之興趣，並積極參與科學性質的活動和服務學習。加強學生對相關課題探究、執行的能力，期望培育出未來具有創新思考與國際視野的台灣本土的科學家。

■課程實行現況

(一)先進行基礎能力的教學，再進入師生相關主題的討論

教師根據近三到五年內科普時事或新聞議題，自行編製講義教材或是課外讀本。運用教學經驗，設計相關主題或概念，讓學生將問題點提出作討論，藉以提升學生高層次的思考及解決問題的能力。

教授內容如下

1.科學知識：主要偏重於加深、加廣學生們在基礎化學暨自然學科，以補充教材或是課外閱讀來建立學生吸取科普知識的習慣。

2.科普推廣：身處科技生活的現代，每個人都需要具備基本科學常識，教師選取相關報導或文獻導讀，培育學生獲取科普知識的習慣。

(二)結合時事及生活議題的領域研究

讓學生根據自己的興趣與能力，從發現問題、產生疑問、蒐集資料、設計問題、進行研究，最後再利用科學方法，歸納、推論而得到一個屬於個人或小組獨特新穎的結論、發現或發明的新知識。

執行方式如下：

1.科學小實驗或演示：透過實驗操作，訓練學生們在實作方面的能力及技巧，授予他們對實驗應有的正確態度及觀念。

2.專題探討研究：根據學生的興趣學科，選擇研究之主題，訂定計畫，有效地蒐集相關文獻資料後，須與教師討論出適當的研究方法。後續實驗操作與數據資料分析，進而形成執行研究的能力。

表一 3C課程實施情況

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發現問題	研究與規劃
1.教師教導文獻蒐集暨學術倫理 2.訓練學生閱讀理解	1.教師引導後學生自由選擇相關主題。 2.擬定本學期的研究計畫並滾動修正。
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論證與建模	表達與分享
1.分析生活常見天然化學物質。 2.實際操作基礎實驗技能。	1.同學分組設計實驗關卡。 2.闖關海報解說科學原理。
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成果發表海報製作(個人)	成果發表海報製作(團體)
(實驗數據、研究流程)	(期末線上課程發表)

高市科學展覽(團體)	高市科學展覽(個人)
(多元適性發展:應用科學類)	(多元適性發展:資訊科學類)

■線上課程設計與評量的調整方式

由於新冠肺炎的影響，109下學期第二次段考舉行後，全國各級學校大停課，老師需要立即使用網路教學；在沒有空間的限制下，本實作課程需要利用多媒體的影像·圖片·聲音讓學生在自家的環境下學習科學；每週課程開始前，授課教師從網路找尋上合適教材做成簡報，三天前放到雲端硬碟或學校提供的網路空間提供給學生下載預習。課程內容需即時錄製成影片，並後製提供網路連結播放。此外，不定時進行師生互動問答模式，讓她們即時理解主題內容，這樣就能測試學生上課情況，因為他們能明白老師問的是什麼問題，再作出相應的回答；每次下課前，指派簡單的學習單(心得)繳交或下次論流各組小論文進度報告，利用電子郵件或google classroom交作業非常方便，並建立師生的line群組，相關訊息可以直接交流，不至於讓學生有一週就上這次網絡課程而已。

■學期成績計算修改方式：分組成績(60%)+個人成績(20%)+期末報告(20%)

3C課程成績評分表

分組成績以教師成績為主，可搭配同儕互評，評分表由授課教師自行設計。先以等第評分(A~X，相關說明見附錄)，再依據個人貢獻程度與適當比例調整

(一)分組成績(60%):小論文完稿(最多三人，授課教師依據同組學生貢獻比例調整修正)

1.書寫格式規定:

(1)舊制: (110學年度之前)

內容包括：壹、前言，貳、正文，參、結論，肆、引註資料

(2)新制:(110學年度以後)

內容包括：壹、前言，貳、文獻探討，叁、研究方法，肆、研究分析與結果，伍、研究結論與建議，陸、參考文獻

2.這學期若無法完成的小論文，請以研究計畫或創意說明書方式撰寫(參考格式)

內容包括：研究題目、研究動機、研究目的、研究方法、參考資料。

表二小論文完稿格式暨未完成的研究計畫書

(引自全國高級中等學校小論文寫作比賽格式說明暨評審要點)

參考網址: (1)全國高級中等學校小論文寫作比賽格式說明暨評審要點_110.pdf

(2)pta_14399_1631670_58508.pdf

(二)個人成績(20%):教師搜尋網路科普影片，請同學自行觀賞

分享影片連結網址(複製連結):

(1)寫出600~1200字心得(可包含標點符號/A4單面)

(2)未來想要往哪一學科(類別)的專題研究(數學/物理/化學/生物/工程/人文科學:擇一論述)

其原因或哪位人事物影響了妳?(可包含標點符號/A4單面)

(3)文件格式: 中文:標楷體；英文:Times New Roman

邊界2cm、單行間距、頁碼置中(10ppt 寬度1cm)。

(4)電子檔名: 信件名稱:相關科普主題心得(專題研究類別:學科) 須按照規定格式~請注意唷

班級/座號/姓名(例: 110/01/呂胖胖) e-mail繳交: [email protected]

deadline:06/28/am12:00 (以免信件遺漏~請留下個人寄件備份)

表三網路科普影片

參考網址: 科學不一樣 – YouTube、流言追追追 (pts.org.tw)

3.期末報告(20%):同學可分組或個人完成

主題:最有效(或方便)的居家防疫方法(可加入自己的創意或改良方法~)

圖四醫師票選七大防疫方法

圖片來源:https://med-net.com/cmscontent/Content/802

繳交方式:兩者擇一即可

(1)直接錄製3~5分鐘影片(格式:mp4)

(2)5~10張投影片(須加旁白並轉成格式:mp4，請參考投影片轉檔)

http://aries.dyu.edu.tw/~lhuang/class/Camtasia/ppt_record.htm

上傳到個人雲端硬碟或youtube或資料庫，將其網址連結(分享)寄到老師e-mail即可

格式如下：

信件名稱: 最有效(或方便)的居家防疫方法

信件內文:

(1)網址連結(分享)

(2)(班級/座號/姓名(例: 110/01/呂胖胖))

e-mail繳交: [email protected]

須按照上述規定~請注意唷

deadline:06/28/am12:00 (以免信件遺漏~請留下個人寄件備份)

結語

一、教師主題式教學

教導學生學習及應用以化學為主軸，融入物理與生物相關議題的探究式課程。根據筆者實際執行經驗，發現高一學生需強化其先備知識，不同學科融入的議題有限。建議授課教師協同融入部分如下: 物理學科:能量學、近代物理。生物學科:分子生物學、生態學。地球科學:颱風、地震、天文學。

(參考附錄：課程規畫表第二~三週，教師自我評估學校教學環境設備與學生學習狀況，自然科教師協同教學或共同擬定教授主題(每學期一至三個跨(合)科，結合時事議題即可)

二、學生小論文寫作與心得報告

了解日常生活議題論及的科學概念與相關報導形成的關係，提升學生的批判思考及媒體識讀能力。訓練學生運用證據資料形成科學主張，具有基本的文書處理能力(word編排與excel作圖)。最後以科學概念與科學原理作為依據，進行科學論述與寫作活動。

三、藉由大學參訪或學者演說，獲得更多人生經驗，得以探索自我，自我定位(期末彈性時間)

與畢業學生或校友(就讀鄰近大學，支付鐘點費或獎助金)，建立專題課程或科普活動的師徒制穩定關係。利用108課綱的彈性或社團時間，回母校協助帶領相關課程活動；本課程與當地大學建立合作關係(中山大學)，藉由學有專精教授的指導或演說，結合大學部分儀器學術資源，誘發學生對自我能力的肯定與發展。

■參考文獻

1.朱延平（1999）。多媒體在教育上的應用。資訊與教育雙月刊，72（8），15-25。
2.李心緻、鍾孰捐（2000）。新世紀的閱讀趨勢。PC WORLD，135。
4.沈慶珩（2004）。資訊科技融入教學之概念、應用與活動設計。教育資料與圖書館學，42（1），139-155。
5.蔡德祿(2003)。淺談 e-Learning 與SCORM標準。2007年3月13日，取自
http://www.iii.org.tw/ICmagzine/cs276/cs2761.htm
6.吳美美(2004)。數位學習現況與未來發展。圖書館學與資訊科學，30(2)，92-106。
7.許天威(2001)。行為改變之理論與應用。彰化市：復文出版社。

附錄

課程規劃表

課程名稱：

中文名稱： 3C白袍魔法科學家

英文名稱： magic scientist of white robes

授課年段：

高一

學分總數： 2

課程屬性：

專題探究、跨領域／科目專題、實作（實驗）

師資來源：

校內化學科師資(主要)+跨科諮詢(物理、地科、生物)

核心素養：

A自主行動： A2.系統思考與問題解決

B溝通互動： B1.符號運用與溝通表達　B2.科技資訊與媒體素養　

C社會參與： C2.人際關係與團隊合作

學生圖像：

團隊合作、解決問題、科學素養

學習目標：

(一)透過主題式教學，引導學生認識及了自然科學的相關議題的相互關聯及影響。

(二)期末成果發表會:學生上台報告，給予評分展現整體學習成果與學生創意。

(三)教師與學生能從課程參與中，共同學習成長並獲得更多相關知識技能。

(四)同學藉由課程各項活動與實作，獲得更多人生經驗，得以探索自我定位。

學習評量

(成績比例)：

▓學生個人/分組行為評量:10% ▓課堂參與:10% ▓學習單:20%

▓上臺報告(小論文):30% ▓書面報告(小論文):30%

對應學群：

數理化、醫療衛生、生命科學、生物資源

備註：

(雲端)隨身碟一個(必備):每人、平板(手機)或筆電(非必備):各組一台

個人或分組作業線上繳交:google classroom或任課老師e-mail

週次

單元/主題

內容綱要

第一週

課程介紹

授課內容與評分方式

第二週

基礎科學知識(I)

教授基礎科學知識

第三週

基礎科學知識(II)

教授基礎科學知識

第四週

基礎科學方法(I)

基本電腦技能

第五週

基礎科學方法(II)

數據分析處理

第六週

基礎實驗技能(I)

實驗或儀器操作

第七週

第 1 次定期考週

教師彈性時間

第八週

基礎實驗技能(II)

實驗或儀器操作

第九週

基礎實驗技能(III)

實驗或儀器操作

第十週

小論文撰寫(I)

分組活動並選定主題

第十一週

小論文撰寫(II)

分組活動並選定主題

第十二週

參考文獻apa格式

中學生網站(小論文專區)

第十三週

小論文修正

中學生網站(小論文專區)

第十四週

第 2 次定期考週

教師彈性時間

第十五週

分組發表與回饋(I)

第一組~第四組

第十六週

分組發表與回饋(II)

第五組~第八組

第十七週

分組發表與回饋(III)

第九組~第十二組

第十八週

成果發表會

書面資料整理及專題海報製作

第十九週

期末報告

每位同學撰寫一份心得報告

第二十週

第 3 次定期考週

教師彈性時間

3C課程成績評分表

分組成績以教師成績為主，可搭配同儕互評，評分表由授課教師自行設計。先以等第評分(A~X，相關說明見附錄)，再依據個人貢獻程度與適當比例調整

百分制分數區間（95）內的值為中間值	等第 (Grade)	教學與學習目標的定義
90~100（95）	A+	所有目標皆達成且超越期望
85~89（87）	A	所有目標皆達成
80~84（82）	A-	所有目標皆達成，但需一些精進
77~79（78）	B+	達成部分目標，且品質佳
73~76（75）	B	達成部分目標，但品質普通
70~72（71）	B-	達成部分目標，但有些缺失
67~69（68）	C+	達成最低目標
63~66（65）	C	達成最低目標，但有些缺失
60~62（61）	C- (及格標準)	達成最低目標但有重大缺失
40~59 (50)	F	所有目標皆未達成
X	X	因故不核予成績

資料來源:國立台灣大學等第制成績定義與等第績分表.pdf (ntu.edu.tw)

臺灣化學教育

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