國中自然科學彈性課程設計與教學：

108課綱下龍山國中彈性課程的樣貌

鄭志鵬

臺北市立龍山國民中學
jjpong@lsjh.tp.edu.tw

n  108課綱對自然領域的三大挑戰

    說到教育改革，大多數人大概都對2004年開始實施的九年一貫課程與2019年開始的108課綱印象深刻。對國中自然領域而言，108課綱有三大挑戰。首先是必須更加落實自然科科學探究的學習，第二是跨科概念學習，第三則是跨領域的彈性學習課程規劃與執行。

    探究是自然科課程核心，但在臺灣課堂中尚未徹底落實，許多科學教師還在持續摸索建構適合的科學探究課程架構與教法；跨科概念學習是在九年一貫原有的「課題」、「主題」、「次主題」學習內容架構上，在課題與主題之間，插入「跨科概念」的層級，希望用「物質與能量」、「構造與功能」、「系統與尺度」、「改變與穩定」、「交互作用」、「科學與生活」、「資源與永續」等跨科概念作為提供學生更宏觀、系統化的知識架構觀點。但就目前觀察，跨科概念學習的落實，甚至還更落後探究課程。

    最後一項挑戰，就是彈性學習課程的規劃與執行。2004年的九年一貫課程已規範中小學每週有3至6節的彈性學習時數，課程內容由學校自行規劃全校性和全年級活動。但在九年一貫實施的十餘年中，教育現場的彈性學習課程大多規劃為考試科目補救或延伸課程，使彈性課程喪失原本希望適性、自主學習的教育願景。於是在108課綱中，不但保留彈性學習時數的設計，更清楚說明彈性學習課程包含「跨領域統整性主題／專題／議題探究課程」。

    以一週35節的學習總節數來說，應包括6節的彈性學習課程。除了大多會開設的班會週會社團課程，佔用2-3節時數之外，剩餘的3-4節，就應以跨領域統整性的方式來規劃校訂課程，思考在地學生特性與需求，提供學生校本、跨領域素養導向課程。龍山國中也在這波教改的機會中，因應學生學習需求、在地特色和師資結構等狀態，經過許多討論，逐步規劃出數門彈性課程，並實施至今。

n  龍山國中的區域特性

臺北市龍山國中位於萬華區，鄰近百年古蹟龍山寺，在臺北市中屬於較早發展的區域，因而有較多老舊社區、古蹟和產業，學生家庭平均社經地位較臺北市其他地區低，全校約有1/3具有清寒或中低收身分。在這樣的家庭背景下，龍山國中家長們還是非常努力關心自己孩子的成長，所以龍山的學生們大多數都品行良好，但在學習內容的豐富度和深度上，就略差一點。部分基礎能力與認知，包括閱讀理解、資訊工具使用、表達分享等能力，或是對全球較為重要的議題，例如環保、生態的問題意識，都常是老師發現學生需要加強的。

龍山國中教師在規劃彈性課程時，考量學生特性，經由許多討論與思考，規劃許多課程並執行至今。舉例來說，「鈔寫故事」課程以「紙鈔」作為素材，讓學生認識各國鈔票設計，從這些設計中瞭解各國的歷史人文風情與地理環境特色（圖1）；並根據貨幣要素，結合藝文領域的課程教學，指導同學設計出具有臺灣特色的鈔票。這學期配合校慶活動，課程就調整為設計出具有龍山國中特色的鈔票，並在校慶時進行展覽。

自然領域部分，則是結合科技領域，安排了「科技科學」與「科學魔法車」兩門彈性課程。結合科學原理與科技應用、電學基本原理與電子電路學的應用等等。可惜部分規劃好的彈性課程因本土語課程實施的緣故，必須讓出而取消。

上述舉出的課程，大多屬於「主題式」課程。除此之外，龍山國中還有談論塑膠議題的「不塑之課」，以及談論生態平衡的「北極熊怎麼了」兩門跨領域議題式課程。

彈性課程本來就是跨領域課程，亦即理論上不該有某一門彈性課程「屬於特定領域」。但在學校實務上，往往還是會把這些彈性課程劃分到特定領域，就像前述課程會被劃分到社會或自然領域一樣。但議題式課程，其實各科目屬性會更加弱化，更強調提升學生作為一般公民的綜合能力，不應將課程劃分至特定領域，也不需要由特定領域教師來授課，只要經過充分備課，教師發揮專業後都能上場。以本文主要介紹的「不塑之課」與「北極熊怎麼了」兩門課為例，授課老師有國文和自然科老師，但在每週常態共備下，課程皆能順利執行。

n  自然科在跨領域彈性課程扮演的角色

在跨領域的議題中，科學常常在其中扮演重要角色。跨領域議題必然是複雜的，要探討跨領域議題，常需要具備對基礎事實的認識、因果與相關性的釐清、利害的權衡、最後才能採取行動，並且要能對行動效益做出預測評估以及後續成效追蹤。若在討論議題時，缺乏對基礎事實的認識，或是不瞭解其中因果和相關性，往往在採取行動時，會做出無效甚至有反效果的決定；或是在與他人溝通時，難以理解意見不同的人，會因為取捨角度有異而做出不同決定。對問題的認識不夠全面時，就很難提出妥善的解決方案，也難以與意見不同的人溝通折衝。

當然，既然是「議題」，就不是單純的科學研究，目標也並非鑽研某個科學主題，而是要對想探討的主題有最基礎的認識，更重要的是要具備科學的方法、精神與態度來面對議題。在與他人討論時，能理解雙方都是基於相同事實基礎；在認識現象時，也要能具備基本科學解讀現象的能力。

n  不塑之課

「不塑之課」是龍山國中教師們自主規劃的跨領域彈性課程，也是以塑膠作為主題探討的環境教育議題課程，課程目標是希望學生在認識與討論塑膠問題的過程中，增進閱讀理解、資訊工具運用、討論與表達等能力，也能提高學生對塑膠使用的問題意識，並且採取自己可以做到的行動，落實在生活中（註1）。

環境議題類型的課程，大致上可以分成三個階段：第一階段是認識問題，第二階段為思考與規劃解決問題的方案，第三階段則是採取行動與反思。以本課程為例，第一階段要認識塑膠，並且要認識塑膠的貢獻與造成的問題。第二階段則是要基於對塑膠的認識，思考我們可以做些什麼來改善塑膠造成的問題？第三階段是實際執行行動方案，也同時回顧成果以及過程中的妥協與犧牲。我們不希望只讓學生覺得塑膠是一無是處的壞東西，說捨棄就能捨棄。捨棄了塑膠，要用什麼方式替代？替代方案是否真的更加環保？會不會反而造成更多問題？一廂情願的解決方案什麼都不能解決，塑膠之所以成為議題，就是因為它沒有簡單的正確答案，知道議題沒有正確答案，只有評估、權衡與選擇、行動與反思，是我們希望在課程中帶給學生的重要學習。

那麼科學在這樣的課程中扮演什麼角色呢？首先，要談論塑膠問題，當然要先認識塑膠。要認識多深才夠呢？先要知道什麼是塑膠，也要知道塑膠分成許多不同的類型；知道有些塑膠受熱後可以重新被塑形，稱為熱塑性塑膠；有些塑膠無法加熱重新塑形，稱為熱固性塑膠。前者能夠被回收再利用，後者則無法回收再利用。

學生於此階段，不需要認識塑膠的高分子結構，不需要認識分子層級的鏈狀、網狀結構，更不需要認識其化學式寫法與平均分子量等觀念。這些屬於塑膠的專業化學知識，是在理化課要學習的。但在議題類型課程中，認識常見塑膠名稱、代號與回收編碼，以及可回收塑膠的熱塑性，學生具備這些基礎認知，對於學習已經足夠。

所以在第一階段「認識問題」中，我們首先讓學生辨認哪些產品是塑膠製品，確認學生能分辨塑膠與非塑膠物質，然後以實驗展示塑膠的熱塑性。例如廢棄不用的牙刷，將刷頭附近的刷柄用打火機稍微加熱軟化，再將刷頭彎折九十度後，等待冷卻硬化，就變成可以用來刷容器底部髒污的小刷子。

有了這樣的經驗後，就可以連結學生資源回收的經驗，討論為什麼塑膠可以回收？為什麼塑膠要標示不同的號碼與名稱？這些可回收的塑膠，都是可以加熱塑形的，只要將廢棄的塑膠分別為單一材料，清洗乾淨後，就能切碎加熱，重新成為塑膠原料，並製作出全新產品。從這個角度看起來，只要有良好的回收習慣與系統，塑膠似乎是非常環保永續的材質，但實際上真的是這樣嗎？

接下來要認識的，是我們對於塑膠的重度依賴，甚至有人以「塑膠成癮」描述現在人類使用塑膠的狀態。課程中以「充滿塑膠的一天」活動，讓學生記錄一整天下來，使用了哪些塑膠製品，有哪些是可以重複使用的？有哪些是一次性用過即丟？一天當中使用多少塑膠，丟棄多少塑膠？讓學生學習設計表格來記錄，以實際數據認識生活中對塑膠的極度依賴（圖2）。並不是今天提出「拒絕塑膠」，明天就可以擺脫塑膠，我們的食衣住行育樂，生活各方面都重度依賴塑膠，已經習以為常、習慣成自然。希望藉由課程活動，讓學生對於使用塑膠產品產生意識，才有機會從中思考各種塑膠減量與替代的方案。

圖2學生在「不塑之課_充滿塑膠的一天」課程中整理自己使用塑膠的紀錄

本階段最後，我們希望學生能強烈感受到人類塑膠成癮帶來的危害。當塑膠危害並未在眼前發生，我們確實難以感受，於是在每學年度上學期第一次段考下午，我們安排淨灘活動，率領七年級全體學生驅車前往北海岸白沙灣至麟山鼻一帶，進行一個下午的淨灘活動（圖3至圖5）。學生們會發現：沙灘上絕大多數垃圾，都是難以在自然界中被代謝掉的塑膠，它們卻大量漂浮於海洋中，被海水潮汐帶上沙灘。沙灘上的塑膠來源與種類千奇百怪，有些看起來在海上漂流數百公里才到達臺灣，而這些漂上岸的塑膠，只不過是海上塑膠垃圾的冰山一角。讓學生體驗到塑膠垃圾量極為龐大，也認識到人類不負責任的行為影響的可能是全世界。認識塑膠的性質、重要性和問題之後，我們才開始進入到思考與規劃階段的課程。

在第二階段「思考與規劃」課程中，我們希望學生以自己的角度出發，想想在自己目前的生活中，什麼行動可以幫助減輕塑膠對環境造成的負擔，於是規劃出「沒有塑膠的兩週」活動（圖6）。讓學生經過思考討論後，規劃如果要執行塑膠減量生活，可以怎麼做？大多數的學生，都能察覺到自己購買的餐食、飲料中使用許多一次性的塑膠，許多學生就提到可以自備水壺或餐盒來盛裝飲食，使塑膠減量；也有學生提出可以自備餐具、常在家中開伙或店內用餐，減少外帶也是減少塑膠的方式之一。透過發想與實踐，讓學生實際行動後，增進學生的感受與思考。學習也進入第三階段「行動與反思」。

行動實際執行兩週後，請學生將執行紀錄與經歷、感受，於課堂中進行統計、整理，彙整為投影片後，報告給同學聆聽，並進行自評、互評。課程最後，則是請同學將整個學期的課程經歷，運用塑膠廢棄物製作成海報，在一學期的學習匯集整理過程中，再次強化對塑膠問題的意識（圖7）。整學期的課程，有許多機會讓學生作資訊的整理、分類、表格規劃、討論、簡報製作與上台發表。這些能力的培養，也都有對應的課程培力。教師並非只是交辦任務而已，同時還需因應不同學習任務，安排對應課程來培養學生上述許多基本能力。

「不塑之課」是以塑膠為議題設計的課程，讓學生認識此議題相關知識外，也讓學生體認到議題的複雜性、嚴重性，讓學生經由思考討論後，能採取自己能力所及的行動，並且評估檢視，未來希望能持續保持行動。

n 北極熊怎麼了？

    接續塑膠議題的課程，下學期則是進行生態平衡相關的「北極熊怎麼了」課程（註2）。名稱雖然為北極熊，但只是作為我們關心的物種代表，許多物種都面臨絕種的危險，或因成為優勢物種造成生態失衡。這門課以一張媒體聲稱是飢餓瀕死的北極熊照片作為起點，照片標題為「這就是氣候變遷的模樣」，從照片引入我們想討論的，也就是生態物種平衡相關議題。

    從這張照片，我們讓學生感受到媒體的圖片文字給我們強烈訊息，但這樣的訊息正確嗎？照片裡的北極熊確實是極度飢餓的嗎？若是，牠的飢餓，真的是全球氣候變遷造成的嗎？從一隻飢餓的北極熊，就能判斷整個北極熊族群的危機嗎？從一隻飢餓的北極熊，真的能推論出全球氣候變遷的急迫性嗎？

    要討論這個議題，必須要認識科學中「改變與穩定」這個概念。有許多自然現象處於動態平衡的時候，雖然看起來正在改變，其實是穩定的狀態。當我們看到眼前有一隻北極熊死亡，當然不能就此推論整個北極熊族群都瀕臨危險，當我們看到今年北極熊族群比去年減少，也不能就此推論牠們將會持續縮小直到滅絕。如果沒有學習「改變與穩定」概念，很容易在討論生態保護的議題上，落入太過偏誤或主觀情緒判斷，因為一張圖片煽動或媒體報導，就採取錯誤的行動。

    我們在課程中引用了國家教育研究院「改變與穩定跨科概念課程案例（曾世杰等，2016），運用其中一段討論二氧化碳濃度處於改變或是穩定的課程，讓學生在訊息中逐漸揭露，逐步討論過程中，去學習要判斷像是一個物種的變化或是全球二氧化碳濃度，這麼大尺度的自然現象變化時，必須要參照各種不同時間尺度的資料，才能做出較合理的判斷。

    除了改變與穩定概念外，我們也在課程中引進一系列的媒體識讀課程，讓學生認識生活中常見的文字或影像，可能會產生哪些誤導的情況；分辨文章中事實與觀點的差異；也讓學生瞭解在網路上搜尋、閱讀資料時，哪些資料呈現的方式是更具有可信度的。

    學習自然界中改變與穩定以及基本媒體識讀素養之後，接著就讓同學挑選幾樣我們關心的瀕危或強勢外來種，搜尋相關資料，篩選、彙整後製作成簡報。簡報中除了呈現物種狀態、問題與因應策略之外，還需要報告他們引用哪些資料，捨棄了哪些資料以及捨棄原因。一方面讓學生認識我們關心的生態問題與其複雜性，一方面學習辨認從較有可信度的網站取得資訊，彙整成自己的報告。

    課程最後再以團隊設計的石虎桌遊，讓學生扮演人類、石虎、老鼠和雞等角色，以模擬的方式，讓學生體驗人類的選擇是如何影響自然界的物種變化，知道人類可以透過更聰明積極的方式，維持自然界的穩定與平衡。

n  結語

    彈性課程是108課綱成功的重要關鍵，需要在地的學校教師，為在地學生提供量身打造的課程。國中生要面對複雜的未來，除了基礎知識能力要足夠之外，也要儘早提升對議題的理解、思考，增進討論與取捨決定的能力。有些議題是全球性的，有些則是具在地特殊性的，不論是哪一類議題，都需要有足夠的能力、態度以及對議題本質的理解，才有機會正確面對各項議題。

    以自然科來說，生物課的生態系、理化課的塑膠和能源，都是非常值得以議題方式探討的單元，但受限於時數，老師往往很難在部定課程中讓學生討論議題，於是在108課綱架構下，老師們可以將科學專業內容留在科學課程中，議題的部分規劃於彈性課程中進行。在彈性課程中，將許多科學素養納入教學，讓學生學習科學的議題討論，並在過程中學習強化各種基本能力；同時知道這些議題不只是科學問題，還包括許多取捨，同時也能認知這些議題不可能脫離科學憑空討論。

    許多學校藉由108課綱的機會，發展了許多精采的課程，龍山國中也是其中之一，希望藉由此文與更多人交流分享，彼此精進、提升課程，也讓下一代學子具備面對未來的能力。

n  附註

1.詳細的學習單等內容皆在曾世杰等(2016)可查閱，有興趣讀者可參閱。

2.同註1

n  參考文獻

曾世杰、張俊彥、黃博鴻、黃茂在、吳文龍（2016年3月31日）。十二年國民基本教育自然科學領域教學模組研發模式與示例研發計畫 104 年成果報告 (三) 國中組主題北極熊的處境 「改變與穩定」跨科概念教學模組。取自https://www.naer.edu.tw/upload/1/16/doc/865/%E5%9C%8B%E4%B8%AD104%E6%94%B9%E8%AE%8A.pdf