共同備課的意義:國中理化跨校社群共備實務經驗分享—課程召集人的角色 鄭志鵬 台北市龍山國中 jjpong@lsjh.tp.edu.tw n 以教學共備社群積極面對課程改革 我在九年一貫剛開始實施的時候進入職場成為新進教師,在當時對於新課綱帶來的改變,我聽到的一片罵聲。對於九年一貫強調的培養「帶著走的能力」而不是零碎的知識,還有像是自然科的合科教學,我當時聽到的聲音,大多是不以為然。無法認同合科教學和能力導向的政策方向,也對於許多像是課程中必須要有能力指標,融入重大議題等等的作法覺得無謂與徒具形式。但即使如此,在九年一貫實施的這十幾年來,卻能發現越來越多老師在教學現場上提出了許多反思的觀點,實際上在教室中進行各種變革,嘗試著在今日教室的困境中走出一條不同的路。而這些變革的作法與想法,卻和九年一貫課綱的精神能有所符合。 十二年國教的新課綱,預計在108年上路。雖然推遲了一年,但也即將到來。許多老師面對即將發生的改變,仍然有許多的不知所措。但以自然科來說,和九年一貫課綱上路時不同的地方是我聽到大部分的老師能夠認同自然科領綱中,對於探究與實作精神的重視。認為科學中解決問題的操作與思考能力,確實是自然科學習中極有價值的部份。也能認同總綱中,自發、互動、共好的方向是正確的。只是在實務操作的方面,有許多的疑惑,不知道怎麼樣的教學設計可以讓學生的學習朝向十二年國教的理想邁進。於是在國中的自然科中,現場老師大多數提出的問題是比較實務層面的,例如課程要如何設計,才能讓學生兼顧知識內容和探究與實作能力?這樣的問題恰好也是現場老師最該提出的,因為教師的專業與任務,就是將教育的理念轉化成為實務的工作者。 那麼,要怎麼樣才能幫助教師回答這個問題呢?這問題並沒有一個標準答案,能讓全國的教師直接複製,因為實務性的問題永遠是因人制宜、因地制宜的。同樣的教學理念要落實在不同地區的不同特質的學生身上,都會有不同的作法。教師要思考新的教學準備模式,最好的方式就是共備。與其他教師對話討論,共同思考與設計課程,是最快速能開發出符合自己理念課程的方式。雖然共備好像是最近才開始熱門起來的字眼,但其實從九年一貫開始安排共同的領域時間開始,領域時間本來就是最適合規劃成為領域內共備的時間,而非只是行政交辦事項或是任務分配的時間而已。 n 如何進行教學共備模式 那麼,要如何開始進行共備呢?最簡單的共備模式,就是大家來說課。大家挑選一個章節,分享自己教學的方式或每次進行這個單元時遇到的困難。接著就與共備成員討論修正,或由其他成員也提出自己的方法和困難。這樣就能針對課程單元,有許多的想法和做法可以交換。或許A的方法對B來說,是解決他長期以來擾的撇步。或許A的困擾對B來說,是早就已經有解決方式的問題。在每次共備的過程中,就能獲得許多不同的策略。 但是這類的共備模式,也比較容易陷入細節的討論或爭辯。對於某個方式有效或無效,某個用詞的斟酌拿捏的爭辯,往往會耗費大量時間,卻沒有太多進展。另外,這種共備模式只能處理教學技巧,但是無法改變教學理念。卻假設原本大家的課程中,並沒有探究與實作的精神,想要藉由共備的方式開發探究與實作精神的課程,只是彼此交換意見,就無法達成。這時候就比較需要目標導向的共備模式。這也是我比較建議的共備模式,也就是共備的召集人本身必須對課程教材教法有一些理念和想法。由召集人提出共備的大方向,再經由共備的夥伴討論修正後,決定整個社群的運作方向。 n 共備社群的核心人物—課程召集人 大方向決定後,召集人就必須思考共備的模式與流程。以「探究與實作的理化課程設計」為例,要如何將思考智能與問題解決納入教學目標中的課程設計,或許是共備的夥伴感興趣但是陌生的領域。召集人要如何帶領大家開發課程呢?其中一個作法,是先由教師最熟悉的課本知識架構出發。讓大家先回頭檢視基礎的課本內容,再從中挑選適合進行教學改變的知識內容來進行教學設計思考。在分析知識架構的過程中,必須釐清這些知識點的主從關係,先後順序。釐清哪些是課本中提到的重點,哪些卻早已拿掉消失在課本裡。哪些我們很著重,花很多時間的課程,其實是在知識架構中的末端,其實是延伸到很後面的知識點,而非主幹中的關鍵點。這時候才比較容易決定課程的比例配重與取捨。 例如「電解質」單元中,課本的知識內容包含了「電解質的定義」「電解質溶於水的導電度變化」。老師可能會提出「鹽類溶解度記憶」「依數性質和解離度」等等知識內容。在共備討論的過程中可以先釐清這這些知識內容的位置。以上述這兩個觀念來說其實超過國中課程,早就不在課本範圍裡,也不宜在課程設計中設定為所有學生都要精熟的概念。在共備過程中就有機會幫助教師釐清。 釐清要討論的知識內容後,接著來看「電解質的定義」課程適用什麼樣的教學法?是不是要用講述法?還是可以引入探究與實作課程?在共備過程中,就可以討論要挑選哪些知識內容可以作為探究與實作的課程素材,藉此將思考智能與問題解決能力納入教學目標中。以「電解質的定義」來說,一般可能會用講述法來處理。但課程其實可以以實作的方式讓學生檢測不同物質溶於水之後導電度的差異。先觀察到導電度的差異後,再從觀察經驗中歸納出電解質的定義。然後從導電度的變化的觀察,就有機會思考強弱電解質微觀狀況的差異。但這些觀念之間,要如何設計課程串連,如何提問與實作,就是要在每一次的共備過程中討論。 n 共備社群的召集人與成員的互動方式 共備時,挑選大家有興趣的主題進行課程設計。如果成員較多,也可以分組進行討論多個主題。但是如果成員對於探究是課程的設計技巧還陌生,召集人可以先全體一起討論大塊的課程步驟。以四格教案為例,先將起承轉合的內容討論出來之後,再分組由組員將每個細部的步驟和每個步驟該注意的事項討論出來。分組都完成討論後,在彼此分享成果,把成果匯集起來放在雲端上,幾年下來就成為豐富的資料庫了。 共備過程中,召集人就要隨時關注共備的焦點有沒有被模糊掉,隨時要將方向拉回正軌。假設「探究與實作的理化課程設計」是大家覺得有價值但又覺得困難的主題,在共備的過程中就要盡量在這個大主題下進行討論。在這個前提下,班級經營、趣味實驗玩具、口訣小秘訣就不會是備課過程中的主角,而是附屬在探究與實作下的配角。也就是在討論探究與實作課程設計時,如果剛好會觸碰到班級經營的問題、剛好需要某個趣味科學玩具作為探究與實作的工具等,當然可以互相交流。但如果這些內容跑出來的時機不對,往往反而模糊的共備的焦點,帶領的老師可能就要考慮將方向拉回來。 n 共備社群的召集人定位 所以在共備社群中,召集人的引導是很重要的。但是召集人並不是指導老師,他扮演的角色並不是教學。擔任召集人的角色,必須清楚指引方向,但不是提供答案的角色。這群精進的台灣教師們,為了要跟上世界的脈動,正在一直往未知的教學領域踏進去,沒有人知道那個答案是什麼。即使是召集人,也不是知道答案的人。這正是共備想要達到的目標:藉由共同的討論與嘗試,一步一步探索找到解決問題的方案。我曾在好幾個共備社群中擔任召集人,每次共備的歷程,都好像在幫自己紛亂的思緒中,理出一條條的頭緒。有時候夥伴的一個建議,會恰好解決自己思考多年的難題;有時候夥伴的某個實驗設計策略,會剛好補足自己原本教學方法的不足。共備過程中,召集人或許是付出最多心力的,但同時可能也是收穫最豐碩的一個角色。 十二年國教的主軸,是「自發、互動、共好」,大概沒有人可以否認這是個美好的願景。我們確實希望能在課堂中實踐這個理想,讓學生能在課堂中逐漸養成這些素養。對於教師本身來說,共備正是實踐自發、互動、共好的一種方式。希望各位教學現場的夥伴們,都能夠找到適合自己的共備團體,在教學的路上找到相互扶持精進的夥伴。
《臺灣化學教育》第二十期(2017年7月) 目 錄 n 主編的話 u 第二十期主編的話/邱美虹〔HTML|PDF〕 n 本期專題【專題編輯/鍾曉蘭】 u 多元評量在教學現場之應用/鍾曉蘭〔HTML|PDF〕 u多元評量在教學現場之應用:多元評量專刊/鍾曉蘭〔HTML|PDF〕 u多元評量在教學現場之應用:利用電腦軟體設計化學實驗實作評量/周金城〔HTML|PDF〕 u多元評量在教學現場之應用:用Yenka模擬化學丙級實驗/許碧容〔HTML|PDF〕 u多元評量在教學現場之應用:化學實驗影音錄製的實作評量/鐘建坪〔HTML|PDF〕 u多元評量在教學現場之應用:淺談多元評量結合專案管理概念應用於兒童科學營隊活動人才的培訓/丁信中〔HTML|PDF〕 u多元評量在教學現場之應用:從Science formative assessment: 75 practical strategies for linking assessment, instruction, and learning-書激盪教師多元評量策略/林靜雯〔HTML|PDF〕 n 新知報導/化學教育新知【專欄編輯/李賢哲】 u 翻轉化學教室之路徑與永續發展/李賢哲〔HTML|PDF〕 n 課程教材/化學小故事【專欄編輯/洪振方】 u 戴維與電化學/洪振方、刁彭成〔HTML|PDF〕 n 化學實驗/化學實驗含影片【專欄編輯/廖旭茂】 u 大型印台和銅板電化學蝕刻製作/廖旭茂〔HTML|PDF〕 n 課程教材/化學課程與教學【專欄編輯/張明娟】 u 武陵高中彩色化學選修課程模組/張明娟〔HTML|PDF〕 n 化學實驗/家庭化學實驗【專欄編輯/劉曉倩】 u 化學玩金術創作飾品/劉曉倩〔HTML|PDF〕 n 化學實驗/微型化學實驗【專欄編輯/方金祥】 u 創意微型實驗–微型環保禮炮/方金祥 〔HTML|PDF〕 n 新知報導/國內外化學教育交流【專欄編輯/林靜雯】 u […]
第二十期 主編的話 邱美虹 國立臺灣師範大學科學教育研究所教授 美國國家科學教學研究學會(NARST)甫卸任理事長(Immediate Past President) 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 mhchiu@ntnu.edu.tw 兩年一次的國際純粹化學與應用化學聯盟(International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC)雙年會(第46屆World Chemistry Congress和第49屆IUPAC General Assembly)今年七月在巴西聖保羅市舉行,由巴西化學會主辦,大會主題是Sustainability and Diversity through Chemistry(http://www.iupac2017.org/)。此大會合計有2320篇摘要、700個科學活動,與會者3512人來自66國,人數分布分別是南美洲81.7%、中美洲1%、北美洲5.3%、歐洲8%、非洲0.7%、亞洲2.7%、大洋洲0.6%。 在IUPAC世界化學大會中聆聽2016年諾貝爾獎得主美國西北大學Sir J. Fraser Stoddart的大會專題演講時,受益良多。聽其緩緩道來其過去半個世紀多的研究生涯中與其研究夥伴(包括博士後和研究生)之間的互動、交流、堅持、腦力激盪,皆是其成功的要素之一。而其不斷在相關主題中鑽研,在不疑處有疑,發現處理癌症病患的新藥等等,都讓人相當佩服。他於演講之末,還提及應將教學置於研究之前、將學生置於自己之前、最後是無論如何都應為自己的寫作或是演講的呈現設立一個高標為目標,才能發揮潛能。這是一場兼顧化學研究與教學的精彩的演講。 我很榮幸也很高興此次受邀出席,並與其他三位諾貝爾獎得主(Ada E. Yonath, Nobel Prize 2009; Robert Huber, Nobel Prize 1988; Sir J. Fraser Stoddart, Nobel Prize 2016)等人同為大會主講人,這是第一次有化學教育學者受邀在IUPAC的世界化學大會上(World Chemistry Congress)擔任Plenary lecturer,本人除深感榮幸外,也為化學教育從業者感到欣慰,大家共同努力的結果—化學教育—化學人才培育的搖籃—終於受到重視了! 這次大會主題是透過化學看永續和差異性(或稱多樣性),我的講題就圍繞在兩個面向來討論,演講主題訂為Glocalization and Sustainability in […]
多元評量在教學現場之應用 鍾曉蘭 新北市立新北高級中學教育部高中化學學科中心chshirley2007@yahoo.com.tw n 引言 整個教學歷程分為四大部分:教學目標、教學行為、教學活動、教學評量,彼此之間的關係大約如圖1所示,國家制定的課綱(如99課綱、108課綱)對教學目標有一定的規範與引導,學校或教師參考課綱決定教學目標,依據教學目標選擇合宜的教學法,再由教學法中設計相關的教材與教學活動/教學行為,最後教學評量則給予教師回饋,確定教師的教學達成教學目標的情形,藉以改善教學活動或給予學生補救教學。 教學評量是一個蒐集學生發展或學習證據,評量包含形成性評量與總結性評量,然而現行於學校的小考或段考的紙筆測驗,較偏重學生的總結的表現,甚至僅僅評量認知(知識)方面,對於學生的能力或學習態度等無法做到全面的評量,往往無法反映出學生學習的歷程。近年來,教育界越來越強調多元評量,評量應同時重視歷程與結果,針對能力與學習態度應使用更多元、更彈性的方式,方能達到教學評量的目的。然而如何將多元評量落實於教學現場,中、小學教師常抱著懷疑甚至戒慎恐懼的想法,深怕個人所使用的多元評量方式不夠公正客觀,會讓學生與家長有所質疑。因此,如何將多元評量有效用於教學現場中,也是目前教師專業發展的重要課題之一。 n 本期專刊介紹 本期的專刊是介紹多元評量在教育現場之應用,首先,由筆者淺談多元評量,介紹多元評量的種類,簡單說明實作評量、檔案評量和動態評量的意義,並提醒教師們再進行多元評量應注意的事項,接著從實務經驗中提出實作評量的設計實例,藉此說明如何從實作的過程與學習單評量學生認知、操作和解決問題的能力,最後是酸鹼滴定實驗的實作評分規準,提供教師們在設計實作與評量時的參考。其二,由台北教育大學自然科學教育系周金城教授介紹利用電腦軟體設計化學實驗實作評量–以Yenka軟體為例,金城教授藉由Yenka化學實驗模擬軟體,能讓學生有機會於實驗前進行化學實驗過程練習,另一方面也可以設計化學實作評量的問題讓學生解決,並提出建議在職與職前教師如何透過Yenka設計科學實驗,最後闡述數位科學實驗與實作評量之間的關係。其三,由台北教育大學自然科學教育學在職碩士專班許碧蓉老師介紹用Yenka軟體輔助化學丙級證照術科實作評量–醋酸濃度之測定,許老師在文中先闡述酸鹼滴定的原理,接著說明以Yenka軟體評量實作的設計與操作過程,藉由實例讓現場教師更容易瞭解如何藉由科技輔助實作評量。其四,由新北市立錦和高中國中部理化科教師鐘建坪老師介紹化學實驗影音錄製的實作與評量,先說明如何藉由數位影音工具紀錄實驗歷程的教學流程,接著說明設計表單進行影音作品的同儕評量之實例,並對學生與教師如何使用影音綠製進行實作評量提出實務的建議。其五,由嘉南藥理大學教學資源暨發展中心主任丁信中教授介紹淺談多元評量結合專案管理概念應用於兒童科學營隊活動人才的培訓,先說明專案管理、營隊活動實務與人才培訓的目的與類型,接著闡述多元評量與人才培育課程的實施之間的關係與實例,整個營隊的多元評量形式包含:紙筆測驗評量、實作評量、檔案評量,文中詳細說明依據目的與時間如何進行多元評量的評量設計。其六,由東華大學教育與潛能開發學系林靜雯教授介紹多元化形成性評量:簡介Science formative assessment: 75 practical strategies for linking assessment, instruction, and learning一書激盪教師多元評量策略,先針對「科學形成性評量」一書之簡介,接著提出兩個科學形成性評量的範例,說明該書之精要,藉以激盪教師們使用多元評量的想法。 n 結語 多元評量是近年來教育變革的主軸之一,如何從評量理念或理論轉化為教學現場的實作,取決於現場教師們求新求變的想法與做法。我們常說考試領導教學,換成今日的說法:評量的改變將引導教學方式的變革,不徹底改變評量方式,教學方式難脫離偏重知識與記憶方式的教學。本期專刊期望能起拋磚引玉的功效,讓現場教師們從瞭解多元評量的類型開始,藉由不同形式或科技工具的多元評量實例,從而找到並自行設計合適自己教學的多元評量,同時評量學生學習的歷程與結果,再藉由評量的回饋以提供更適性化的教學來增進學生成長。
多元評量在現場教學之應用:利用電腦軟體設計化學實驗實作評量–以Yenka軟體為例 周金城 臺北教育大學自然科學教育學系 ccchou62@gmail.com n 前言 筆者帶大一學生進行化學實驗,大一學生在期末教學評量所反映出覺得最有趣的部分,就是實驗課最後須設法解決教師所設計實作評量問題。當筆者每次帶大一學生進行化學實驗課時,當次課程約三分之二的時間,會讓學生自行練習實驗手冊中的實驗流程與步驟,讓學生先熟習食譜式實驗的內容。事實上,食譜式實驗很重要,學生需要先經由實驗操作的練習,當能掌握實驗操作過程的技巧後,再運用這些技巧,解決後續的實作評量問題。而實驗課剩餘的三分之一的時間,就是每組學生一個待解決的實作評量問題。化學實驗實作評量的問題,就是利用之前所練習的食譜式實驗技巧來解決,每一組題目的解答都是有些許差異,舉例來說每組同學會拿到教師預先所調配不同濃度的藥品,這樣各組學生就必須親自做實驗找出答案,也無法參考其他組的答案。通常當次實驗成績分成個人成績與小組成績,兩部份各占50%。個人成績是包含課前實驗預習報告與課後實驗結果報告;而小組成績部分是實作評量,若該組能正確實作評量答案在一定誤差值範圍內,則獲得100分,若答錯則只有60分,只有兩種小組成績。每組成員約3-4人,小組成員是同學自行組成,因此帶幾年實驗課下來,也都還沒有遇到任何學生認為給分不公平的問題。 要設計每次的實作評量試題也不容易,實作評量設計得太難,若全班各組學生都沒有能夠完成,學生會沒有成就感;若設計得太簡單,學生都夠答對,學生也會覺得沒有挑戰性,因此實作評量實驗的設計就變得很重要,而且要完全用到剛學會的食譜式實驗技巧,這樣學生才會認真練習食譜式實驗。當實驗課進行三分之二時間後,由各組組長到台前來抽實作評量的試題。以酸鹼中和反應熱的測定為例,最後學生拿到未知濃度的酸,所以由反應熱推出酸的濃度。以維生素C的定量為例,則是讓學生拿到未知濃度的維生素C,所以由滴定決定維生素C的濃度。若是碘鐘實驗為例,則是要求每組變色的秒數不同,學生下課前帶著調配好的藥品,到講台前倒下並由教師計時,由於變色瞬間肉眼觀察常有爭議,因此教師需要準備錄影器材,將實作評量過程錄影下來,當有爭議時就重播錄影畫面,因此學生都會覺得很公平合理。若學生沒有進到化學實驗室做實驗,要進行化學實作評量就顯得很困難。這讓筆者思考是否有簡單好用的化學實驗軟體,可以讓教師利用來設計化學實作評量? n 利用軟體輔助化學實驗課程 筆者發現利用Yenka化學實驗模擬軟體,能讓學生有機會於實驗前進行化學實驗過程練習,另一方面也可以設計化學實作評量的問題讓學生解決。由於化學實驗室有安全性的考量,通常無法開放給學生自由練習,學生若想預先練習操作實驗流程是有困難的,但透過軟體進行實驗模擬操作則沒有這些限制。Yenka科學實驗模擬軟體,有分成數學、工程、物理與化學部分(見參考1),本文主要針對化學實驗來加以說明。在Yenka的化學實驗室裡,提供虛擬的藥品室與器材室(見圖一與圖二)。 圖一 Yenka無機化學實驗所提供的藥品一覽表 圖二 Yenka無機化學實驗所提供的實驗設備與器材一覽表 Yenka軟體中的藥品與實驗器材提供教師自行組合使用,對定性或定量的實驗,都可以有很好的實驗結果呈現。例如軟體所呈現酸鹼滴定的定量實驗結果,是呈現經由化學理論計算之結果(圖三),因此和真實實驗現象相當一致。例如達當量點酚酞指示劑變成紅色後,若再加入更多的鹼,則紅色會越變越深。Yenka軟體可以針對中小學或是大學的化學實驗進行設計,如下圖三實驗的實作評量問題,在右上方有兩個未知溶液,可以讓中學生先經由逐步操作認識不同的指示劑與酸鹼變色情況,最後再決定選擇哪些種指示劑,才可以正確分辨出未知溶液的pH值(見參考2)。 圖三不同pH值試管中加入酚酞指示劑變色情況 n 在職與職前教師能透過Yenka設計科學實驗 Yenka科學實驗軟體所設計完成的實驗,在電腦螢幕上是採取拖曳方式進行實驗,因此很適合搭配電子白板在教室使用。目前國內不少中小學都有安裝電子白板,但是適合在電子白板上所使用的科學實驗軟體卻很有限。Yenka軟體很適合提供給中小學教師來自行設計科學實驗,可用來進行教學或評量之使用。若是沒有電子白板,使用觸控式平板電腦搭配無線投影,也是適合替代電子白板的教學工具。當然,Yenka科學實驗在電腦上直接用滑鼠拖曳進行實驗,也是沒問題的。筆者曾針對本系大學部師資生與碩士在職專班的學生進行Yenka軟體教學,所有在職與職前教師都可以搭配教材內容設計出合適的科學模擬實驗。 教師可利用Yenka科學實驗軟體,設計實驗步驟指引框(見圖三),指引學生一步步經由指引來完成實驗組裝,看到實驗結果現象,並可以將所觀察到的實驗結果記錄在實驗手冊上,這對實驗流程的熟悉很有幫助。當學生一步步跟著指引進行實驗並蒐集數據後,教師也可以在最後設計實作評量試題,提供待解決的問題,讓學生進行實作評量。這樣的評量方式所評量出的能力,不是一般的傳統紙筆測驗能做到的,會比較接近真的實驗實作評量一樣,會有比較多的挑戰。若多次進行後,學生如果能熟習軟體操作,教師也可以不需要在一開始的畫面,提供一些準備好的藥品與材料框(如圖三左上部分),而是提供整個藥品室與器材室(如圖一、二),讓學生自由地運用所有的藥品與器材,來解決問題。這樣實作評量可以設計的問題會更廣泛,也不需限定當次實驗所能使用的藥品與器材。即使我們在真的實驗室設計實作評量試題,也只能提供固定的藥品與器材,但在數位化學實驗室,是可以提供所有的藥品與器材,因此能夠設計的實作評量題目類型可以很不一樣。而且除了一般化學實驗,Yenka軟體也提供電化學實驗藥品與器材(見圖四)。 圖四 Yenka化學實驗所提供的電化學藥品與器材一覽表 n 數位科學實驗與實作評量 數位科學實驗並非是要取代真實實驗,但數位科學實驗可以幫助科學實驗課程進行得更順利。科學實驗的背後存在著一個科學模型,多數時候學生是學習過科學模型後才進行科學實驗的,所以學生的科學實驗變成了驗證或認識科學模型的手段,和科學家是在進行科學實驗的過程中才建立科學模型是有所不同。不能讓學生在科學實驗過程中才建立科學模型的原因有很多,實驗的安全性、有限的實驗設備與經費,以及有限的實驗時間等,因此學生的科學實驗課變成驗證或認識科學模型的手段。利用數位科學軟體,經由適當的教學設計對話引導,學生是可以經由科學實驗來認識科學模型的,也可以設計科學實驗來測試自己心中的科學模型。尤其是化學實驗,通常教師很難放手讓學生大膽嘗試不同的化學實驗組合,但化學實驗模擬軟體,是可以讓學生先放手進行嘗試的,雖然實驗結果畫面是經由化學理論模擬出來仍不夠真實,但已經具有相當的教學價值。相信在不久的將來,擬真的虛擬化學實驗室會被設計出來,做化學實驗也許就可以不用到真的化學實驗室了。 參考資料 1. Yenka虛擬實驗網站,20170724擷取自https://www.yenka.com/science/。 2. pH和指示劑操作示範說明,20170724擷取自https://youtu.be/y5aZ3H1GZp4。
多元評量在現場教學之應用:淺談多元評量結合專案管理概念應用於兒童科學營隊活動人才的培訓 丁信中 嘉南藥理大學教學資源暨發展中心 thc@mail.cnu.edu.tw n 前言 為了回應社會各界對於「務實致用」的期待,多元評量的議題重新引起國內教育界的高度重視與討論。關注的焦點是學生在課程中,學什麼、如何學習以及學到什麼。教學與評量往往是一體的兩面,評量的方式影響著教學內容的設計與實施。若是能將職場實務融入課程教學,結合多元評量應用於課程教學設計,應有助於提升學生問題解決的能力及其學習成效。 兒童科學營隊活動的辦理近幾年常見於各級校園、課後文教機構、以及公部門或產學合作計畫的執行。營隊活動的辦理需要團隊合作,並結合多項能力,如:活動內容規劃與執行、主題相關的專業知識、時間及成本控管、團隊的組建與培訓、風險評估、活動辦理之相關的採購等。在兒童科學營活動人才培育的課程,若能將學習理論、科學知識,導入專案管理的概念,融入於「兒童科學營隊活動」的實作策劃與執行,配合業師協同教學,協助指導兒童實驗活動的設計實務,輔以分組兒童科學實驗活動設計、「兒童科學營隊活動」規畫書撰寫、兒童科學營隊活動實作、以及期末實作成果發表等,如圖一與圖二,有助於未來職場實務能力的成長,並可提升學生的學習動機與學習成效。 圖一、2016愛麗絲的科學實驗室闖關活動圖二、2015年科學實驗王闖關活動 n 專案管理、營隊活動實務與人才培訓 營隊活動的目的與形式有許多不同的類型,並且營隊活動的學員背景具有差異性,如何以精簡的人力與資源配置,完成一項成功的活動,是常見的挑戰。若以PMI專案管理的起始階段、規劃、執行、監控、結束專案等五大流程,整合、範疇、時間、成本、品質、人力資源管理、溝通、風險、採購、利害關係人管理等十大知識來看,專案管理、營隊活動實務與人才培訓的概略關係,如表一所示,科學營隊活動人才培訓內容,則可包含:1.科學能力:科學知識與科學實驗能力、2.教學能力:兒童學習理論知識與其科學概念的發展、3.活動規劃與執行能力:科學實驗活動設計能力、企畫書撰寫、專案活動管理等三個面向。 表一、專案管理、營隊活動實務與人才培訓的概略關係 專案階段 營隊活動實務舉例(相關的專案知識) 科學營隊活動人才培訓重點 起始 n 識別利害關係人(利害關係人管理) n 辨識可能影響營隊活動的人 規劃 n 營隊活動計畫書(整合) n 主題的設定、科學實驗的生活化/趣味化、工作分解結構的建立,如:報名系統、人員訓練、場地佈置等(範疇) n 活動資源到位的時間、營隊活動執行的各項時程表(時間) n 估算活動成本及制定預算(成本) n 規劃整體活動的品質管理(品質) n 活動人力的培訓與管理(人資) n 利害關係人的溝通方式(溝通) n 評估可能的風險及應對措施(風險) n 評估此活動相關的外包與採購(採購) n 認識科學學習理論 n 了解兒童科學概念的發展 n 規畫兒童科學學習情境 n 設計兒童科學實驗活動 n 了解營隊活動相關流程與內容 n 評估相關可合作的單位 n 評估團隊能力與相關訓練 n […]
多元評量在現場教學之應用:從Science formative assessment: 75 practical strategies for linking assessment, instruction, and learning一書激盪教師多元評量策略 林靜雯 東華大學教育 暨 潛能開發學系 暨 科學教育研究所 jingwenlin@gms.ndhu.edu.tw n 緒論 十二年國教新課綱在學習評量方面,十分強調「多元」。評量的目的,由提供分數做為學生學習成就指標的總結性評量,改變至以多元方式提供協助學生學習和回饋教師修正教學的資訊,甚或協助學生自我察覺和修正學習的方法(國家教育研究院,2015)。教師投入大量的時間和精力在教室評量上,Remesal (2011)指出,教師每天約有40%的時間投入與評量相關的活動,但師資培育機構卻鮮少訓練教師或協助教師如何面對這件教室裡攸關學習與教學品質的核心事務。據此,這學期筆者針對「教育革新」這門研究所的課程,以六週時間,進行多元評量一系列相關議題的探討。根據筆者的實務經驗以及文獻閱讀,教師對於評量的信念,對教室中評量如何進行至關重要,因此筆者安排1.「診斷你的評量概念」、2.「檢視新課綱的評量概念」、3.「有哪些多元評量的策略?」4.「反思自我評量概念的轉變」這幾個教學步驟,協助研究生,同時也是第一線的教師們能夠面對新課綱多元評量的挑戰。在此過程中,教師們面臨新課綱的要求與期許,有時會有「執行不易」或「陳義過高」的想法,以致於雖能理解新課綱的內容,但對於評量信念的改變有限。但所有教師對於接受到新的、多元的評量方式,咸認為收穫良多,且立即有回到教室使用的動機。而一旦在教室使用後,多能感受到多元評量對學生學習及教學的助益,反過來,對於改變緩慢的評量信念,便會有進一步的修正。 n 「科學形成性評量」一書之簡介 有關於多元的評量策略的認識,筆者選用” Science formative assessment: 75 practical strategies for linking assessment, instruction, and learning” (以下簡稱「科學形成性評量」)一書(Keeley, 2015)與這些第一線教師們互動。「科學形成性評量」(圖一)一書乃由CORWIN出版社和美國科學教師協會(National of Science Teachers Association, NSTA)共同出版。其目的在於向中小學科學教師介紹如何把形成性評量融合到日常科學教育教學活動中。書中的第四章,逐一介紹了75種具研究成果支持,且由教學第一線教師們實施過,並修改淬練出來的「課堂形成性評量策略」(Formative Assessment Classroom Techniques, 該書作者簡稱為FACTs)。書中對每一種FACT的具體介紹涉及以下幾個向度: l 描述每一種策略如何促進學生學習。 l 使用圖示展示每個年級需要掌握的概念如何與科學實作連結。 l […]
化學玩金術創作飾品 劉曉倩 國立彰化高級中學教育部高中化學學科中心torrina01092002@yahoo.com.tw n 錫的故事 西元1812年六月拿破崙帶領六十七萬大軍東征俄羅斯,然而這支堪稱史上最雄壯的隊伍卻在短短幾個月時間只剩兩萬人。殘兵敗將在同年十二月從莫斯科撤退,拿破崙宣稱敗給俄國的冬天,因為士兵在嚴冬、飢餓及疾病中潰不成軍,此次戰爭對於拿破崙在歐洲版圖的消長帶來極大影響,大軍在戰爭中損失慘重,並且再也沒有恢復士氣。 為什麼拿破崙的軍隊會在極短時間內潰不成軍呢?主要原因是士兵感染斑疹傷寒所致,這些斑疹疾病經由虱子傳播的,當時軍隊的衛生環境非常惡劣,所以虱子的傳播速度非常快,士兵們很快就因為軍隊裡衛生習慣不佳,患上了斑疹傷寒而一個個倒下。其次還有一個很特別原因是「鈕釦惹的禍!?」因為當時軍隊士兵所穿的外套、長褲甚至軍靴的鈕扣都是錫製的,一旦溫度下降,這些閃亮亮的錫製品就會逐漸變得黯淡無光,甚至開始瓦解成錫粉!雖然英勇又聰明的拿破崙應該不至於犯下這種錯誤,但是這個有趣的傳聞卻突顯了「錫」這個化學元素在歷史的定位。 回顧中國歷史,遠在青銅器時代(商朝),考古學家就以使用青銅器當作人類文化發展的一個重要階段,青銅是銅和錫的合金,因為其氧化物顏色青灰,故名青銅。由於青銅的熔點比較低,約為800℃,硬度又高,所以容易熔化和鑄造成型,當時主要以製作農業工具及武器為主。 這些隱藏在元素背後的歷史故事,讓我們在看待金屬元素時多了想像力,也增添了很多學習樂趣,Chemistry一詞源自於古希臘語,意指金屬的熔解與提煉的意思,因此學會掌握金屬的創造方法,正是呼應古老煉金術的精神!本文以錫金屬為例,師生透過實作過程循序漸進了解金屬,學會將日常生活器材改造成實用的工具,用以溶解金屬、自製模具並創作獨一無二的藝術作品,實現「Chem is try」玩金術! n 錫的理化性質和用途 一、 錫的一般性質 錫的化學符號是Sn,原子序50,與碳、矽、鍺等同族金屬。純的錫有銀色的金屬光澤,且擁有良好的伸展性,活性比鐵要小,在空氣中不易氧化,因此常被用來作為其它金屬的防鏽表面處理,錫的重要應用是製合金,例如青銅、焊錫、鑄字合金、低熔點合金等,其中最為學生熟悉的是做馬口鐵,也就是在鐵表面鍍上一層錫保護層,馬口鐵被大量應用於罐頭工業。 錫被稱為古代金屬之一,古人使用錫金屬製作生活用品,因為其可以被高度拋光,且錫表面會形成保護性的氧化層,防止進一步的氧化。金屬錫即使大量被使用,毒性也很低,但是一些有機錫化物的毒性卻非常高,尤其是錫的三烴基化合物常被用作船的塗料漆,用以殺死附在船身上的微生物和貝殼,然而這些化合物卻也可以用來摧毀含硫的蛋白質。 二、 錫的物理和化學性質 常溫常壓下錫有二種同素異形體,主要是以灰錫(α錫)、白錫(β錫)的狀態存在。在室溫下,常見的是銀白色金屬白錫,富有延展性,比重較灰錫為重。當溫度降至13.2℃以下,它會慢慢變為粉末狀的灰錫,灰錫的晶體結構與鑽石、矽和鍺類似,屬於鑽石型晶體結構,如此一來錫金屬間產生類似共價鍵結構,電子不能自由轉移,所以延展性消失,呈現暗灰色的粉狀。 錫是兩性金屬,主要生成+2和+4價的氧化態,常見的化學反應如下: (1) 錫會溶於稀鹽酸,生成氯化亞錫(Tin(II) chloride),其反應如式[1]所示: Sn(s) + 2HCl(aq) → SnCl2(aq) + H2(g) [1] (2) 錫能溶於氫氧化鈉溶液中,生成錫酸鈉(Sodium stannate),其反應如式[2]所示: Sn(s) + 2NaOH(aq)+ 2H2O(aq) → Na2[Sn(OH)6](aq) + H2(g) [2] n 玩錫金屬創作飾品 化學的英文「Chemistry」起源於煉金術Alchemy一詞,即使是現代化學使用的許多儀器、實驗方法其實都是煉金術士的發明,而煉金術的符號系統也常被化學界採用,例如加熱符號「△」就是煉金術中火元素的記號。煉金術的實驗過程奠定了歐洲現代化學的基礎,即使偉大如牛頓都無法擺脫對鍊金術的迷戀,時至今日我們了解到,無法從一般金屬煉製成黃金,但是卻也可以利用錫熔點低的特性,創造出獨一無二的作品,體驗煉金術的過程呢! 所謂「金屬鑄造」是指金屬加熱到熔化後,倒入特定形狀的鑄模,待其冷卻凝固成形的加工方式,而鑄模的材料可以是厚紙板、石膏、鋁箔紙…等等,自由發揮創作。 一、 煉金術基礎工具及材料 1. 不鏽鋼大湯匙(金屬材質要薄且把柄有隔熱為佳) 2. 金屬鑷子 3. […]