國中自然科學彈性課程設計與教學： 三峽區自然探究與實作課程向下扎根計畫 陳育仁 新北市立明德高級中學 yokjin@yahoo.com.tw n  向下扎根計畫的萌芽     新北市教育局新課綱行動協作平臺於110學年度第2學期開始，積極推動社區學校大聯盟計畫，除了向上與大學端積極合作之外，更推動高中端向下與國中端合作的扎根計畫（資源共享計畫）。新北市立明德高級中學（以下簡稱明德高中）也藉由本次新北市大聯盟之資源共享計畫（以下簡稱大聯盟計畫），自111學年度開始召集了區域內的國中學校，籌組高、國中自然科教師共備團體，以自然探究與實作課程作為媒介，積極協助國中端開設自然探究與實作課程，開啟社區內高中及三所國中的合作序幕。 n  推動國中自然探究與實作課程的契機及可行性     為因應十二年國教課綱強調的核心素養具體內涵與學生學習表現，心理與教育測驗研究發展中心曾說明未來教育會考評量探究能力的試題比例會適度增加（心理與教育測驗研究發展中心，2020）。隨著近兩年國中會考自然考科的試題開始融入探究與實作模式、較為靈活的考題後，國中自然科教師對探究與實作教學內涵了解的需求漸趨迫切。再者108課綱所推動的「探究式學習」更是未來世界對人才需求的基本素養，我國教育在高中以前並沒有探究與實作類型的課程，因此為了教育的一貫性而言，向下扎根推動國中探究與實作課程有其需求與必要性。     加上國中彈性時間的課程規劃，甚至是社團時間的知識性社團的課程設計等，都提供了自然探究與實作課程在國中端推動的機會，也提高了課程推動的可行性。 n  國中推動自然探究與實作課程可能面對的挑戰     為了提高計畫推動成功的機率，先行盤點可能面對的困難並擬訂克服策略至關重要。故明德高中在推動大聯盟計畫之前，分析了國中現行的教學現況、課程推動限制及需求，彙整了以下五項在國中推動自然探究與實作課程時可能面對的挑戰： 一、國中老師對本課程之教材教法並不熟悉     國中教師一般都是依照部定課程的內容在教學，比較少有自創課程教學的經驗。特別是在自然探究與實作課程上，因為108課綱並未將之編列在國中的課程教學中，所以國中教師很可能並未去瞭解、弄清楚本課程主要的教學目標是什麼。在課程設計上也比較不知道如何去讓課程對應到教學的目標。對於不熟悉的教學目標，以及對教材及教學方法的不瞭解，難免會使國中教師對本課程之執行產生疑慮或恐懼的心理，甚至排斥本課程。 二、因本課程非國中必修課程而可能使教師在推動時積極度不足 （一）在國中階段，自然探究與實作課程並非必修課程，所以只能在彈性課程中爭取開課。 一般上國中階段的彈性課程，欲開課的教師是需要每學期提報課程計畫以爭取下一學期的課程開設機會，而且盡管108課綱對國中彈性學習課程有發展「統整性主題/專題/議題探究課程」等要求（教育部，2014），但在國中教師的普遍認知中彈性課程的開設更希望是能直接對應到必修課程的學習或補強，開發這樣一個相對與必修課程較無明顯直接關聯的課程之動力相對薄弱， 比較少老師願意去嘗試這種全新的課程。 （二）雖然近幾年的國中教育會考，在自然科的考題已經相當靈活，也更接近自然探究與實作的目標概念，但一般國中教師因為對於本課程的教學目標等，沒有足夠的認識，所以並不會對本課程之影響與重要有所體悟，也未提高大家對於推行本課程之動力。 三、若教師不改變傳統的教學模式，108課綱減少國中學科課程時數將成教學壓力     國中教師若還是停留在過去的學習或教學經驗中，還是由大量練習、背誦、記憶等讓學生熟練典型的問題為主要的教學方式，教師在教學上將覺得現行教學時數嚴重不足。在教學上並沒有引導學生養成自主探究與論證，及自主學習等習慣與概念。在課程時數嚴重不足的認識前提下，一般國中教師在開設彈性課程後，就容易導致把彈性課程用在補充部定必修課程的教學上，並未想要去真正的創造一門不一樣的彈性學習課程。 四、國中學習階段並沒有額外的經費可以提供推動本課程所需的耗材費用。     承上所述，本課程並非國中階段之必修課程，所以在國中階段開設這門課程並沒有額外的經費補助，而且在學生的學雜費中尚需要研究有沒有辦法加收這門課程的一些耗材費用。再加上國中的實驗室設備擴充等經費需求，國中學習階段並沒有額外的經費提供確實限縮了這門課程開設的可能。 五、國中學習階段並沒有一個明確的時間可以用來推動本課程     在國中學習階段推動本課程比較欠缺一個明確可推動的時間，國中的彈性課程大部分以單節方式分散在各個不同的時間，所以較需要以兩節課連堂的實作課程相對不容易達成。再者本土語課程佔去了國一及國二各一節彈性課後，彈性課程每學期的開課競爭更加激烈，當課程開課及延續性不易確定時，課程也相對不容易設計。 除了彈性課程外，在國中學習階段另一個較有可能開設本課程的時間是社團活動時間，但在社團課開設面對的另一挑戰則是受益學生數會受限，無法讓學生普遍受益，而且上、下學期選習的學生可能不同，課程延續性也會受到限制。 n  三鶯區推動國中自然探究與實作課程的策略與規劃 有鑑於上述各種在國中學習階段推動自然探究與實作課程可能面對的各項挑戰分析，明德高中在推動三鶯區大聯盟計劃上，擬訂了以下的四個策略與規劃，希望在推動上能夠有所助益，並確保成功。 一、籌組高、國中自然探究與實作跨校共備社群並辦理探究與實作教材教法研習 首先明德高中複製了新北市高中自然科跨科跨校核心教師共備小組的成功經驗，籌組了一個三鶯區的高國中自然科跨校教師共備社群（以下簡稱共備社群），每月固定辦理一場聚會共備研習，直接由高中端的經驗來協助國中端開設自然探究與實作課程。同時在共備社群中針對國中教師開設了自然探究與實作教材教法工作坊，並且提供了高中開設課程的經驗，以及各種教學的策略與技巧，讓國中教師可直接用在國中的教學上。藉此提高國中教師對本課程學習功效的信心、對課程目標的瞭解和對教學技巧的掌握，進而降低對開設本課程的疑慮。 二、編列提供社區國中辦理本課程所需之設備、耗材等經費 在協助國中端的經費取得上，明德高中借助新北大聯盟計畫，協助社區內有意開設自然探究與實作課程的國中學校編列所需的耗材以及各種設備費用，以新北大聯盟計劃的經費完全協助開設本課程之社區國中學校解決在經費上面對的各種困難。甚至配合開設本課程之社區國中學校改善實驗室設備的需求。現行的新北大聯盟計畫就可以透過高中端的計畫撰寫，將經費挹注到合作國中學校，來改善國中學校經費不足的現象。這種做法在很大程度上補足了國中學校在開課經費上面對的短缺。 三、帶領社區國中學校合作開發課程教材並共編課程計畫 由明德高中每月辦理一場共備社群的共備會，上學期辦理完整之自然探究與實作教材教法工作坊，讓社群教師熟悉本課程之目標與教學內涵。下學期則開始分組研發國中適用教材，提供課程研發所需各項耗材，並由高中教師依高中執行課程的經驗提供建議，再由各小組共編課程計畫，提供各校共用。新北市在112學年度對國中學校有關彈性學習課程的開課要求，希望是非學科延伸或單科課程，且學校至少有一門為跨學科、領域之統整課程等要求（李惠銘，2023），確實讓不少有意開設彈性學習課程的老師感受到不小的壓力。明德高中推動的跨校共編課程計畫，在很大程度上減少各校老師獨立創作的壓力與工作量。而且更能開發真正以科學活動為媒介，以概念學習為目標的統整性課程。     然而在開課時間的不確定上也讓共編工作帶來一些挑戰，畢竟以１節課或２節課來編的課程計畫是有一定的差異的，所以在課程計畫設計上必須考慮各校在使用時能方便依開課節數做必要的調整，也計畫附上申請開課時向課程發展委員會提供之說明參考。 四、辦理社區國中教學實例分享以及成果展覽     在下學期每月辦理一場共備社群的共備會中，安排社區中有開始實施或嘗試實施本課程，或類似自然探究與實作課程的國中教師分享教學實例，以及教學上的成功經驗、面對的難題等。讓社區學校能觀摩各種教學成果，也能夠對各校所面對挑戰集思廣益，尋求更好的解方，以達成社區學校共好的理想。未來亦規劃修正調整後的課程推動成果對外發表，讓探究教學得以推廣，也更加鞏固共備社群教師們推動探究教學的使命。 n  對未來的展望     近期open […]

國中自然科學彈性課程設計與教學： 高中化學銜接教材如何轉化為國中彈性課程 鍾曉蘭*、鐘建坪 新北市立新北高級中學*、新北市立錦和高級中學 *chshirley2007@yahoo.com.tw n  前言     十二年國教自然領綱，考慮學生巨觀到微觀的認知發展歷程，將高一必修化學部分的概念移至國中理化。因108課綱從108年於國、高中同步施行，故從108至110年，有三年學習九年一貫課綱的國三畢業生，在修習108課綱的高一必修化學之前，需將部分重要的概念與實驗重新學習，以利新、舊課綱的銜接。 為此，高中化學學科中心邀請四位大學化學系教授與四位高中化學教師，為期一年的時間，以多次共備會議進行高中化學銜接教材的內容與課程設計。除了協助高中教師與學生，進行自然領綱的學習內容銜接之外，更以素養導向教學理念融入課程設計，期能以實例說明十二年國教的教學理念與精神。 隨著銜接課程的任務結束，若將相關教材束之高閣實屬可惜，考量教材內容的設計與深度相當於國中學習階段的加深加廣課程。因此，若將原有的銜接教材進行轉化並符合探究與實作精神，不僅可作為國中教師在規劃彈性課程的取材內容，亦可發揮銜接教材的後續應用。 n  簡介高中化學銜接教材 國中階段新增加四個概念或實作：(1)原子模型的發展、(2)百萬分點濃度(ppm)表示法與電子pH計、(3)濾紙色層分析法，以及(4)透過實作來認識有機物與無機物的差異。銜接教材整體概念圖如圖1所示。因篇幅所限，本文僅簡介「原子結構與科學史」的課程，其主要概念包含道耳頓原子說、陰極射線實驗與西瓜模型、α散射實驗與核型原子模型、質子與中子的發現、原子模型發展的演變。此單元主要以科學史角度介紹原子模型發展，期待學生能從歷史上相關重大的實驗，探索電子、質子與中子的發現歷程，了解科學家如何依據證據修正模型，並能分辨科學知識的確定性和持久性會因科學研究的時空背景不同而有所變化(教育部高中化學學科中心，2018)。 圖1 高中化學銜接教材整體概念圖 (引自教育部高中化學學科中心，2018，p.6)     「原子結構與科學史」的課程，主要以「問題導向的學習（problem-based learning，簡稱PBL）」作為課程設計的架構（鍾曉蘭，2021）。教師以一系列的問題引發學生探討原子的結構與原子模型在科學史中發展的歷程，提問與對應的概念詳見表1。詳細的教材內容、提問與參考答案、教案等，請參閱高中化學108課綱銜接教材教師手冊(網址https://reurl.cc/GA7Ne3)。 表1 「原子結構與科學史」課程中的提問 (整理自教育部高中化學學科中心，2018) 提問 對應的概念 你認為物質是由什麼基本粒子所組成的？試著提出你的想法？ 希臘哲學家德謨克利特提出原子的概念、道耳頓原子說的內容。 原子真的不可分割嗎? 探討道耳頓提出的「原子不能分割」想法的正確性。 陰極射線是光還是物質?   觀察實驗結果，能說明陰極射線是電中性還是帶電粒子? 從三個陰極射線實驗影片中，學生歸納出陰極射線是帶負電的粒子束。 陰極射線實驗推論出實驗的重要發現與道耳頓原子說衝突之處為何？   根據陰極射線實驗結果，湯姆森的原子模型為何？並提出解釋原因。 修正道耳頓原子說的內容，原子是可分割成帶正電的球體與帶負電的粒子(電子)，並從證據中建立湯姆森的原子模型(西瓜模型)。 請學生預測依據湯姆森的原子模型，α粒子散射的實驗結果為何？ 拉塞福試圖要證明湯姆森的原子模型─西瓜模型是正確的，以α粒子進行一連串撞擊極薄的金箔的實驗。根據西瓜模型預測α粒子散射的實驗結果，讓學生產生認知衝突。 α粒子散射實驗的發現與湯姆森的西瓜模型衝突之處為何？ 原子的基本結構與組成方式，分為帶正電原子核與核外帶負電的電子。 根據α散射實驗的結果，拉塞福的原子模型為何？並提出解釋原因。 拉塞福的原子模型為核原子模型或稱行星模型 α散射實驗中湯姆森原子模型與拉塞福原子模型之差異為何? 學生繪圖說明湯姆森的原子模型與拉塞福原子模型α粒子撞擊金箔的差異。   (註1) 至今原子核中已有許多的微粒(質子與中子)陸續被發現。請學生根據以上各種發現及實驗結果，原子結構的組成圖為何? (註2) 註1 原子模型比較圖引自高中化學學科中心，2018，p25；註2 原子結構分類引自高中化學學科中心，2018，p26 n  如何將銜接教材轉化為國中彈性課程 一、銜接教材轉化成國中彈性課程之課程規劃表 […]

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。   圖1 彈性課程「鈔寫故事」課程中，學生設計的校慶紀念鈔 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。 圖3淨灘前課程讓學生了解淨灘要做的事情和意義 圖4實際淨灘感受塑膠問題的嚴重性 圖5淨灘後，分析廢棄物的數據 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」。 圖6同學整理自己兩週的減塑的方案和挑戰成果並上台報告 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。 圖7課程結束前，讓學生用廢棄塑膠製作海報，回溯整學期的塑膠議題課程 「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？ […]

國中自然科學彈性課程設計與教學： 自然科學領域彈性學習課程：細菌檢測 曾茂仁*、王秀勻、楊全琮 臺北市立大直高級中學 *maozeng@dcsh.tp.edu.tw n  前言     十二年國民基本教育課程綱要的實施，促使各校盤點與審視既有的課程設計，並且鼓勵各校在符合新課綱的基本理念與課程目標下，發展呈現學校願景、連結學生生活經驗的與需求的課程，藉此強化學生知能整合與生活運用能力（國家教育研究院，2014）。因此，以跨領域（科目）、結合各類型議題，發展統整性主題、專題與議題探究類型的彈性學習課程能夠作為各校發展特色課程的依據。近年來，無論是教師社群自行發起課程共備工作坊或由學科輔導團辦理的增能研習，都能看見彈性學習課程的落實能夠呈現各校特色，也替學生增加多元的學習經驗。     然而，針對中學教師發展與實施彈性學習課程仍存在許多問題（曾善美，2022）。從課程設計的觀點來看，教師需要跳脫過去設計領域學習課程的習慣，需要契合自然科學領域綱要與學校願景的方向、搜尋符合學生生活經驗的議題與尋求不同學習科目教師的合作。換句話說，教師設計課程的經驗、跨領域（科目）課程設計架構與相關統整性議題的學習資源，都會增加教師設計課程的挑戰。另外，從評量學習表現的觀點來看，彈性學習課程能夠促進學生知能整合與生活運用的能力，難以透過紙筆測驗評量學生多元的學習表現。因此，教師如何設計適切的評量工具提供學生理解自己的學習成果，用以調整與修正未來學習方向的依據，則是鼓勵學生持續投入學習的關鍵。     為了鼓勵學生投入科學學習並積極參與當代社會議題的討論，科學教育研究者提出專題式學習(Project-based learning, PjBL)的課程架構，此架構整合情境學習(situated learning)、主動建構(active construction)、社會互動(social interaction)與認知工具(cognitive tool)等理論基礎(Krajcik & Shin, 2023)，由教師考量學生生活經驗設計課程，並在解決真實世界問題的過程中，提供學生需要的學習鷹架、協助學生應用既有知識理解與解釋現象。過程中，教師與同儕的互動提供學生修正學習成果的機會，最終學生學習成果即是解決真實世界問題的行動方案或成品等多元的成果表現。因此，本校以PjBL的課程架構為基礎，發展八年級自然科學領域發展之彈性學習課程，並歷經多次調整與修正課程設計。其中，本篇以「細菌檢測」之學習主題分享本校自然科學團隊發展之彈性學習課程與評量學生學習表現的評量設計。 n 專題式學習     十二年國教課綱的倡議與科學教育研究成果的支持，科學實踐的課程設計逐漸由食譜式探究（教師為中心）轉向引導式探究（學生為中心），換句話說，學習者為中心的科學課程設計以是當代的共識。科學教育相關實徵研究指出，PjBL呈現學習者為中心與探究取向的課程設計特徵，教師能夠促進學生科學學習(Bielik et al., 2022)。此外，PjBL課程以解決真實世界問題為核心（情境學習），由教師引導學生連結既有生活經驗或科學知識（主動建構），並鼓勵使用科技工具幫助學生解釋與表達想法（認知工具）。當學生參與調查與探究的過程中，學生則需考量教師與同儕則提供不同觀點的想法，提升解決方案或成品的品質（社會互動）。     Krajcik與Shin (2015, 2023)針對PjBL課程提出六項教學特徵：一、教師使用驅動問題開啟課程：驅動問題幫助教師設計一致性的學習活動，而學生經歷各學習活動時則是回應與解釋驅動問題；二、課程設計聚焦學習目標：選擇學課程自然科學領域綱要的內容作為學習目標；三、學生透過科學探究理解問題情境：學生使用科學探究的方法分析問題情境，並設計出特定的解決方案，而教師則須提供適合的鷹架協助學生投入科探究活動；四、師生透過協作活動回應驅動問題：知識的建構與發展是透過社群成員經歷特定活動所形成的共識，而協作活動則是透過教師與同儕的互動過程精緻原有的成品；五、學生應用科技工具幫助學習：學生透過科技工具蒐集、產生與分析資料或是建構模型，用以表達與分享想法；六、發展學習成品：學生發展外顯化的表徵（例：模型或繪圖等）回答驅動問題，能夠呈現學生對於特定科學知識的理解，並能夠考量教師與同儕的建議，修建原有的學習成品。 n  課程設計與發展     本校自然學科研究團隊考量十二年國教課綱、自然科學領域綱要與學校願景，規畫與發展本校自然科學領域彈性學習課程「阿河你好嗎？」，此彈性課程以引導學生投入探究與實踐科學活動為課程為核心目標，並參考學生的生活經驗彙整適合的議題作為課程內容，最後，以專題式學習課程的教學特徵作為設計彈性課程的架構。此外，本課程會根據學生的課程回饋修正部分學習內容，貼近學生學習需求。     本次分享的課程內容起源於Covid-19疫情四起（2020至2021間），量測體溫與消毒教室環境，已是校園生活每日例行公事。此外，學生是否理解消毒教室環境的目的與效果，進一步連結過去學習經驗表達自己的觀點，是促進學生投入課程的關鍵。因此，本研究團隊以「細菌檢測」為課程主題，透過科學實踐探討校園環境的乾淨程度與消毒效益，並鼓勵學生以政策決策者的角度詮釋科學實踐的證據，最後自製短片的方式呈現學習成果。雖然，各組學生選取情境不同，發展的研究流程也略有差異，教師在過程中提供相關的學習單，幫助學生設計研究流程與檢核成品所具備的要素。另外，為了穩定呈現細菌生長的效率，教師提供學生滅菌培養皿與培養基，協助學生順利採樣、觀察與紀錄細菌的數量。     根據學生於本課程活動任務的不同，可分為三個階段：一、研究規劃與執行：學生挑選特定情境(圖一)，並針對特定情境規劃研究流程、採樣地點與執行研究；二、資料分析與詮釋：學生分析滅菌培養品中細菌生長情形、規劃影片拍攝的腳本與剪輯影片；三、成果呈現與評鑑：教師彙整學生影片，學生觀賞各組影片成果並填寫同儕互評表與提出建議。最後，本課程會參考學生課程回饋修正部分活動內容，例如：採集材料的嚴謹性、影片製作時間等因素。 表一：細菌鑑測課程內容 階段 週數   活動內容   第一階段 研究規劃 1   學生選定情境、規劃研究流程與組內分工   研究執行 1   […]