不考親手實驗怎麼出題?高中自然課「探究與實作」的秘密

恆素養
恆素養-大碩教育
4 min readOct 22, 2019

文/李佳綺

笛卡兒:「懷疑是智慧的源頭。」

108課綱的普通高中自然(及社會)領域,增加了一門「探究與實作」部定必修課程,共4學分,是全台灣就讀普通高中的高二學生都要研修的,自然領域的探究與實作課內容涵蓋物理、化學、生物及地科,只要一班超過25人,就可以增設一名老師協同教學。

所謂的探究實作課程,許多人只將重點放在實作上,也就是「實驗」──既然大考不考親手實驗操作,為什麼我們還要學?

第一個理由,因為111學年度起的大學學測,探究與實作還是要考!不需要親手操作要怎麼考?

未來會結合「自然領域課綱的學習表現」和「探究與實作的學習內容」來命題,大考中心先前頒布了學測及分科測驗的考試說明,在學測自然科的考試說明中,舉了一「物理+探究與實作」例題,即是此類型考題的趨勢:

資料來源:大學入學考試中心-111學年度起適用之大學入學考試「考試說明」公告

第二個理由,藉由整個探究實作的過程,在上課時就要學會找到問題,這可以讓學生訓練思辨能力,而學生在探索中,也能因引起興趣進而對課程有參與感,得到很高的學習成效,授課老師也因此得到成就感。

To do, To understand. 💭

其實最重要的不是實驗本身,而是「探究」;探究是一種挖掘的過程,從發現問題(探)開始,從大問題開始觀察相關現象、蒐集資訊,讓問題慢慢聚焦變得明確;有了明確問題後,再進一步思考該如何探討:需不需要做實驗?為什麼結果會這樣?我要怎麼轉變這個結果?(究)……到最後解決這個問題。學生對自己親自驗證過的結果,印象會更加深刻。

可想而知「探究與實作」的課程是相當吃力不討好的,不僅學生親手做實驗辛苦、老師備課也備得很辛苦,尤其在這門課的發展初期(也就是現在)。

彼此都要付出更多時間和心力,那我們為什麼非做不可?

台中新社高中的徐岳文老師表示,當初他還在當學生時覺得台灣的教育都在紙上談兵,若學生在課堂上單純聽講,學習成效只有5%;但學生如果透過自己動手做、甚至教導同儕,學習成效可以達到75%以上!如果讓這門課程發展10年、20年,台灣的學生一定會變得很不一樣。(延伸閱讀:連線學習讓學生成為「知識的路由器」

台灣舉辦的「全國科學探究競賽─這樣教我就懂」集結許多優秀的教案,台灣網路科教館在月刊上刊登了五篇獲獎的作品,想了解「探究與實作課程」實際的運作內容嗎?不妨看看吧!

1. 林辰駿老師<生態瓶活動設計> 🌱

強調觀察、記錄和比較,找出生態系中的生物三因子(生產者、消費者、分解者)與環境交互作用下形成的複雜關係,包含物質循環、能量轉換及動態平衡,培養學生對永續發展的認識。

2. 吳和桔老師<探討環境空氣品質的探究活動> 💨

結合STEAMS各領域的核心能力,透過認識空氣汙染物及其對健康的影響,設計一台簡易的空氣清淨機來檢測空氣品質。

3. 馬瑪宣老師<甜祕密 — 糖漬中的科學> 🍯

將探究實作帶到家中,探討滲透壓和糖漬如何抑制細菌成長的概念,並且實驗酸鹼度pH值的使用。

4. 紀則賢老師<燃燒你的小宇宙 — 真人太陽系之教案實作> 🌞

認識太陽系中公轉與自轉的快慢、方向不同,以及衛星及行星環的存在,完成撰寫科學報告,以學生為中心並改變學習方式、建立良好態度,也改變教師的教學觀,彼此相長。

5. 吳沛穎老師<生物體內的化學反應 — 沈浮的葉子小艇> 🍃

化學和生物的跨領域教學,藉由實驗分析並歸納影響光合作用速率的變因,完成撰寫科學報告,讓學生拓展學科間的橫向關係,並增進科學文本閱讀素養。

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