初中科学-浙教版-专家讲座-探究导向的自然科教学简介 - 副本

觀察動植物、岩石的外觀、形狀、質量、溫度、距離、時間、濃度變 化進行測量並仔細記錄數據； 對化學反應和天體星球運行觀測並繪製圖表說明其變化情形。 也可從教師、教材、網路、期刊或其他資源獲得證據，以支持其探究 結果。


根據神話、個人信念、宗教價值、神秘靈感、迷信或權威來解釋 自然現象的變化，對個人也許是有用的，對社會也許有意義，但 不是嚴格意義上的科學證據。

確認可以經由經由科學探究回答的問題

精鍊與聚焦問題、並能以量的關係引導探究的能力。
設計與執行科學探究
能夠運用證據產生解釋、或對解釋及實驗步驟提出 批判（p.145）。 能系統觀察、精確測量、確認與控制變因等一般能 力。 對解釋及實驗步驟提出批判。

五、探究式教學的特質

學生提出科學性問題展開探究活動
五、探究式教學的特質

根據事實證據形成解釋，解答科學問題

探究的證據固然重要，但更不可忽視從收集數據到提 出解釋的過程。

科學解釋須與自然觀察或實驗所得的證據一致，並遵循證據原 則。
科學解釋一般指概念、學說、理論等知識體系

五、探究式教學的特質

提出各種可能的解釋並比較評量

評量解釋包括：



在中小學階段，受限於學生認知發展的成熟度以及科學概念的準備度， 所提出的「為什麼」問題往往不易找到符合科學社群的說明，但這些問 題卻可以轉化或演進成「是如何」的問題。如此可將問題範圍變小，使 探究對象變的更為具體明確，有助於學生的執行。
五、探究式教學的特質

學習以證據解釋和評量科學性問題

與其他求知方式不同的是：科學是以實驗證據為基礎來解釋客觀 世界的運行機制。
形成問題：教師可以繼續問學生：「如果我把乒乓球更為靠近水流會發生什麼現 象？」「如果將球移入水流中又會發生什麼現象？」 提出假說：學生可能會回答說：「水流會把乒乓球推開」。 進行探究：



教師可以要求學生預測：如果將水龍頭開大，水的流量增加後，對乒乓球有何影響？學 生可以經由實驗操作驗證假設，也可以將乒乓球改成其他不同大小的保力龍球，探究水 流與接觸面之間的關係，如此可引入更多的探究活動。 除了乒乓球的示範之外，尚有其他活動可已呈現白努利原理的教學。教師可以詢問學生 有哪些日常生活的現象可以說明白努利原理？如果學生提到飛機起飛的現象，教師此時 可交給學生一張紙，以手持住，讓學生在紙張的上方吹氣，學生會發現到原來下垂的紙 張因為白努利原理而向上飄起。
歧異事件與「白努利原理（Bernoulli’s principle）」的教學；

觀察現象：教師將一粒乒乓球以細線黏住後，打開實驗桌旁的水龍頭，再將乒乓 球移向水龍頭流出的水流。學生可以看到乒乓球被水流「吸」過去，教師再將乒 乓球移開、靠近數次，讓學清楚的觀察到此現象。要求學生說出觀察到的現象， 學生最可能回答乒乓球被水流吸過去；
探究導向的自然科教學簡介
報告內容
一. 二. 三. 四. 五. 六. 七. 八. 九.
科學知識的內涵 探究式教學義含 探究活動的自主程度與分類 科學探究的歷程 探究式教學的特質 探究導向的教學舉例
台中二中的教學實例
探究式教學常見的誤解 困境與突破
一、科學知識的內涵

知識體系(Grossman, 1989)
二、探究式教學義含

科學家探究與課室探究相異之處


內容知識理解的差異 探究過程精密度 經驗證據的可靠性
參與者在定義不很完備的問題情境中學習。 參與者經驗到不很確定的、模糊的科學歷程，以及知識社會性建 構的本質。 參與者的學習經驗受現有知識狀態的影響。 參與者經驗到自身作為科學探究社群的一份子，分享到社群共有 的知識、實務、資源與話語（discourse）。 在此社群中，參與者可以由知識較豐富者（同儕、顧問、師傅… 等）學習到更多的專業知能。

科學家以研究結果可重複驗證的方式來相互溝通其解釋。 學生在課室中公開發表其解釋，使別的同學就此解釋提出疑問、 審查證據、挑出邏輯錯誤、指出解釋中有悖於事實證據之處，或 者就相同的觀察提出不同的解釋。

學生間相互討論各自對問題的解釋，具體而微的體現了科 學社群話語行為。
六、探究導向的教學舉例


科學問題主要有兩種：

一種是物質現象的根源（原因）問題，亦即「為什麼（why）」問題，這類問 題需要科學探究提出清楚的說明，例如：為什麼岩石中會含有水晶成分？為 什麼石頭會落回地面？為什麼會有心室； 另一種是「因果問題」，包括變因關係的探討，研究的的是現象產生的機制， 常以「如何」的形式出現，例如：水晶如何形成？光如何促進植物的生長？

內容知識（content knowledge）

知識體系的建立



科學語言（用語） 科學基本概念 科學基礎理論

科學計算

句法知識（syntactic knowledge）
科學態度與方法：科學探究 科學邏輯與證明：科學知識建構的歷程 科學過程與技能：科學實驗

二、探究式教學義含

科學家的探究


科學家究自然界，注意到一個現象之後，產生好奇心，繼而找尋 答案，根據此研究所獲得的證據，對現象提出種種不同解釋。因 此科學家是在努力增進人類對自然界的理解。 科學家探究的特質

強烈的好奇心；豐富的學科知識；知識運用的能力；運用新科技找尋 證據；觀察分析事實；建立模型；提出解釋；結合更多新的證據；發 表論文；作為政策諮詢。

科學課堂中的探究


課堂中的探究主要是指學生用以獲得知識、學習科學的思想、概 念，理解科學家研究自然界所用的方法而進行的各種科學活動。 科學課堂中的探究可以從學生對自然界的好奇心出發，提出問題； 從自己已有的知識與經驗中提出解釋；設計和執行簡單的調查研 究；通過觀察收集證據；根據證據進行解釋；考慮另有解釋做出 選擇；溝通探究結果。

科學家探究與課室探究相同之處



三、探究活動的自主程度
三、探究活動的分類

實驗操作類型
實驗步驟 提出問題 師 師 執行者 師 師 生
形成假說
擬定計畫 執行探究 引出結論 自由度
師
師 生 師
師
師 生 生
師
生 生 生
生
生 生 生
生
生 生 生
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
四、科學探究的歷程

பைடு நூலகம்
美國國家科學教育標準（National Research Council, 1996）
相關證據是否支持解釋？ 此解釋是否足以回答研究問題？ 從證據到解釋的推理過程是否存在明顯的偏見、缺陷？ 從相關的證據中是否能推論出其他合理的解釋？

評量解釋即是要學生參予討論，比較各自的結果。 與教師、教科書提供的結論比較，以檢視學生自行提出的結論是 否正確。
五、探究式教學的特質

學生之間對科學解釋的相互溝通與辯解