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一、過時理論的教學挫折和考驗 (一)上課歷程---研讀「天空之謎」

1.閱讀與發表

研究者根據先前的規畫,讓學生閱讀有關過時理論的文章:天空之謎 (取自「科學烏龍事件」,幼獅出版社)。研究者預先將閱讀文章剪接成一頁 A3 紙張,影印發給每個人一張,由於本文篇幅較長,閱讀時間延長為 15 分鐘。閱讀後,研究者先徵詢學生意見,是否需要老師先就文章內容加以 說明,結果只有一位學生表示需要解說,於是研究者沒有先加說明,直接 進入發表活動。

但是開始發表後,學生舉手發言的人不多,發表活動陷入冷場,於是 研究者主動補充說明「地心說」和「日心說」的意思,再說明科學家托勒 密和哥白尼的主張,說明之後,僅有極少數學生發表閱讀內容,上課的板 書如下:

提出

提出

圖 4-3.1 上課板書圖示 5 (OB901115) 這節課大部份時間是研究者針對文章做補充說明。

研究者分析這次上課學生較沉默的原因,可能是這篇文章篇幅較長、

內容較深,文體又和先前所閱讀的文章不同,學生尚未適應。也可能是因 為先前的閱讀所學習的都是正確的科學知識,而這次所看到的,卻包含過 時的科學知識,學生不曾有過這樣的學習經驗,因此頗多疑惑,不知如何 表達。研究者不知道學生是否有能力繼續閱讀這一篇文章,只好帶著忐忑 的心情,依照原先的模式進行下一節課。

2.第二次閱讀和互相提問

第二次上課仍然先閱讀,再互相提問。由於第一次上課學生的表現太 沉默,研究者請學生先回想前一次上課的內容,複習老師說過的地心說、

托勒密 地心說

哥白尼 日心說

最偉大的科學烏龍

日心說、以及相關科學家的主張,在互動的過程中,研究者發現有的學生 有做筆記,寫著上課的補充資料,很認真的學習。隨後進行的是提問的活 動。學生互問的問題如下(學生提問 OQ901122):

表4-3.1 學生的提問紀錄(天空之謎)

順序 問題

Q1 哥白尼生長在什麼時代?

Q2 托勒密生長在什麼年代?

Q3 托勒密紀錄哪五個行星?

Q4 地心說和日心說哪一個正確?

Q5 托勒密住在哪個地方?

Q6 托勒密在哪裡創立地心說?

Q7 古代天文學的儀器是什麼?

Q8 哥白尼鑽研哪些領域的學問?

Q9 哥白尼出生於第幾世紀?

Q10 托勒密生於第幾世紀?

Q11 哥白尼是哪一國人?

Q12 人類深信地球是宇宙的中心,理由有哪三樣?

Q13 哥白尼逝世之後,才發明什麼?

Q14 托勒密的理論被成為怎樣的烏龍?

Q15 什麼是天文學?

Q16 托勒密提出地心說,有什麼和什麼說明?

Q17 地心說是說什麼繞著地球轉?

Q18 托勒密的理論是對的還是錯的?

Q19 誰是銀河系中無數個星系之一?

Q20 哥白尼研究托勒密的理論,認為與其一直修正,不如怎樣?

Q21 哥白尼推翻了誰的理論?

Q22 什麼是宇宙的中心?

Q23 誰推崇托勒密的理論?

Q24 這篇文章有幾個圖案?

Q25 這篇文章有幾段?

Q26 這篇文章題目是什麼?

提問搶答是學生喜愛的方式,即使本文難度較高,學生還是很認真的 從文章中找出問題,熱烈的互相提問。經過一連串的問答之後,學生無形 中進行一次深入閱讀,也在這樣熱烈的氣氛下,逐漸瞭解文中的觀念。

由於這篇文章以兩位科學家---托勒密和哥白尼的理論為主,學生如果 能對這兩位科學家有更多的瞭解,對他們的理論應該會有較好的理解,因 此研究者再用一節課補充這兩位科學家的資料給學生閱讀。這次上課是一 個簡短的延伸活動,綜合閱讀、發表、討論等方式進行,最後是針對本階 段的學習寫學習單。

(二) 探討過時理論的閱讀教學 1.學生的閱讀心得

這篇文章篇幅比先前閱讀的文章長,寫作的筆法也不同,所介紹的科 學知識比較深,又包含不同的科學理論,剛開始學生似乎適應不良,很少 人舉手發表閱讀的內容。到了第二節課的提問,因為要找問題、回答問題,

學生很認真的進行地毯式的閱讀,踴躍舉手,才恢復熱烈的上課氣氛。也 因為經過這樣的活動,學生才真正讀到全篇文章的內容。閱讀後的學生學 習心得呈現多種不同的結果,有學生覺得很難:

我覺得這篇文章我看不懂。(H7S1) 有學生對科學家研究的精神印象深刻:

我們要是有不同的想法,要像哥白尼和托勒密一樣去尋找答案。

(H7S14)

有學生從不同的理論中思考自己的想法:

不要一直聽別人的意見,以為都是對的,有時也要提出自己的意見,

有可能也是對的。(H7S20)

非常難得的,也有學生能夠肯定過時理論的價值:

雖然他(托勒密)的說法不正確,可是以當時的科技已經很偉大了。

(H7S24)

當然,更多學生認為他們又認識更多科學家,學到更多科學的知識,例如:

我以前以為太陽是宇宙的中心,現在才知道宇宙沒有中心。(H7S21) 閱讀本篇過時理論的文章,刺激學生對科學知識的思考,讓學生產生很多 不同觀點的想法。

2.分析學生提出的問題

學生提問的問題大多從文章的字句中找出,問題種類大致分類如下,

關於科學家的問題有9 題:Q1、Q2、Q3、Q5、Q6、Q8、Q9、Q10、Q11,

關於科學知識有9 題:Q4、Q7、Q12、Q13、Q15、Q16、Q17、Q19、Q22,

問題中提到理論的有 5 題:Q14、Q18、Q20、Q21、Q23,關於字面文句 的有3 題:Q24、Q25、Q26。特別的是 Q15:「什麼是天文學?」和 Q22:

「什麼是宇宙的中心?」學生能從文句之外再找出問題,而不是從字面找 問題,顯然學生對文章內容有所深思。不論學生的問題為何,他們藉著互 問的活動深入閱讀文章,學習了相關的內容。在問答的過程中,也可以看 出學生具備相關的先備知識,學生對文中提到的五大行星與太陽的相對位 置頗為清楚。例如問題「托勒密紀錄哪五個行星?」,有以下的對話(上課 錄音R901122):

研:哪一個離太陽最近?

S X(某位學生):水星。

研:地球排第幾個?

S X(某位學生):第三。

研:第二呢?(以下略) 【上課錄音】

學生對行星和太陽的相對位置肯定而明確的回答,與研究者先前選取文章 的考量相符。研究者選擇錯誤理論的文章時,瞭解國小學童學習自然科學 的課程,有觀察竿影、觀察月相、九大行星、地球等內容,因此在有關生 物、物理、化學、地球科學等錯誤理論的文章中,選定這篇「天空之謎」,

從上課的問答可知學生的先備知識基礎頗佳。

3.過時理論的文章提供學生思考科學知識的不確定性

在討論題目「托勒密的理論是對的還是錯的?」的時候,研究者與學 生有這樣的對話:

S38:托勒密的理論是對的還是錯的?

研:(複述)托勒密的理論是對的還是錯的?

SX (某位學生):錯的。

研:錯的,是不是?請問你為什麼認為是錯的?

SX(同一位學生):…書上寫的。

研:書上寫的,好。就是每個人都認為書上寫的不會錯,所以日心說 流傳了一千多年,大家認為理所當然,可是後來卻被證明是錯 的。你們想想,你們現在認為理所當然的道理,有沒有可能因為 將來發明了新的科學儀器,證明你現在所知道的很多道理都是錯 的,你們認為有沒有這種可能?

S(全體) :有。

研:所以你可以多想想,為什麼對,為什麼錯。 【上課錄音】

研究者藉由學生所提的問題問大家,讓學生能經過對話再重新