研究者以探究教學方式設計教學教案，活動中透過觀察、假設、實驗、討論、分享及總 結的過程讓學生理解科學概念及科學本質信念，達到科學本質能力指標之要求，並透過多元 評量方式來了解學生科學本質觀。在教學的過程中，可以發現學生的問題與學生的創意是相 當多元的，必須用相當多不同的策略及技巧來引導學生的思考與學習，進而對科學概念的認 識及科學本質的認知。
首先是”觀察”活動，研究者認為，學生在觀察中實際有許多問題會在腦海中翻滾，起初 設計一個簡單的觀察紀錄表，請學生將觀察的現象紀錄下來，結果發現，有些學生抓不到觀 察的重點，學生在觀察中的疑問不盡相同，也希望他們能將他們的疑問紀錄下來並提出解決
觀察
發現問題
實驗操作 分組討論
發表分享 教師總結
學童觀察紀錄表
實地觀 察紀錄表
活動討論單 綜合評量
教師日誌 晤談
科本二階式評量
學習單 科學本質多
元評量模式 實作評量
問卷評 量
的策略，於是，研究者將記錄表修改為三個部份，稱為觀察三部曲，分為我的發現；我的問 題與我的想法三個部份，修改後發現已改善前述之缺失，且能更進ㄧ步了解學生觀察的能力 與解決問題的方式，以下是學生觀察紀錄摘要：
1.從觀察中我發現到的現象: （3-1-0-1）
學生：(1)塑膠碰到水不會吸進去塑膠裡(2)報紙碰到水會吸進報紙的紙裡面(3)寫毛筆的紙碰到水會吸進去 紙裡面(4)布條的毛碰到水會吸進去布條裡。
學生：塑膠條的紙水不會上升，布條吸水，較快，塑膠條完全不能上升，書法紙和報紙吸水的速度差不多。
2.從觀察的現象中我有幾個疑問: （疑問與預測）（可預測性）
學生：(1)為什麼只有塑膠會浮在水面上(2)為什麼窗簾布吸水那麼快(3)吸水快不快跟材料有沒有關係？
學生：為什麼只有紙和布會有水往上升，塑膠的沒有？布為什麼吸的最快？全部放布條吸水速度會一樣快 嗎？
3.從這個問題透過觀察到的現象，我想這樣做來看看自己的想法對不對（預測與驗證）
（3-2-0-1）（實證性）
學生：先用紙跟報紙比較再來比較塑膠和布。
學生：自己動手做，看是什麼材質，看紙類有沒有毛細孔。
學生：可能是毛比較容易吸水，塑膠沒有毛所以不會吸水，紙摸起來有一點毛的感覺，但是可能少一點所 以吸的慢。
從學生的紀錄中我們發現，學生能將觀察到的現象紀錄下來並且提出疑問，更進一步來 驗證自己的想法，這也符合了科學本質能力指標 3-1-0-1 與 3-2-0-1 的條文要項。
觀察的仔細與否會影響觀察的結果，研究者也發現，要讓學生相信”只要能仔細的觀察就 常會有新奇的發現”，這一點實質不易，必須設計活動來讓學生感受到觀察事物時要仔細，才 能發現其中的奧妙，所以必須要課堂中加強此信念，以下是課堂中活動紀要：
T：仔細觀察跟沒仔細觀察對你有什麼影響？
S：仔細的觀察你就比較知道，如果隨便看看，那樣就不了解。
T：所以你相信只要仔細的觀察，都會一些奇怪的發現或是特別的發現嗎？
S：相信。
從觀察活動中看到現象的變化，這些變化不是自然就會形成，讓學生來思考這些現象可 能是哪些因素造成的，進而相信現象的變化其實都是一些變因的改變所造成的，學生在教案 及研究者的導引下，也能了解科學本質能力指標 3-2-0-3 條文的意涵，特別是老師的課程安排 必須要有充分的機會與時間讓學生思考現象變化的成因，教學實例如下：
T：在這個實驗中你認為水會上升是不是有原因造成的？
S：對。
T：你認為是什麼原因造成水上升？
S：它有毛。
S：紙會吸水。
T：有的上升速度比較快，有的上升速度比較慢，你認為是什麼原因造成的？
S：他沒有洞。
S：塑膠沒有毛細孔。
S：洞比較多。
學生對一些觀察的現象有了想法或問題，學生要知道這些想法或疑問必須經過驗證來查 核自己的想法，所以實驗操作的部分是相當重要的，學生透過實驗來證明自己的想法對不對，
以符合 3-2-0-1 條文的要項，以下是教學活動紀要：
T：不知道你的想法對不對，你要怎麼辦？
S：做實驗啊，觀察。
T：為什麼要做實驗？
S：為了確認。
S：證明他到底是不是對的。
研究者認為分組討論這一流程相當重要，各組透過研究者所提的題目詳加討論，透過團 隊合作討論出結果，結合各組員的智慧與意見相互學習，因此學習到科學社群的重要，在討 論結束後各組上台發表討論的結果，各組聽了其他組別的報告後，也能吸取其中經驗並培養 尊重與分享的重要。舉例說明如下：
討論題目：為何水能往布條的上方上升呢？上升的高度都一樣呢還是有什麼因素造成水上升高度的不同 呢？
第三組：布條上升的高度是有因素造成的，如果隙縫愈大，水的上升較低，隙縫愈小，水的上升較高。
學習單的使用也是一個評量學生科學本質的方式之一，配合單元的活動設計學習單來了 解學生理解的程度及科學本質的信念，舉例說明如下：
(1)題目：你認為製水機中可能有什麼裝置?請畫出來或寫出來（3-2-0-3）。
圖
說 明
上面是漏斗，中間是存水量 第一次先放水，第二次再倒 才有比較多的水流出
原本裡面就有一些水，在加 入一些水，水管的水就流出 來了
(2)題目：請設計實驗來證明影響水能否上升及上升高度快慢的因素的想法？說明做法：
（3-2-0-1）（實證性）
李○○ 楊○○ 陳○○
衛生紙的水位上升比較快，
報紙較慢
用不同的紙，浸在水裡，發 現衛生紙吸的比較快
每組面紙的數量不同，分別 是一張、兩張、三張，看哪 一組吸水的速度比較快
從學習單的寫作中也可以了解學生是否達到科學本質能力指標的要求，在多元的評量系 統下了解學生對科學本質的理解程度，進一步修正教案或教學策略來提升學生對科學本質的 理解。
整個教學過程算是相當的順暢，在觀察紀錄表作了修正，能對學生的觀察能力及思考模 式有更深一層的認識，討論的題目可再深思考量，希望能激盪學生對科學本質認識的提昇，
最後用一個綜合評量來測驗學生的科學本質能力指標達成的程度，在多樣化的評量系統下交 叉比對，更能確認教案的實效及學生對科學本質理解的程度。