以探究為基礎之學習階段

以探究為基礎的教學目的在於讓學生能夠從事跟科學家類似的科學發現過程。由 於整個探究過程複雜，在教學策略上許多學者將此一過程分為幾個步驟或階段，以引 導學生注意各階段科學思考的重要特徵。例如 Bybee(1997)提出 5E 的探究循環，將探 究的過程分為參與（engagement）、探索（exploration）、解釋（explanation）、精緻化

封閉式

(一個正確解答、一條途徑)

開放式

(許多可能解答、許多途徑)

結構式

非結構式

學生導向 教師導向

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（elaboration）以及評鑑（evaluation）等五個階段。White 與 Frederiksen (1998)將探究 的過程分為提問、預測、實驗、模型與應用等五個階段。Krajcik 等人(1998)將探究歷 程分為提問、擬定研究計畫、進行研究、蒐集資料、分析資料與展現成果等六個階 段。有鑑於許多的學者在不同的學科領域提出各種探究階段，Pedaste 等人(2015)回顧 EBSCO host Library 資料庫的 32 篇有關探究學習的文章，發現許多學者雖然用不同的 名詞來標示探究的階段，但本質其實相同。他們整理出以探究為基礎教學的核心階

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結論 從資料中提出結論的過 程。將從資料產生的推理 與假設或研究問題進行比 較

討論 藉由與他人溝通呈現特定 階段或者是整個學習循環 的發現。藉由反思活動檢 驗整個學習過程或學習階 段。

溝通 藉由與他人(同儕、老師)溝 通呈現特定階段或者是整個 學習循環的發現並蒐集他們 的回饋。與他人討論。

反思 描述、批判、評估和討論整 個探個循環或特定階段的過 程。內在討論。

Pedaste 等人認為不同探究的階段彼此間連結的關係應會隨情境脈絡不同產生變 化，探究並非一個已預定、相同的線性過程。在分析文獻後，Pedaste 等人提出以探究 為基礎的學習架構(如表 2-1-3 所示)，認為有三類可能的學習路徑。

第一類:定向→提問→探索→提問→探索→資料詮釋→結論。(提問與探索之間的循 環可能重複數次，但也有可能在第一次的探索後直接進入資料詮釋；每一個階段都可 以加入溝通和反思)。

若學生對於探索目標無特殊想法，則應從比較開放性的問題開始進行探索。此種 類型的學生探索屬於問題驅動(question-driven)的途徑，即第一類的探索途徑。預期此 類的學生在經過探索或資料詮釋階段之後，若產生具體、修正或推導出的想法，則學 生將會返回概念化的階段，但學生也有可能在第一次的探索後直接進入資料詮釋之後 的階段。

第二類:定向→產生假設→實驗→資料詮釋→產生假設→實驗→資料詮釋→結論。

(產生假設→實驗→資料詮釋之間的循環可能重複數次，但也有可能在第一次的資料詮

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釋後直接進入結論；每一個階段都可以加入溝通和反思)。

若學生在定向階段後，對於探索目標即產生具體的(通常是理論負載)的想法，知道 要調查的方向。則此種類型的學生探索屬於假設驅動(hypothesis-driven)的途徑，即第 二類的探索途徑。學生若在歷經實驗及資料詮釋階段後，若對原先假設有修正的想 法，可能會返回概念化的階段，但學生也有可能在第一次的探索後直接進入資料詮釋 之後的階段。

第三類:定向→提問→產生假設→實驗→資料詮釋→(提問) 產生假設→實驗→資料 詮釋→結論。(產生假設→實驗→資料詮釋之間的循環可能重複數次，但也有可能在第 一次的資料詮釋後直接進入結論;在資料詮釋後有可能修正問題，但更常是只有修正假 設；每個階段都可以加入溝通和反思)。

第三類的探索途徑與第一類問題驅動的探索途徑有些微不同，屬於此類的學生在 定向階段後，先經歷提問階段，在接下來的目標是蒐集背景資訊以陳述一個可能回答 此一問題的特定假設。

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定向 (Orient ation)

討論 (Discussion)

概念化 (Conce ptualiz ation) 調查 (Investi

gation)

結論 (Concl usion)

圖 2-1-2 以探究為基礎的學習架構(Pedaste 等人,2015)