TIMSS-R 錄影研究 - 生物課堂教學樣貌的詮釋性研究－以TIMSS-R錄影研究中的五國生物課堂為例

本節將討論重點放於與 TIMSS-R 錄影研究相關的調查結果，其中包括只針對 TIMSS-R 科學課堂調查結果中有關於教學組織方式、科學課程內容以及學生行為三方面作相同性及相異性的比較說明。除此之外，也包含了國內、外與 TIMSS-R 研究相關的文獻作討論整理。本節將依次介紹 TIMSS-R 科學課堂調查結果以及國內、外有關 TIMSS 錄影研究的大規模性抽樣調查研究

一、TIMSS-R 科學課堂調查結果

關於 TIMSS-R 科學課堂教學的調查結果，會發現除了美國以外的其他四個高成就國家的都有其特殊的教學模式，但都基於課程內容為教學核心；而美國僅僅表現出教學表徵於課堂上的多樣性。再則，雖然每個國家都有其自己代表的教學方法，但是其教學核心皆是與科學課程概念有關；而美國則是幾乎沒有以科學概念為核心的課程，僅是多樣性的課程活動鋪滿整個課程時間。可以見得，美國的科學課堂教學並不注重科學課程內容，只注重如何吸引學生專注於課堂活動裡(Roth et al., 2006)。

以下將從研究結果中，五個國家裡的課堂教師教學組織方式 (instructional organization)、科學課程內容(science content)，以及學生行為(student actions)三方面作比較，也顯示出共同（共同發生比率至少佔 70%的課程裡）及不相同（五國課堂裡皆不常發生的特質，發生比率在 20%的課程以下）的特質。

（一）以下就五國課堂三方面的共同特質做說明：

1. 教學組織方式：

教師在全班面前進行教學或進行全班討論（至少有 98%比率的國家皆有上述的教學組織方式）、教師於課堂裡介紹新的科學內容（至少有 96%比率）以及進行一些科學實踐的活動（至少有 76%比率）。但各國所花費在科學實踐活動的時間則不一定。

2. 科學課程內容：

從研究結果裡可發現各國上課所進行的課程內容皆是依據教科書制定的標準內容進行教授（至少有 84%比率的國家皆有上述的教學組織方式）。此外，科學內容的呈現也常使用視覺表徵（至少有 78%比率）；以及有明確的課程目標提出（至少有 74%比率）

皆為五個國家進行科學課程時常有的共同特質。

3. 學生行為

五國的學生於科學課堂進行整班的對話交流時，所有國家的學生都於這部分的活動非常積極的參與活動（至少有 81%比率）。但在五國學生獨立進行的實踐活動時間比率上則較為不一（23%~74%的比率皆有），此外獨立進行的實踐活動類型也是非常多樣，

顯示出課堂裡進行科學實踐的方式呈現多元化。

（二）以下就五國課堂三方面的皆不常發生的特質做說明：

1. 教學組織方式：

所有國家在進行協同教學或合作教學方面，只佔了所有課堂時間比率的 10%。可能是因為利用上述方式所進行完成的作業成功比率幾乎不到 6%的關係(e.g., Cohen, 1994;

D. Johnson, R. Johnson & Holubec, 1993; Slavin, 1996)。

2. 科學課程內容：

後設認知等級的知識以及探討科學本質部分的內容較少於五國的科學課堂裡出現 (1%)。強調後設認知技巧以及探討科學本質的知識，五國的課程綱要標準裡僅只有澳洲 及美國有特別提到(McComas & Olson, 2002).。

3. 學生行為：

就五國學生行為方面進行探討，可發現以下特質較不容易被觀察在五國的課堂裡。

例如：師生對話裡學生獨自發言的比率僅占 12%，學生獨立在全班面前展示其作品或發言的比率也僅佔 9%。此外，學生於可課堂使用電腦的比率也不高，而各國使用比率更是差異極大，美國使用率比率為 59%，日本則為 9%，而其他三國於課堂上使用電腦的比率更是在 3%以下或是太少使用而無法估計。

（三）以下就五國課堂三方面的個別詳細說明：

從研究結果裡可發現每個國家都有其獨有的核心教學方式，而美國與其他四國的差異即是美國本身的科學課堂教學方式非常多樣化。以下將針對各國的教學組織方式、科學課程內容以及學生行為的差異性，茲以下說明(Roth et al., 2006a ; Roth et al., 2006b)：

1. 教學組織方式：

除了捷克以外，其他四個國家的課堂至少有四分之三的課堂時間都在講解新的課程內容，結果可見表 2-2-1。此外，仔細分析各國的教學目標後，可發現日本的教師比其他三國教師還要花更多的時間比例(93%)在發展新的課程內容。捷克比其他國家更花時

間在複習先前的課程內容(19%)以及評估學生的學習表現(9%)。荷蘭的科學課堂內容則是花最多時間在進行檢討作業上（對答案）(12%)。捷克與日本在其他的教學目標上，

例如：行政事務上，所花的時間最少。

表 2-2-1

TIMSS1999 錄影研究各國科學課堂目標類型所佔的時間比例

課堂教學目標 澳洲捷克日本荷蘭美國

新內容的學習 85 67 93 78 79

複習舊的課程內容 8 19 3 1 8

檢討作業（對作業答案） * 1 # 12 3

教師對學生的學習做評估 # 9 1 2 3

其他 7 4 3 7 8

註：＊表示四捨五入的結果為零；＃表示沒有達到報告要求的基準，數據不足。

翻譯自：Roth, K.J., Druker, S.L., Garnier, H.E., Lemmens, M., Chen, C., Kawanaka, T., Rasmussen, D., Trubacova, S., Warvi, D., Okamoto, Y., Gonzales, P., Stigler, J., and Gallimore, R. (2006). Highlights From the TIMSS 1999 Video Study of Eighth-Grade Science Teaching (NCES 2006-017). U.S. Department of Education, National Center for Education Statistics. Washington, DC: U.S. Government Printing Office.

日本與澳洲的科學課堂提供較多機會讓學生進行獨力實踐工作（如:動手操作，做實驗）(42%、33%)；但同樣的科學課堂時間裡，捷克的獨力實踐工作時間僅佔課堂時間的 4%，捷克的實踐活動通常是全班集體進行(81%)。至於學生獨立進行的座位活動（如：

閱讀、書寫與討論），荷蘭在課程時間的分配比例上則較其他國家來得多(28%)，見圖 2-2-1。

圖 2-2-1 五國八年級學生科學課程組織型式所佔課堂時間的比率(%)

2. 科學課程內容：

1. 科學課程的內容包含地球科學、生命科學、物理、化學及其他（科學本質、科學技術、

環境及資源相關議題）五個部分，可見下圖 2-2-2。

圖 2-2-2 五國八年級科學課程內容各部分所佔的比率(%)

註：荷蘭及捷克的地球科學課堂比率未達到報告要求的基準，數據不足。

各國於課堂公開討論的內容上，其分配比例如下圖 2-2-3 所示，捷克平均每堂課比其他國家花更多時間(59%)在講解符合課綱標準的科學知識(如：科學概念或科學理論)。

日本則是花較多的課堂時間在講解與科學實驗操作及程序有關的知識上，平均佔每堂課程時間的 25%。相反的，日本在講解與社會議題有關或是與生活經歷作連結的科學知識上，是所有國家裡花費時間比例上佔最低的(6%)，其他國家的時間分配比例上至少都有 12%以上。

圖 2-2-3 五國八年級科學課程課堂公開討論的內容所佔的比率(%)

捷克在課程內容安排上來說，有 56%比例是兼具基礎與挑戰性相混合的的課程內容，25%的比例是極富挑戰性的課程內容。相對於其他國家的課程內容來說，大多是以基礎性的內容為主(47%~65%)，圖 2-2-4 則顯示五個國家裡基礎性內容、基礎與挑戰性相混合的的課程內容，以及挑戰性的課程內容於每堂課所佔的平均時間比例。

圖 2-2-4 五國科學課程內容難易度情況(%)

日本及澳洲的科學課堂較常利用學生所學的知識與課程進行的活動，幫助學生進行概念上的連結(分別為 58%及 70%)。而美國於課堂上所進行的活動通常不幫助學生進行科學概念上的連結(27%)。圖 2-2-5 則顯示五個國家裡的課程與活動間的連貫性程度。

圖 2-2-5 五個國家裡的課程與活動間的連貫性程度。

3. 學生行為：

五個國家裡，荷蘭是使用教科書或作業簿的時間比率上最高的國家，尤其是荷蘭的學生於科學課堂上平均花費 20%的時間比例上在閱讀科學課本內容，相見於其他國家來說幾乎花不到 8%的時間。下圖 2-2-6 顯示五個國家平均使用到教科書或作業本的課程時間比例。

圖 2-2-6 五國平均使用教科書或作業本的課程時間比例

課堂學生的活動形式主要可分成學生獨立進行的實踐活動、學生獨立進行的座位活動以及全班公開討論某些問題或議題上的討論三種型式，五個國家其比較情況可參考下圖 2-2-7。

圖 2-2-7 五國八年級科學課堂學生活動形式情況(%)

科學探究活動內容，包含了預期並產生研究問題、設計研究步驟以調查研究問題、

預測預期結果（形成假說）、收集與實驗相關的數據資料以及利用實驗數據解釋實驗結果..等。從表 2-2-2 裡可看出五個國家裡，日本及澳洲給予學生較多機會於課堂裡進行科

學探究類型的活動，像是澳洲及日本分別花費 62%及 59%的時間在蒐集實驗資料及解釋資料上，且遵照教師及教科書的解釋操弄研究數據。但在捷克的科學課程裡，雖然科學探究類型的活動較少出現於課堂裡，但可發現捷克的課堂裡重視的是學生要能利用實驗數據解釋科學結果。

表 2-2-2

TIMSS1999 錄影研究各國科學課堂裡進行科學探究活動的情形比較

探究類型活動項目 澳洲捷克日本荷蘭美國

產生研究問題 3! * * * *

設計研究步驟 10 * 5! * 5

形成假說 11 * 23 4! 8

解釋數據或現象 56 20 43 24 33

收集或紀錄數據 62 8 59 29 31

獨自整理、分析數據及思考 9 * * 8 8

遵照教師或教科書的

引導整理及分析數據 27 3! 37 8 19

註：!表示數據不穩定；*表示數據不足，不符合報告最低標準。

在文檔中生物課堂教學樣貌的詮釋性研究－以TIMSS-R錄影研究中的五國生物課堂為例 (頁 66-0)