動手做實驗在科學教育中的重要性

目前國內推動九年一貫課程，強調讓學生從實作中習得經驗，進而養成解決問 題的能力，因此造成動手做實驗的盛行，顯示動手做實驗在科學教學中的重要性。

故研究者在本研究科學史教材中融入動手做實驗課程，本節將分兩個部分進行介 紹：第一部份為實驗活動在科學教育中的角色，第二部分為動手做實驗的重要性。

分述如下：

一、實驗活動在科學教育中的角色

在 1910 年，杜威倡導「做中學」，使得實驗室的發展在科學教育的改革中前 進了一大步。各國均以提倡實驗教學或探究教學這種以學生的活動為中心的科學教 學為目標，期望使學生在科學概念、科學方法及科學態度都能平衡發展(魏明通，

1997)。由此可知實驗活動在科學教育中的重要性。

Tamir（1976）認為有四個理由支持實驗室教學：

(一)科學包含高度抽象及複雜的主題，因此初級或一些未達形式操作的高中學 生，在沒有具體事物操作機會時，會無法了解其含義。

(二)實驗室的工作可以給予學生鑑賞科學的方法及精神。

(三)實際的經驗可增進技能的發展，連帶可有廣泛的類化效應。

(四)學生一旦喜歡實驗活動，將更有興趣於科學的研習。(引自徐錦美，2005) 實驗活動在科學教學中最基本的目的與功能就是要引起學生學習科學的興 趣。因此在教學現場中，實施實驗活動是相當重要的。

實驗教學是科學教育中很重要的一個部分，然而在實際的教學現場，要落實實 驗教學面臨著許多問題。因本研究在理化課程中進行，故以下段落所指的實驗教學 即以理化實驗教學為主。

26

江新合（1994）針對國中理化教師進行訪問調查，從訪問資料中顯示，理化實 驗教學有以下的共同特徵：

(一)做實驗的主要目的是驗證所學的理論，因此都是上課後再做實驗或示範實 驗。

(二)通常直接在教室內講解實驗結果。

(三)為了節省更多的時間讓學生學習更多的其他科學知識，因此常以食譜式的 教學法進行實驗（即實驗步驟、裝置、目的及紀錄表格等均設計完備）。

由以上國中理化教師進行理化實驗教學的共同特徵中，其實可反應出國中理化 課程中實驗教學的困難。由許多研究及實際教學中，我們可以發現許多教師其實視 實驗教學為畏途（蘇懿生，1994），例如認為實驗教學太浪費時間，會影響教學進 度（江武雄， 1986；江新合，1994）、在實驗室裡學生秩序不易掌控可能有安全問 題（江新合，1994；金佳龍，1997）等因素；造成一般學校裡雖然真的安排了科學 實驗課程，讓學生有動手做實驗的機會，但不做實驗或以「乾實驗」在紙上或黑板 上教授實驗的現象是屢見不鮮（楊文金、許榮富，1987）。顯示現行的實驗教學內 容在實行上有其困難。

雖然經學者的調查結果顯示，多數教師認為實驗教學是很重要的，因為實驗可 驗證所學理論，培養學生的科學過程能力，增加理解所學內容和實際生活上的問題，

並提高學習興趣，而且學生也很喜歡實驗活動（江新合，1994）。但是到了教學現 場時，實驗活動就變成是可有可無的安排而已；甚至有資深教師認為理化課是否進 行實驗課程，並不影響學生的考試成績(指學生參加校內段考或大型考試，例如基測 考試)；難怪我國中學生科學成就表現優異，但學生們學習科學的興趣卻十分低落，

探究及高層次思考的能力也普遍不佳。

傳統的灌輸式教學方法，已不能滿足學生的求知慾望，新的科學課程的特點之 一，就是要以學生為中心（黃寶鈿，1981）。學生喜歡做實驗，認為理化課因此不 枯燥，尤其是那些低學業成就的學生，在參加了與實驗活動有關的課程後，都能得 到明顯的幫助；而教師在實驗教學中扮演著重要的角色，教師應提供學生親手操作、

27

參與學習與互動的機會，以培養學生主動探索、研究的精神。

二、動手做實驗的重要性

杜威（Dewey）是二十世紀的教育發言人，他所主張的教育方法強調「做中學」

的教育理念。「做中學」的「做」指的是讓學生親自並且主動去做，所以老師必須 先瞭解學生的心理，運用適當的教學方法，並且妥善運用教具，以引起學生興趣（徐 毅穎，2002）。

中小學九年一貫課程中，自然與生活科技領域包含了科學活動的範圍，其部分 基本理念與實施要點如下：（教育部，2000）

（一）深層瞭解事物的變化因果法則，應用於日常生活上。

（二）教學著重以探究及實作的方式進行，提供豐富、開放、統整的學習經驗。

（三）教材的編選有彈性的空間，注重連貫性，掌握統整的原則，內容力求生 活化、趣味化與現代化。

由以上可知現行的九年一貫課程目標，強調要以生活化的實作活動內容來幫助 學生學習科學，培養學生科學興趣。

28

在實際教學中運用動手做實驗，其成效是受肯定的，其在教學中所呈現的主要 功能，如表 2-5 所示：

表 2-5 動手做實驗教學的主要功能與優點

作者(年代) 功能與優點

范麗玉(1999) 透過動手做能使學生經由思考而學習，而非機械式記憶或背誦。

范麗玉(1999) 陳瑞津(2004)

動手做活動能引起學生更強的學習動機和興趣。

動手做活動的情境，讓學生能主動參與，且更能吸收課本知識。

李彥斌(2002)

陳瑞津(2004) 動手做活動能夠激發學生的創造力。

由以上的討論，我們相信讓學生從事動手做實驗的活動可增加科學實驗技巧和 創造力；同時對科學學習成效及對科學態度上也會有正面的改變。

29

第參章    研究方法 

本章主要說明研究設計的方法，研究的對象，所採用的工具，研究實施流程，

研究所蒐集的資料和處理方法。

全章分為五節：第一節為研究設計，第二節為研究對象，第三節為研究工具，

第四節為研究流程和第五節為資料處理與分析。依序將上述內容分述如下：