學生應用階段

學生設計「最亮」的通路連接法 學生設計「最暗」的通路連接法

2.試教流程檢討 (1)界定問題階段

教學者利用電池、燈泡和電線設計一「火焰大挑戰」遊戲機，利用遊戲來引起學生學習 的興趣，學生對於遊戲總是興高采烈，尤其教學者設計的這個遊戲有困難度，想要過關並不 容易，有困難度的遊戲更是激起學生挑戰的興致，學生一邊遊戲一邊觀察遊戲機的構造，所 以學生觀察到「一定要有電池才能發光」、「要有電池才可以玩」、「鐵絲碰到鐵棒燈泡才會亮」； 而學生提出的問題可以分為四個層次：

A.學生提出與探究主題無關的問題；例如：遊戲機的材料或遊戲的困難所在。

B.只提出所觀察之現象而無法根據現象轉換成可探討性問題；例如：學生認為老師用的鐵 絲太細了，老師用的電池是哪一種，鐵棒有什麼構造。

C.透過所觀察的現象而提出無延伸性的問題；例如：為什麼鐵絲碰到鐵棒，燈泡就會發亮。

D.能詳細觀察現象並進一步「組織」、「分類」或「比較」，最後提出延伸性可探討性問題；

例如：學生能提出「只有鐵棒才能導電嗎？」學生能想到哪些材料能導電的問題。

接下來讓學生試驗「導電的物品」和「設計小開關」，最後讓學生製作一個「通電的玩 具」，藉由這些活動幫助學生為接下來的探究活動具備基本的電路知識。

(2)設計規劃階段

由於學生學習本單元之前，並沒有「電」這個主題的先備知識，因此在讓學生著手設計 規劃之前，先讓學生了解「一個燈泡和一個電池」的通路連接方式，和金屬具有導電性，再 讓學生實際去設計規劃。

在「燈泡的串聯、並聯」活動中，學生大多只能設計出燈泡串聯或燈泡並聯的電路連接 方式，也有少數組別能同時設計出電池的串聯和並聯的電路連接方式，但也有少數組別設計 錯誤。

而在「電池的串聯、並聯」活動中學生則有明顯的進步，每一個組別都至少能設計出一 種電路連接方式，而且有比較多的組別已能同時設計出電池的串聯和並聯的電路連接方式。

(3)實作驗證階段

讓學生依照自己所設計的電路連接方式是作實驗，在「燈泡的串聯、並聯」活動中，雖 然有的組設計出錯誤的電路連接方式，但能在實作活動中找出一種正確的電路連接方式，而 有的組別雖然原本只設計出「燈泡串聯」的電路連接方式，卻能在實作活動中找出「燈泡並 聯」的電路連接方式；其他的組別則是能依照自己的設計方式，試驗成功。

在「電池的串聯、並聯」活動中，則是每一個組別都能依照自己的設計方式，試驗成功。

(4)解釋分析階段

「燈泡的串聯、並聯」活動時，教師原本希望學生能發現只有一顆電池時，燈泡並聯會 比燈泡串聯時亮，而且燈泡並聯時，如果有一顆燈泡沒接好，另外一顆燈泡還是會亮，而學 生在這一階段的反應是「原來通路有好幾種接法」，學生沒有發現燈泡並聯會比燈泡串聯時 亮，學生也沒有歸納出燈泡並聯時，如果有一顆燈泡沒接好，另外一顆燈泡還是會亮。

而在「電池的串聯、並聯」活動時，由於學生已經學到了「並聯」和「串聯」這兩個名 詞，加上學生有了「燈泡的串聯、並聯」的經驗，學生已能同時設計出電池的串聯和並聯的 電路連接方式，而且比較能敏感的分析出「電池串聯比電池並聯時亮」。

(5)溝通辯證階段

在學生上台發表之前，教師先讓每一組同學將自己小組試驗成功的電路連接法畫在黑板 上，上台報告的同學就能針對自己小組的電路連接法向全班同學報告。在進行「燈泡的串聯、

並聯」活動時，台下發問的同學大部分都把焦點集中在報告者所畫在黑板上的電路圖，因此 提出的問題都圍繞在「他們黑板上畫的電池的負極沒有接到電線」或是「他們的電線沒有連 接到燈泡的小灰點」這時教師就適時的提醒同學，希望同學注意聽報告者所提到有關「哪一 種接法燈泡會比較亮」，希望同學能藉由和同學溝通辯證的過程中發現燈泡串聯和並聯的不同 之處，但是學生仍然無法由同學的報告中，歸納出結果，因此，在所有組別報告完之後，教 師藉由黑板上的電路圖和同學的報告，引導班上同學歸納出燈泡串聯和並聯的差別。

而進行「電池的串聯、並聯」活動時，教師同樣讓每一組同學將自己小組試驗成功的電 路連接法畫在黑板上，而且多數的小組都有同時設計出電池串聯和並聯的連接法，教師先提 醒學生注意聽報告者所報告的哪種連接法燈泡會比較亮，哪種連接法燈泡會比較暗，結果在 報告的過程中發現有些小組認為電池串聯時燈泡比較亮，有些小組認為電池並聯時燈泡比較 亮，產生衝突情境，於是教師讓小組同學再實地操作一次，於是得到結論：電池串聯時燈泡 比較亮。

(6)應用階段

學會應用是探究教學最重要的精神，因此教師安排「最亮？最暗？」活動，讓學生應用 之前所學，設計出最亮和最暗的電路連接法，多數的小組都能達成任務，但是有少數小組並 無法確實完成任務，再藉由小組間的報告和互相觀摩，讓每一小組都能學會最亮和最暗的電 路連接法。

3.教學歷程的反思與檢討

教學結束之後研究者對於整個教學歷程有以下的幾個感想：

(1)教材的編寫

教材編寫之前，研究者已經做過文獻探討和教材分析，將文獻探討教材分析的心得用在 實際教學的教材編寫上，因此教材的編寫除了有理論根據，能將探究式教學法配合評量，用 教學評量的方式診斷學生是否具備各種探究能力；由教材分析的結果更是發現學生缺乏電路 的基本知識，在讓學生實地進行探究之前先補充學生的基本知識，如此學生的探究學習能更 順利。九年一貫課程的精神是要培養學生「帶得走的能力」，研究者希望透過此種教材編寫方 式能循序漸進的培養學生基本的探究能力。

(2)學生學習參與度

此一單元的教學活動設計完全是以學生為主體，學生可以自主的學習，從「火焰大挑戰」

遊戲開始，學生由遊戲中觀察、提出問題；接著學生可以依自己的想法設計實驗、動手作實 驗、完成實驗到成果分享，同組的學生必須分工合作，腦力激盪，因此學生是教室的主人，

學生的學習參與度自然提高，學習的興致也很高昂，相較於傳統的講述法，學生應能學到得 到比較多的科學探究能力。

(3)教學活動的進行

教學活動經過規劃，有一定的流程，教學者能掌控教學進度，學生也能盡情發揮，學生 自己設計電路通路連接法，並實地驗證自己的想法，再藉由小組報告的方式讓全班同學能分 享自己組內的成果，也能學習他組的經驗，這樣的教學活動對學生而言也是全新的經驗，當 整個教學活動結束之後，學生能得到很大的成就感，教學者也經由評量的方式，掌握到學生 的學習情況。

(4)學生解釋分析實驗結果的能力

在進行「燈泡的串聯、並聯」活動時，根據各種電路通路連接法，學生尚無法分析燈泡 的串聯和並聯的差異，經過教師的引導，學生知道不同的連接方式會影響燈泡的亮度；而在 進行「電池的串聯、並聯」活動時，學生就能針對電池的串聯、並聯時燈泡的亮度進行分析，

透過這兩個活動的安排，學生解釋分析實驗結果的能力有些許的進步。

(5)學生報告與批判質疑的能力

在「燈泡的串聯、並聯」時，學生帶著自己小組的實驗單上台，學生就會照著實驗單上 的內容「唸」，台下的學生也只根據畫在黑板上的電路圖，指出電路圖線路上沒有畫好的地方，

可見學生不管是報告或是批判質疑都有待加強；進行「電池的串聯、並聯」時，教師規定學 生不能帶實驗單上台，要學習用「自己的話」將實驗結果講出來，學生這時才能放心大膽的 報告，而且經過老師的提醒，學生能將注意力放在比較各組所報告的「電池串聯和並聯時燈 泡亮度的差異」，因此透過這兩個活動的安排，學生報告與批判質疑的能力也有些許的進步。