幼兒科學教育

在幼稚園課程中對於科學教育的進行，目前在幼稚園課程標準中簡略的提及到培 育幼兒學習自然科學的正確概念、態度與方法。本節將探討幼兒科學教育相關事項，

並對幼兒科學能力指標、教室中的科學課程、教師的角色三部份加以探究。

一、幼兒的科學能力指標

學前幼兒與生俱來的學習能力與好奇心有時會讓成人感到不耐煩，對週遭的環境、

事物總有問不完的問題。單針對幼兒的學習特質，周淑惠(1998)認為幼兒在好奇心得 驅使下，想了解周遭事物、觀察其反應、並實際付諸行動的表現如同小小科學家。在 美國，Ellen(2003)提到全國兒童教育學會（The National Association for the Education of Young Children）為適當的「科學教育」定義如下:科學是課程的一個主要部份，它基 於兒童與生俱來對周遭環境的興趣之上。科學是實驗與探究，而且鼓勵每個兒童積極 參與其中。兒童經由科學活動和校外教學寫下計畫，運用一些思考技巧，如預測觀察 實驗等，許多科學原理與他們自身經驗息息相關。

學前科學教育並非要求幼兒能理解重要知識，其目的在於培養幼兒的科學方 法、科學概念和科學態度(成映鴻，1988)。教育部（1987）所頒定的幼稚園課程標準 之常識課程領域目標其中包含了培育幼兒學習自然科學的正確概念、態度及方法。在 實施方法中提到每一種科學活動在設計時應包含三種主要行為目標:

（1）科學概念的獲得:所編選教材，須依幼兒身心發展的順序，與小學銜接而不重 疊。

（2）科學方法的學習:觀察、比較、分類、配對、對應、序列、發表、實驗、應用 及推理。

（3）科學態度的培養:好奇進取、負責合作、虛心客觀、細心、信心、耐心、發表、

自動自發、喜歡創造及欣賞。

幼兒既是探索者也是思考者，周淑惠(1997)認為幼兒自然科學教育的目標應包括科 學知識的獲取、科學方法的培養、科學態度的薰陶，因「科學」是多面向的，它包含科 學成果（知識）、科學過程（方法）、科學態度。在探究科學知識的方法與技巧又稱為科

學的程序能力，美國科學促進會所設計的 SAPA 課程(Science-A Process Approach)指出幼 稚園至小學三年級階段之程序能力應包含:觀察、分類、推論、預測、使用數字、溝通、

測量、使用時空關係。Eliason 與 Jenkins(1994)提出:觀察、比較、分類、溝通、測量、推 論、預測、記錄。

目前我國幼兒科學教育之總體目標尚未有明文訂定，陳淑芳等學者（2002）在幼 兒科學基本能力指標建構研究中暫且將幼兒科學教育目標訂定為：在引導幼兒觀察各 種自然現象和物理現象，以及對其變化產生好奇、探索的興趣，進而學習科學探究的 方法和態度，奠定將來進入正式科學學習系統之良好基礎。並建議幼兒科學教育應以 培養科學探究，興趣與方法為主，著重幼兒科學程序能力與科學態度之培養，以及體 驗科學概念。幼兒階段應培養且具備的科學能力，其能力指標包含:

1.科學程序能力

（1）觀察:運用五官觀察自然現象和物體的特性；察覺現象的變化及狀態的改變。

（2）比較:比較現象或物體特性之相同和相異處。

（3）分類:依物體特性將其分類（單一屬性 多重屬性）；能指出分類的基準或屬 性。

（4）紀錄:運用圖畫、圖表或各種方式記錄觀察或測量結果。

（5）測量:運用工具測量物體的特性（如長短、輕重、冷熱…….等）

（6）實驗:依照指示或示範進行簡單實驗；設計實驗求証先前的預測。

（7）溝通:傾聽他人並給予回應；與別人交換意見與想法。

（8）預測:運用既有經驗預測事件或現象的變化或結果。

（9）表達:運用口語、圖表、實物、或模型表達科學活動之過程、想法及結果。

（10）探索:探索及上述基本能力之綜合應用。

2.科學認知能力

對於科學領域所探討的內容對幼兒來說均有可能感興趣，以幼兒科學學習內容 取捨來作為科學認知能力的判準:（1）與幼兒生活密切相關；（2）可觀察的（明 顯或不明顯）；（3）可操弄的；（4）幼兒感興趣的、基於好奇的；（5）生活上有 用的、基於需要實用的；（6）對未來有延伸性的；（7）合乎幼兒發展。

幼兒科學認知範疇包括:（1）物理科學（物質的特性/物質的變化/力與運動）；（2）

生命科學（生物的特性/生物成長變化/生物生活環境）；（3）地球科學（水、空氣 與土壤/氣候/天空）

3.科學態度

幼兒階段應養成的科學態度:好奇、勇於嘗試、感受發現的樂趣、求證的精神、

堅持與耐心、開放的心胸、樂於與人合作、勇於面對失敗、喜歡動手等。

二、教室中的科學課程

教師對課程的引導有著關鍵的重要性，對於在教室中實施科學教育鍾聖校

（1994）認為四至六歲幼兒實施科學教育，其目的是在滿足他們情意和認知發展的需 要，培養求知的潛力，以及培養自然愛生命的情懷。為使幼兒有豐富且充實的生活經 驗，幼兒的科學教育實施的特色有:（1）為幼兒「安排活動」而非「教導知識」。（2）

不勉強幼兒參與活動（3）活動過程中需注意個別需求。（4）活動取材來自周遭環境，

使幼兒有親切感。（5）活動設計在認知方面須滿足其好奇，在情感上要滿足幼兒被愛 與尊重的需求。（6）活動結果不要求科學知識獲得多寡，重視幼兒是否因此經驗更有 活力、自信。自然科學輔導的方法，應重視幼兒整個學習過程，因此動機的引起非常 重要。引起動機要恰到好處，過於詳盡，往往不能引起幼兒的好奇和學習的動機；過 少往往不能激發幼兒的思考。要安排充分的時間讓幼兒自由操作，在操作的過程中，

教師要激勵幼兒運用思考，從中發現，了解事實及解決問題。注意問問題和回答問題 的技巧。教師應經常和幼兒做活動前與活動後的討論，以啟發幼兒的思考、想像和解 決問題的能力。每一種科學活動，在設計及輔導時，雖涵蓋三種主要行為目標，即科 學概念的獲得，科學方法的學習，科學態度的培養。惟在輔導時須注意幼兒整個學習 過程，不應只重視結果的學習。同時更要注意目標以外的學習，因此對於幼兒所發現 的問題，要把握時機，做適當的引導。進行科學教育編選科學活動及教材方面應是生 活化、具體性、經驗化，以日常生活所見所聞的具體生活經驗為探究起源，將抽象的 概念化為幼兒可理解的層次，在探索過程中教師可以各式的問題刺激幼兒的思考，並 讓幼兒有機會運用各項科學程序能力的機會（周淑惠，1998）。 Tu（2006）認為幼教 老師若沒足夠的科學活動，也錯過可教的時刻。在教室裡科學活動可透過重要的暗 示，經過理解科學的不同的類型可以幫助教師使科學活動適合幼小的孩子。另一方面

教師需要計畫正式的科學化活動，在日常工作裡實施非正式科學經驗，並且使用促進 次要的科學化活動的可教的片刻。教師應該被鼓勵為學齡前兒童建立一種具挑戰性的 科學環境，也讓幼兒體會到「科學」是隨處可見的。因此，幼兒科學教育應該是幼兒 在其生活脈絡中，經由觀察和親身探索熟悉物理和自然現象，不強調科學知識之傳授。

綜合上述可知，幼兒科學教育的目標主要在於科學概念的獲得、科學探究的方 法、及科學態度的培養，避免一味的灌輸科學知識，疏忽了幼兒的好奇心。引導科學 活動時教師的科學正確知識是否充足，與幼兒間的互動及引導語的使用是否恰當，均 需於課程發展過程中時時檢視。再則教師需注意到幼兒的科學概念與迷思概念的關 係，多讓幼兒有機會用感官去探索，觀察幼兒迷思概念的轉變情況，並檢討部份幼兒 未能轉變概念的原因，為未來的科學教育奠定良好的基礎。

三、教師的角色

目前在國內，幼兒自然科學教育研究不多，大多以國小以上學童為主。幼兒的 教育在課程安排上似乎佔的比例較少，幼教老師自認為專門知識不足外，幼兒年紀 太小，科學概念太抽象，幼兒很難理解，在種種的因素中，抹殺了幼兒探索的思考 能力。學前的自然科學活動，幼兒在迷思概念與科學概念間來回思索，最後二者凝 聚成一系統。

Vygotsky 認為教育是「引導」發展，幼兒的新能力，最先藉由成人及其他能 力較好的同儕合作來發展，再內化為幼兒心理的一部份。他建議真正需要評量的，並 不是靠幼兒自己做，或已具備有多少能力，而是由成人指導或與有能力的同儕合作來 解決問題所顯示的潛在發展程度間的距離，卽為「最近發展區」（zone of proximal development）。從最近發展區來維持幼兒的進步，教師可藉以下的活動來完成目的:1.

幫助幼兒選擇適合發展的合作性或個別性的活動。2.藉著調整活動、成人幫助的程 度，來修正活動的困難以達合適的挑戰程度。3.設定與幼兒逐漸萌發的認知和社會能 力一致的教室行為的期望。（引自 L.E.Berk & A.Winsler ，1999，谷瑞勉譯）。

教師的角色是為幼兒搭建學習的鷹架，引導幼兒理解科學概念。在此過程中 幼兒的科學教育引導科學概念，所要建構的鷹架以及教師的協助。周淑惠（2002）

提出「手動」、「心動」、「人動」與「他動」四大內涵，讓教師在科學教育實施時作

為課程安排的考量方向：

1.手動：手動即指親手活躍操作，其實應擴及於廣義的全身活躍，運用人的五種 器官與感覺，做為小小科學家的幼兒教師者要儘量提供全身活躍的直接經驗，讓 幼兒直接去觀察。

2.心動：有內在心靈也必須是活躍動態的，即在幼兒體驗操作時，教師要促動其 思考力。教師在互動對話中扮演著「穿針引線」工作，在互動對話中更重要的是

2.心動：有內在心靈也必須是活躍動態的，即在幼兒體驗操作時，教師要促動其 思考力。教師在互動對話中扮演著「穿針引線」工作，在互動對話中更重要的是