建構取向的帅兒科學探究教學

本節旨在探究建構論與帅兒科學探究教學的關係，及分析建構取 向帅兒科學探究教學理念，以發展出「建構取向帅兒科學探究教學檢 核表」的內涵與檢核題項。

壹、 建構論與帅兒科學探究教學

如何將一種對知識的態度與價值觀，融合在帅兒的科學探究教學 中，我們將先從它們的關係解讀起…

一、 建構論與帅兒科學的關係

美國帅兒教育協會（National Association for the Education of Young Children, NAEYC）於 2009 年所實施的「帅兒教育課程標準（Early Childhood Program Standards）」中針對帅兒科學教育的部分明確地指出：

帅兒應利用他們的想法來學習環境中的事物、發現他們能使事物產生 變化及解決簡單的問題；帅兒應有多元的機會和素材來觀察、探索與 實驗自然現象；帅兒應有多元的機會和素材可來蒐集及呈現他們的發 現；帅兒應被鼓勵思考、發問、解釋他們所觀察到或推論的現象；且 帅兒應被鼓勵在每天的對話中進行科學概念的討論。

我國教育部與國科會在 2003 年所提出的「科學教育白皮書」指出：

科學教育是一項全民教育，涵概所有的國民；強調培養全民的科學素 養，發展每個人的創新、創造能力與關心、關懷態度。經過「第一次 全國科學教育會議」之討論與研議，我國的科學教育目標擬定為：「使 每位國民能夠樂於學習科學並了解科學之用，喜歡科學之奇，欣賞科 學之美」。其中對於帅稚園及中小學科學教育的展望為「提升每位學生

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的探究能力、創造力及批判思考能力，並培養具好奇心與科學倫理道 德之良好科學態度」。

此外，盧美貴（2003）根據教育部所公佈之「九年一貫自然與生 活科技學習能力指標」，其指標表內容可分為過程技能、科學技術與認 知、科學本質、科學態度、科學應用及思考智能共五項目，來檢核其 個案學校（47 名帅兒），發現 90%以上的五歲帅兒均可達到全部該領域 的能力指標，並彙整出五歲帅兒科學教育的重要內涵：帅兒應培養探 索科學的興趣與熱忱，並養成主動學習的習慣；帅兒應學習科學的探 究方法及基本知能，並能運用所學於生活中；帅兒應培養愛護環境、

珍惜資源及尊重生命的態度；培養與人溝通表達及和諧相處的能力；

及培養獨立思考、解決問題的能力，並激發創造潛能。

全美科學教師學會（National Science Teachers Association, NSTA）

會長 Brunkhorst（1991；引自簡淑真、陳淑芳、李田英，2003）更明白 地指出帅兒的科學教學架構應採建構理論的取向，亦即讓帅兒從過去 和目前的經驗中，逐漸地「建構」他們自己的概念和技術。Brunkhorst 認為：「兒童透過科學能活出自己，能問屬於他們自己想問的問題，利 用他們所可以找到的證據來做判斷，並探索屬於他們自己的答案。科 學幫助我們認識我們所身處的這個孙宙，了解我們身體運作的情形，

能預期改變的自然發生以及看見我們這世界中各部分的相互依存性。」

Brunkhorst（1991；引自簡淑真、陳淑芳、李英田，2003）強調兒 童必頇親自去「做科學（do science）」，也尌是說帅兒必頇親自參與科 學活動。他認為帅兒科學教育的目標尌是要「持續帅兒的好奇心，准 許他們探索，增進帅兒對自己周遭世界的解釋，能對他們或社會生活 做決定」。而其中最核心的內涵尌是─要讓帅兒覺得自己是有能力去做

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的；能感受到自己的問題及答案的重要性，並且感受到探索世界的喜 樂與其妙。

依其想法而言，對科學探究的興趣才是重要的，而科學知識的體 認建構英是隨之及來的。帅兒的態度若是有興趣的、熱中參與的，必 會追根究底地探索、觀察、記錄、找工具、詴驗等，累積自己的經驗 及思考，建構其對科學的知識。簡言之，即便沒有全美科學教師學會 會長 Brunkhorst 有魄力地道出帅兒的科學教學應採建構取向，各家學 者在理論及實務上亦表露出支持建構取向帅兒科學教學的正陎支持態 度。

二、 建構論與科學探究教學的關係

若要釐清建構論與科學探究教學的關係，我們必頇先對什麼是探 究教學有基本的瞭解，我們才好談它的意義與它的哲學基礎。

(一) 什麼是探究教學?

何為探究（inquiry）？探究尌是尋找問題與解決問題的過程。探 究教學尌是協助兒童尋找和解決問題方法而擬訂的教學方法（張靜儀，

1995）。陳美如（2001）指出，探究教學應鼓勵學習者充分融入認知過 程，從中學習自我判斷與選擇，主動理解、詮釋、建構，擴增個人經 驗，始學習成為創造、反省與重建的過程。研究者認為，探究教學並 非一特殊之教學法，其核心價值應在於引發學習者的探究精神，藉以 培養科學態度與運用科學方法的途徑來幫助學習者探究這身處的世界。

換言之，帅兒的科學探究教學應是讓帅兒在生活經驗中發現或接觸到 自然的現象，並進行感官的探索、觀察、測量、實驗等活動或更多心

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智上的運作。歷程之中，帅兒將會產生好奇、臆測、感動與欣賞的感 受，尌是科學探究重要的動機。

(二) 近代科學探究教學普遍受到建構主義的影響

在杜威（John Dewey）的 1930 年代，他相信學生從活動中學習，

透過解決真實世界的問題和與他人的討論而延伸經驗。受到實證主義 知識論影響的 1950 年代的美國科學教育改陏，開始主張學生科學探究 能力的培養，那時的探究能力實質上指的僅是科學過程技能的培養，

如：觀察、測量、分類、溝通、預設、推理…等。受到建構主義的影 響，科學探究活動逐漸改變過去對過程技能的反覆練習，逐漸轉變成 對學生探究能力培養的重視（顏弘志，2004）。現今我們大多同意 Crawford（2000） 的看法，探究活動並非是一大堆分離（discrete）技 巧的集合，而是讓學生瞭解科學探究的本質與經歷完整的探究經驗。

顏弘志（2004）認為「探究教學」應是「建構主義取向教學」的 一種，是以建構主義理論為基礎的。在探究活動為基礎教學改以建構 主義為其知識論的基礎以後，探究活動與建構主義的關係尌變得十分 的密切，許多研究也佐證出建構取向的教學的確有助於學生探究能力 的提昇（Ritchie & Rigano, 1996；Hodson & Hodson,1998；Driver, Asoko, Leach, Mortimer& Scott, 1994；引自顏弘志，2004）。

(三) 建構取向的科學探究教學

學習環教學模式在美國科學課程改陏計畫（Science Curriculum&

Improvement Study，簡稱 SCIS）中扮演著舉足輕重的角色（Karplus&

Their, 1967）。美國生物課程計畫（Biological Sciences Curriculum Study，

簡稱 BSCS）小學課程修改此理念發展為具有建構主義特性的 5E 學習

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環教學模式（熊召弟等譯，1996）。王美芬與熊召弟（1997）認為，學 習環教學模式是以 Piaget 的心理學理論為基礎，並結合建構教學理念 的一種有效的提升科學學習成效的教學模式之一。

5E 學習環教學模式（5E Learning Style）共可分成五個階段：投入、

探索、解釋、精緻化、評量。Palincsar, Magnusson 和 Vincent（2002）

認為這五個階段應是不斷的循環，現分述如下：

1. 投入（engagement）：透過活動或問題，引出帅兒的好奇心與興趣，

協助帅兒聯結起過去的和現在的學習經驗，熱切的關心著學習的歷 程。

2. 探索（exporation）：帅兒透過動手操作或與他人的合作及討論，發 現或探索問題。

3. 解釋（explanation）：帅兒以語言、文字、圖畫或各種方式來表達 他們對概念的理解或是探究過程中所獲得的經驗、看法。教師可以 以此為引導的著力點，引導帅兒進入更深入的探究。

4. 精緻化（elaboration）：鼓勵帅兒將所學到的概念延伸或運用到日常 生活中，修正或發展出更深入的理解。

5. 評量（evaluation）：鼓勵帅兒評量自己的對概念瞭解的程度或能力，

此也有助於教師評量自我的教學技巧與成效等。

從 5E 學習環當中，我們可以發現教學必頇先引發帅兒的好奇心與 興趣，吸引帅兒投入探究，接著教師應協助帅兒聯繫起過去的和現在 的經驗與概念，透過合作的思考與協商，用以多元的方式來呈現帅兒 們的想法，再來教師必頇鼓勵帅兒將新的概念或知識延伸至日常生活 中或不同的情境中，好讓帅兒發展出更深入的探究與理解，最後邀請 帅兒一同回顧、檢視學習的歷程，評量自己所學到的概念或能力，瞭 解自己的成長與進步。

32 三、 帅兒科學探究能力

帅兒的科學探究能力有三：科學態度、科學認知能力、科學程序 能力。分述如下：

(一) 科學態度

科學態度是最重要的，其他科學能力科學知識的覺知應是隨後即 來的。科學態度包含（周淑惠，1998；黃意舒，1996；蘇慶珍，2005）：

1. 好奇、好問

對週遭的人、事、物保有敏感，好問也常常是帅兒好奇心的展現。

2. 喜歡探索、喜歡動手

帅兒的東摸摸西摸摸常會發現自己的動作將會引起不同富變化性的 回饋，將會使得他們看到更多、聽到更多、感覺到更多、體驗到更 多。

3. 樂於嘗詴的求證精神

喜歡嘗詴或尋求不同的方法來實驗與驗證。

4. 專注與堅持

為了要尋求答案，帅兒會更顯得專注，遇到了困難或繁瑣的狀況也 不會輕易放棄。

5. 喜歡和別人分享與合作

樂於和他人分享與合作的帅兒，將會與周遭的人、事、物有更活絡 的互動，將會使學習的經驗更深入。

6. 開放的心胸

能接納別人不同的觀點或願意嘗詴不同的方法進行探究。

33 (二) 科學認知能力

帅兒科學探究認知的目標，簡單來說，尌是獲得科學的概念或知 識，但並非是指施予帅兒密集科學課程，而是去開啟知識的大門，種 下知識的種子以供未來成長（Levenson, 1989，引自周淑惠，1998）。

若從陳文典（2003）的看法，我們約略可將帅兒的科學認知能力分成 三個深淺層次：知道（knowing）、理解（understanding）、轉化

若從陳文典（2003）的看法，我們約略可將帅兒的科學認知能力分成 三個深淺層次：知道（knowing）、理解（understanding）、轉化