探究式教學

壹、探究式教學的精神

以往的一般式科學教學較注重於成果，而忽略過程的重 要性，然而在探究式科學教學裡，則著重於過程的學習。目 前多數的科學教學仍然是聚焦於科學知識內容的傳授，教學 採用講述式、演繹式的方式進行(張惠博，2006)，學生被要 求去學習教科書中的事實和運算法則，並記憶和回憶它們，

如此在日常生活的實際情境中，很少會去應用和綜合被教的

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49 概念提升科學探究能力，以解決問題(Mantzicopoulos, Partick

& Samarapungavan，2008)。因而被視為是培養科學過程技能 的有效方法(Windschitl，2003)。

由 此 可 知 ， 科 學 探 究 式 教 學 是 一 種 以 學 生 為 中 心 的 教 1989）、National Science Education Standards（NRC, 1994）和 我國九年一貫課程（教育部，2000）都提到教師應鼓勵學生 作科學探究的活動並且特別強調科學知識的結構以及科學探 究（scientific inquiry）的教學（洪振方、楊芳瑩，2001；Rithchie

& Rigano；Roth，1995）。我國教育部（2003）公佈的「國民 中小學九年一貫課程綱要」強調以科學探究的方式進行「自 然與生活科技領域」的教學，期能經由科學性的探究活動，

激發主動探索與研究精神，使學生獲得相關的科學知識與技

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2001；林寶山，2003）。探究式教學強調學生的主動參與，並 且引導學生在探究的過程中建構相關的知識，並培養學生探

51 習(Hodson, 1990, 1992；Gibson & Chase, 2002)，因此 探究式教學模式較有利於培養較高層次的認知能力

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參、探究式教學的分類

由學生學習的角度出發，Dembrow & Molldrem (1997)及 Bibens (2001)指出探究式教學，必須要尊重並激發學生科學 探究的興趣和鼓勵學生進行持續不斷的探究活動。Key 和

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引導式探究式教學。

表2-3 探究實驗的開放層次表

等級 問題 實驗設計 實驗器材 實驗步驟 結果 名稱

0 給予 給予 給予 給予 給予 驗證式（食譜式）

1 給予 給予 給予 給予 開放 結構式 2 給予 給予 給予 開放 開放 引導式 2a 給予 給予 開放 開放 開放 開放引導式探究 2b 給予 開放 開放 開放 開放 引導開放式探究

3 開放 開放 開放 開放 開放 開放探究

第二類方式是依據教學模式的背景理論，根據王美芬和 熊召弟(1995)、賴慧玲(2002)、鍾聖校(1999)、甘漢銧和熊召 弟和鍾聖校(1996)的研究將探究式教學模式概分如下：

（一） 探討訓練模式

由舒曼(Suchman)於 1962 年所倡導，又稱舒曼探究模 式；由教師提出一個令人困惑的主題，誘發學生去發 現答案並尋找可能的答案，教師解釋說明應遵循的探 究原則，學生收集資料，形成假說並驗證，全班檢視 假說驗證過程，最後測試是否從這個過程中獲得理論 知識，藉由教學過程，發展以歸納法探討科學推理、

建立假說的能力。

（二） 科學探究模式

由舒華布(Schwab)於 1962 年所提出，又稱實驗式探

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究教學、過程技能探究模式，是一種注重科學方法訓 練的教學模式，特色為每一個探究階段，學生必須依 據事實找出問題，收集資料，並經過實驗驗證後，以 數據合理解釋、解決問題，而得到新知識。

（三） 概念達成模式

布魯納(Brunner)認為分類有助於整理知識，使我們避 免重複學習，於 1956 年提出此教學模式，是一種注 重學生概念分析、發展及歸納推理能力的教學模式；

由教師列出看起來相似，但卻有些不同的例子，讓學 生藉由分類的過程，讓學生思索並試做假設，以獲得 教師想要傳授給學生的概念。

（四） 組織因子探究模式

由奧斯貝爾(Ausubel)於 1960 年所提出，又稱前導組 體模式，是一種以教師為中心的教學模式。教師先整 理好教材，根據學生現有的認知，適當運用學生的先 備知識，幫助學生活用舊經 驗和舊知識，而獲得新 知。適用於抽象的或實驗過程複雜，或無法實驗的自 然課程。

（五） 集體探究模式

由錫倫(Thelen)於 1954 年所提出，較適合高年級的學 生，學生之間要有互動的關係，才能有熱烈的討論內 容，藉由遭遇問題、辨認問題、尋找解決方法、集體 探討同化、形成共識進行活動、反覆及完成的步驟，

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發展知識、理解力及情緒的處理結構。

依上述的分類來看，探究式教學將因學生的先備知識與 年級有其適用的探究式教學方式，並一體適用，如國小低年 級學童則較適用科學探究模式。

肆、探究式教學之相關研究

毛松霖和張菊秀(1997)以準實驗研究法及半結構陪談法 進行研究，比較探究式教學和講述式教學法對學習態度、學 生學習氣象單元概念的學習成效與解釋資料能力的影響，選 取十二個班共有 462 位學生作為研究對象，分成實驗組與控 制組，研究結果顯示：學生在氣象單元概念學習成效比較上，

實驗組學生顯著優於控制組學生；在兩組學生學習態度比較 上，學生參與度問題、解題成就感和信心問題與全部問題之 間，實驗組顯著優於控制組學生；在晤談結果方面：實驗組 在解釋資料能力亦優於控制組，特別在過程技能中分群的學 生，亦顯示出實驗組優於控制組。

謝甫佩、洪振方(2004)針對國小六年級學童實施科學探究 教學，透過課堂作業單、合適性問卷、日誌、晤談紀錄等資 料蒐集，紀錄學生的改變及反省自己的教學。結果發現，實 施探究教學，學生能在不同科學主題上(如聲音、植物等)了 解所學到的概念或技能，並且能提出具體概念或技能說明，

也能提出相關主題的問題，另外，學生也會把所學到的知識 概念或實驗與人分享。

洪文東、吳玲綺、鄭嘉裕(2006)在以探究式教學活動設計

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Samarapungavan、Mantzicopoulous 和 Patrick(2008)以幼 兒為研究對象，在幼兒園進行引導式探究教學研究。研究期

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價值的信念上明顯提升，且在自然科學習態度及學習自然科 的興趣上顯著高於對照組。

游雪雲(2012)以國小五年級的學生為對象，在為期一年的 iPod 科學探究教學研究中，探討探究式教學是否影響學生科 學本質信念的認識及是否達到九年一貫自然與生活科技高年 級科學本質能力指標的項目要求之問題，獲得學生透過 iPod 科學探究教學後，對於科學知識本質與探究本質信念的認識 有所提升；學生能達到九年一貫自然與生活科技科學本質能 力指標項目之要求的結論。

綜合上述，探究式教學明顯強調「做中學」，於探究教學 活動的過程中提供多元的機會，讓學生能體驗操作，滿足學 習的需求，有助於學生了解教師所要傳達的知識概念，也能 增進學生對科學學習興趣。另在探究的過程中，可以培養出 發現問題，主動提出質疑，且藉由實驗操作，思考及解決問 題，並以自己的結果做出解釋及分享，以建構科學知識等探 究的能力，因此探究式教學可提升學生的學習成效及有助於 學生的科學學習，提升學生的科學探究能力，也可增進學生 對科學學習興趣。

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