探究教學法

House ( 2000 ）研究指出經常作實驗或從事實際科學探究活動、從生活經驗中 尋找解決問題的材料、合作學習等策略，學生顯著表現高成就；且常使用解釋規 則、定義、討論與生活經驗相關的問題和了解學生了解什麼的教學策略，學生表 現高學業成就。經驗可以提供學生認知衝突的經驗和社會化對話及推理能力，探 究導向的教學方法將焦點放在提供學生各種現象的直接經驗，增進學生認知衝 突、和鼓勵學生發展新的認知基模。根據 Gerber, Cavallo and Marek ( 2001 ）比較 探究教學教師與非探究教學教師之學生在科學推理能力的差異，結果顯示探究式 教學組學生科學推理能力顯著高於非探究式學生組。在探究教學歷程中，提供學 生多樣化的直接經驗，且學生從直接經驗中的材料蒐集資料、社會互動、評估及 呈現結果的學習歷程，培養學生的雅理能力。因此，強調直接經驗、合作學習的 歷程，融入教師之教學活動中皆是促進學生科學知識表現的教學行為。

以下將詳細介紹王美芬和熊召弟（2004）所提出的探究教學法，茲分述教學 方法如下

一、發現式探究教學法（Inquiry by discovery）

此法教師通常不先註明原理、過程和結果，此種教學法就是我們常說的發現 教學法的典型。此教學法分成三個階段，分述如下

（一）探索階段

此一階段，而是讓學生自行去發現一些現象。所以兒童在此階段會有對 新情境產生的學習，學習將激起疑惑及待探索的問題。所以，本階段使以兒 童為中心，教師不予以過多的指導。

（二）發明階段

此一階段又稱為名詞引介階段。在過程中，教師利用發問技巧、書本、

錄影帶，或其他媒體，介紹新的名詞或說明。

（三）發現階段

此一階段又稱為概念應用階段。在這一階段中，學生運用新名詞或思考 形式獲得其他問題的解答。

二、理性探究式教學法（Rational inquiry）

此教學方法如同第一種教學法也分成三階段，但是此法通常以教師完全講 述，看圖片或放影片來取代學生學習的第一階段；然後再由師生共同討論，使兒 童運用推理方法進行發展成其概念形成，如同發明、發現階段。

理性探究教學法，非常強調老師的發問技巧，因此常以發散性問題，誘導學 生下結論。

三、實驗式探究教學法（Inquiry by experimentation）

在此教學方法過程中，學生必須經歷發現問題、指出變因、形成假設並根據 控制變因的原則自行設計實驗、執行實驗以驗證假設。因為兒童在此探究過程中，

運用到的過程能力較為複雜，因此這種教學法僅能適用於高年級。

實際上，實驗式教學的前部分即為發現式教學，學生須藉操作、摸索以發現 問題、發現變因，可能還須要老師的「發明」概念，以幫助他們形成一種或數種 假設。僅從「設計實驗」開始，才把實驗式教學法的特徵顯示出來

四、資料處理探究模式

（一）主動探究模式

模式中，教師只回答「是」或「不是」，教師不答完整的敘述，讓學生 自己「主動」去建構完整的概念。

此模式之教學可以分成五個階段：第一階段：提示問題；第二階段：確 認問題；第三階段：實驗驗證；第四階段：建立理論；第五階段：評量。

模式中是以科學方法為教學過程，教學過程分成五階段（一）觀察現象

（二）提出假設（三）設立控制變因（四）驗證操作（五）推廣。

此模式，主要在訓練科學方法的運用。教學過程中教師提供必要的協 助，學生在探討過程中可矣發現新概念、學到新原理甚至學到科學態度。

（三）概念達成模式

模式中，包括了概念屬性的討論，學生從教師展示的教材中，整理出教 師心中要學生找出的屬性。

概念達成的教學階段有三：（1）提示正或負例的數據指認概念給學生，

（2）決定屬性的概念或定理法則，此階段是「概念名詞」的引介階段，（3）

檢驗達成之概念是否正確。

（四）組織因子探究模式

模式中，是以教師為中心的教學模式，教師整理教材、建立發展順序，

學生則根據現有的認知，適當的運用組織因子，將學生的新、舊經驗納入自 己的認知系統中。

組織因子教學模式有三階段：（1）提式組織因子，（2）提供更為細目、

仔細、具體的學習材料，（3）加強認知結構，此階段是將第二階段的概念展 開，因此，教師要利用對話，不斷擴展、深入次概念的範圍和例子，以增強 學生的認知結構。

本節文獻中，提到了許多探究教學法的類型。本研究將分析個案教師的教學 方法，除了驗證教學成效與學習成效外，還比照出與此教學法之異同。

我們正處於一個教育革新的時代，不僅升學制度在改、課程在改、教法也要 跟著改。九年一貫強調課程統整、學校本位、課程的發展與設計，更強調學生十

大基本能力的培養。所以，九年一貫課程依各學習領域制定每一學習階段所要達 成的學生能力指標，以期讓學生能有更完整、更適切的學習內容。

學校中各階段的「課程」、「教學」與「評量」，是科學教育的關鍵環節，

而這環節因學生的學習成效而強化教師使用各種新的教學策略的教學信念、信心 與勇氣。教學策咯的運用，主要目的是讓教師教學達到高效能，使學生的學習能 夠積極參與，以達到教學的重要目標（李隆盛，1996）。影響學生學習成效的因素 很多，如學習者的條件、教材、教學者、資源設備等。其中，又以教學者為主要 的關鍵因素。因此，在學生的學習歷程中，教師既是經驗的提供者同時也是診斷 者，教師在教學上策略的運用將影響學生的學習成效甚鉅。

因此，研究者期盼以有效教學策略的實施，發展學生學習成長的基礎，屏除 教師單向溝通的傳統教學方式，重視教學活動中師生的互動，讓學生從只有不斷 的觀察與模仿的被動學習角色，轉變為主動提問、主動推理……的學習。教育革 新成功的關鍵在於教師本身的覺醒，而不在於教科書、制度的更換。因此，身為 最前線的教師們，不應冷眼旁觀等待被動的改變，而必須尋求主動的內在革命，

反省自我的教學，主動建構一個有益的學習環境，發展一套有效的教學策略。如 此，學生對科學課程的學習更有興趣，而教師也不再是一群扼殺學生能力的原兇。