第二章 文獻探討
第一節 探究教學
第二章 文獻探討
本章共分四節討論，分別以「探究教學」、「學習環境」、「學習態度」及「學 習理論與教學策略」進行文獻探討。
第一節 探究教學
一、九年一貫
(一)課程目標我國自民國九十年起由國民小學一年級開始實施「國民中小學九年一貫課 程」，其中包括了基本理念、課程目標、基本能力、學習領域及各領域實施要點 等部分。而其中所指兩大教育目標為「培養國民生活能力和學習能力」，以及「以 兒童為學習的主體」（教育部，民 90）。為了實現國民教育目的，九年一貫課程 需引導學生達成的課程目標如下：
1. 增進自我了解，發展個人潛能。
2. 培養欣賞、表現、審美及創作能力。
3. 提升生涯規劃與終身學習能力。
4. 培養表達、溝通和分享的知能。
5. 發展尊重他人、關懷社會、增進團隊合作。
6. 促進文化學習與國際了解。
7. 增進規劃、組織與實踐的知能。
8. 運用科技與資訊的能力。
9. 激發主動探索和研究的精神。
10.培養獨立思考與解決問題的能力。
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(二)課程綱要
為達成以上課程目標，在課程總綱要中揭示課程設計應「以學生為主體」、「以 生活經驗為中心」，並希望培養學生能帶著走的「十項基本能力」，而其中多項都 與建構主義的理念有相符之處 （吳俊憲，2000） 。由此可看出，近年來政府已 經開始注重學生的自我學習。學生需要靠自己建構知識，而學生在建構知識的過 程中，又需要具備一些特定的能力。在我國最新發布的「97 年國民中小學九年 一貫課程綱要」中，明確指出學生應具備的基本能力中包含「問題解決能力」及
「獨立思考能力」（教育部，2008）：
「問題解決」：運用已知知識，透過組織與整合知識和資料，找出解決問題的方 法與策略。在問題解決過程中，會需要學生針對問題自己作推理以解決他所面臨 的問題，這個過程就是「獨立思考」的表現。
「獨立思考」：透過自我推以來解決問題的歷程，推理是一種思考的歷程，它包 含了基本的思考、批判性思考以及創造性思考。
(三)自然領域
自然科屬於九年一貫課程中的七大領域之一，而自然科有許多內容都需要運 用問題解決以及獨立思考的能力，這些能力常需要教師在課堂上的教學中協助學 生學習。教育部（民 90）在九年一貫課程綱要中提及教師在自然與生活科技領 域的教學中，要盡量以日常生活中的事例作為導引來進行探究的活動，並經由解 決問題的過程中獲得相關技能的學習，進而運用科學方法去解決日常生活的問題，
如此才能提升學生對科學學習的喜好。
近代科學教育目標是要培養學生科學探究的能力，而科學探究能力的養成就 必須使用探究教學法而非傳統式(講述式)教學法。在我國九年一貫課程中，科學 課程教材的編寫式要以學生為中心及活動為導向的。在教學方法上，教育部也臚 列了九項準則性指導綱領（教育部，民 90）：
1、應以啟發方式替代知識的填鴨。
2、透過解決問題的過程，學習科學概念、科學過程技能及科學態度。
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3、應提供學生充分發揮自主性的學習環境。
4、應引導全班，或分組討活動，培養學生表達、溝通能力。
5、應隨學生的能力或經驗，隨時改變問題的層次，誘導學生的思考能力的發展。
6、教師應定期教學計畫、單元教學計畫，並能根據教學所需修正教學計畫提升 學生的學習成效。
7、教學時應以學生生活經驗，及既有知識或經驗為基礎，多舉實例引起學生學 習動機。
8、教學活動應式教學所需進行戶外現場教學。
9、教學時應培養學生環保意識及實踐的習慣。
以上九項綱領中有多項與建構主義的理念不謀而合，而探究式教學又是建構 式教學中常使用的一種教學模式，因此之後將進行建構主義以及探究教學之文憲 探討。
二、建構主義
(一)建構主義的內涵
近年來有些教育家發現以往的教育中，只要求學生學習客觀真實的知識，而 忽略學生的興趣，而這時也造就了建構主義的興起。建構主義認為知識是人類建 構而來的，學生是主動的知識建構者，並不是被動的接受或吸收者。
(二)建構論
持建構論觀點的學者對於知識的建構有許多不同的觀點，張世忠（2000）綜 結文獻知識將建構論非為下列三類，簡稱建構三元論：
(一)個人建構主義：人類知識的形成，是個人主動建構，不是被動的接受或 吸收。
(二)急進建構主義：知識是個人經驗的合理化或實用化，不是記憶真理或事 實。
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(三)社會建構主義：知識是個人與別人互動與磋商形成共識的。
綜合來說，知識的建構在學習上，就是強調學習者主動將新知識融入本身知 識體系內，並非受迫而接受的，而是經過互動、磋商，最後形成個人的知識。當 然在教學上，更應著重以學生為主體的教學。建構主義教學下，教師的角色是─
引導者、協助者，這種教學方式是一種「以學生的想法為中心」的教學，不同以 往「以傳授給學生教師中心的想法」為主的教學（潘世尊，1989）。Chang 和 Barufaldi(1999)曾提到根本(急進)建構主義之下的教學可以說是一種以問題中 心的教學，無論是推論學生的知識、激發學生產生困擾的感受、促進學生進行反 思、亦或是引導學生建構的方向等，都可以運用向學生提出問題或是請學生互相 提出問題的方式做為切入的工具。
(三)建構論的教學原則與策略
張靜嚳（1996）指出建構主義的教學原則如下：
(一)學生為學習主體。
(二)知識是個體自己建構而來，不是被動接受。
(三)知識要可以用來解是日常生活所見的事實。
(四)教師應該使用多元的手段，如實驗、討論以及認知衝突等，以求學生解構自 己的概念，進而重構自我概念。
(五)培養學生自動求知以及發現解決問題的能力。
依據建構主義的教學原則，則可發展出建構主義的教學策略。張柏強（2004）
將文獻中所提及建構論的教學策略整理如下：
(一)引起興趣：
以生活中的例子，並以學生所具有的先備知識為出發點，使學生注意到這個 問題，並且提出一些可以思考，有討論價值的問題，使學生融入這個環境。
(二)傾聽學生想法：
就之前所提的問題，讓學生討論後，講出他們的想法，以瞭解他們的建構模 式。
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(三)不同想法的解構與重構：
同一班的學生對於一件事情的看法一定有不同的情況發生，讓他們有機會發 表自己的想法以及接受別人的質疑，造成認知上的衝突，如此可以幫助學生解構 自己的架構，並藉由討論，再重新架構屬於自己的新想法。
(四)應用新的想法：
讓學生用新的想法，來推想一些實際發生事件的原理，並由此來預測推理一 些事情發生的可能性。而學生也要回想自己的架構是如何改變的，使後設認知能 力可以增強，並讓學生比較瞭解整體架構。
(四)小結
綜合以上，建構主義最重要就是知識的建構是主動的，在教學上需要讓學生 主動發現問題，並試圖解決問題，而探究式教學正是因應建構主義設計的教學模 式。因此在後面的文獻探討中，將繼續探討探究式教學。
三、探究教學
(一)探究的本質
Abd-El-Khalick(2004)提出，以科學中探究的角度來說：探究式一種教學的 方法與過程，可幫助學生發展科學概念；以探究科學的角度來說：探究式教學的 成果，學生學習在科學內容中探究，發展出對科學本質及科學知識的認知及有意 義的探究技能。
探究根本上指的是找尋問題以及解決問題的過程。也就是在人類遇到問題時，
解決問題的過程，在此過程中，探究者會運用一些技巧，如：確認問題、描述假 說、設計實驗、收集資料、分析資料及形成結論等，經由這個過程來找出有關問 題的答案（引自王敏祝，民 93，頁 8）。英國的表現評量(Assessment of Performance Unit)(1989)將探究定義為「學生進行無法立即找到的答案，或無 現成或具體規則性、可供參考套用的活動(task)」。
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Herron(1971)提出，探究活動是一種動態的過程，過程包括可以用來做為判 別假設成立或正確與否的科學知識、用來解決問題的可能方法、針對學科內容所 產生特定問題的內容、問題的形成過程、實驗方法的選擇、數據(資料)的收集與 詮釋、假設的成立以及最後形成知識等不同階段。
(二)探究的教與學
學生的學習最常在課室內，因此課室內的教學活動就變得相當重要。探究式 教學由學生提出問題，並尋找該問題可能的解釋與答案(NRC，2000)。探究式教 學法強調透過時作的過程來引導學生學習（黃仕棋，民 93）。探究教學由尋找問 題的解答開始，重視學習歷程，學生是學習過程中的主角，在學習過程中，學生 主動建構知識，因此學生的角色是主動的探求者，而不是被動的接受者，學生的 探究能力也從學習過程中慢慢培養起來（王敏祝，民 93）。而在科學領域中，首 要的過程就是探究。洪振芳、賴羿蓉（1997）提出，科學探究是一種發驗問題與 解決問題的循環過程，在進行探究的過程中，必須與他人互相討論，針對所欲解 決
的問題，提出可能的解決方案、產生一個最有效解決問題的理論。
(三)探究的類型
在教室的學習環境中，學生進行探究時會經歷提問、計畫、分析、詮釋、溝 通等流程，而在每個階段的型態可能不同，因此會有好幾種不同的型態。如果依 據學生主導(學生中心)或是教師主導(教師中心)的程度，探究的活動可分為幾種 變異型(NRC,2000,P.29)。如果學生主導的程度較多，則教師主導的程度就會較 少，探究型式就越開放；反之，如果教師主導的程度越多，則學生主導的程度就
在教室的學習環境中，學生進行探究時會經歷提問、計畫、分析、詮釋、溝 通等流程，而在每個階段的型態可能不同，因此會有好幾種不同的型態。如果依 據學生主導(學生中心)或是教師主導(教師中心)的程度，探究的活動可分為幾種 變異型(NRC,2000,P.29)。如果學生主導的程度較多，則教師主導的程度就會較 少，探究型式就越開放；反之，如果教師主導的程度越多，則學生主導的程度就