教師專業成長

研究者「以科學玩具設計科學探究教學」，並經過兩階段教學歷程，從中獲得專 業成長。本章節尌「增長科學玩具及探究式教學的專業認識」、「教學活動設計能力之 成長」、「探究式教學能力的提升」、「教師研究能力的增進」等四方面進行討論，說 明研究者在研究歷程的專業成長。

一、增長科學玩具及探究式教學的專業認識

研究者在國小任教的課程中，雖然會帶領學生進行實驗操作，但大多是依教科書 進行教學，主要為驗證課本上所教導的知識。但是研究者進行本研究後，對於科學玩具 有了初步的認識，並且嘗詴動手製作科學玩具。研究者將製作簡單的科學玩具帶至國小 校園裡進行教學，從觀察學生的操作過程中，發現科學玩具的趣味性，能夠深深吸引學 生去探究科學的原理，甚至帄常對自然科課程沒有興趣的學生，也能樂在其中，對科學 玩具的課程參與度也極高，表示科學玩具獨特的魅力，也驅使研究者對科學玩具的研究 興趣，進而從中獲取科學玩具的專業知識。

學生對於科學玩具的操作有高度興趣，並樂在其中。 （T-20150414-1-2）

研究者在進行文獻探討後，了解到探究式教學的教學策略皆重視：（1）以學習者 為中心的學習歷程；（2）以生活世界的現象、議題來形成問題；（3）強化學生的表達 機會；（4）增加師生之間與學生之間的意見溝通；（5）重視小組學習。因此，研究者 為培養學生的科學能力，使學生從觀察中提出探究問題，進而設計實驗蒐集資料，最後 能歸納結論並發表。綜合上述所言，研究者的探究面向包括：（1）觀察；（2）提出問 題；（3）形成假說；（4）實驗設計；（5）解釋資料；（6）下結論與溝通。在教師引 導的探究式教學活動中，學生的學習更有成效，研究者不僅學習到探究式教學的「各種

面向」及「不同引導程度」的探究式教學模式，也更為明瞭對於國小學童的教學，應採 用「明示的引導式教學」的教學策略。

二、教學活動設計能力之成長

本研究的教學活動設計「以科學玩具設計科學探究教學」，目標為引起學生「學 習動機」的「科學玩具」，設計有順序的探究式教學，使學生充分投入探究的課程中。

以下分為「增進選取適合國小學童的科學玩具之能力」及「透過專家的指導獲得教案設 計的能力」二方面進行說明。

（一）增進選取適合國小學童的科學玩具之能力

指導教授許良榮老師的「科學遊戲實驗室」網站內容相當豐富多元，涵蓋主題共 分為泡泡世界、電與磁、空氣、光與視覺、聲音、力＆運動、水、化學、熱、紙等十大 主題，共計超過 250 項科學玩具或遊戲。而在這麼多的科學玩具或遊戲中，研究者參考 了許良榮老師的「科學遊戲實驗室」網站內容，暸解了選取適合國小學童進行探究式教 學的科學玩具，應考量國小課程時間有限、學童較不成熟、容易發生危險、能引起學習 動機、蘊含科學原理等因素。因此，研究者掌握選取適合國小學童之「以科學玩具設計 科學探究教學」的科學玩具原則，包含：（1）安全性；（2）經濟性；（3）製作簡單；

（4）原理易懂；（5）有趣；（6）節省時間；（7）可改變之變因眾多，最後挑選出「一 柱擎天」及「聽話的螺旋槳」兩種科學玩具並設計兩個單元的教案，進行科學探究教學。

此次上課的科學玩具製作簡單又方便取得，很好！ （T-20150409-1-1）

（二）透過專家的指導獲得教案設計的能力

在「以科學玩具進行探究式教學」的教學活動設計中，研究者除了定期與指導教 授及研究團隊討論教案設計的內容，並且參考探究式教學及科學玩具的相關文獻，在完 成設計初稿後，請兩位專家（均擔任國小自然與生活科技教師 12 年以上）進行審查。

經由專家審查後，研究者參照專家修改之意見進行省思與改進，並與指導教授討論後修 訂教學活動設計。

在此歷程中，研究者透過專家審查後的書面資料，學習到以下幾點：（1）在教學 活動中，九年一貫課程綱要之能力指標，應該與課程活動相對應；（2）給予學生足夠 的討論時間，才能讓學生深入探究問題。綜合以上所述，研究者不僅獲得專家的指導，

而且與指導教授互相討論後，更增進研究者教學活動設計的能力。

三、探究式教學能力的提升

楊秀停、王國華（2007）研究結果指出學生自行設計實驗的能力，需要教師適度 的引導才得以展現，教師適度的引導可以激發學生的探究能力，提昇知識主張及觀察記 錄的能力，該研究因而建議未來有意從事探究式教學之教師，以引導式探究教學為始，

逐步培養學生的探究能力。本研究以「明示的引導式教學」進行探究式教學活動，在第 一階段的第 1 單元，較難掌控的探究面向為「引導學生提出問題」，藉由協同教師的教 室觀察及討論意見後，研究者在第 2 單元的教學上應舉出較完整的探究問題範例，改善 學生學習的困難。

研：今日課程中的探究面向（提出探究問題），我沒有舉例出較完整的探究 問題範例，協同教師建議我：「既然是明示的引導教學，尌必頇舉出完 整的例子，避免學生因為不清楚問題的意涵，而導致無法回答較完整 的探究問題。」 （N-20150407-1-1）

研：舉出較完整的探究問題範例：「我如果是科學家我會想要探討鋁線的粗 細跟螺旋槳是否會轉動的關係。」 （N-20150410-1-1）

研究者與協同教師討論意見並修訂教學略策後，針對活動的內容，均清楚明白的 說明並引導學生操作，改善了學生學習的困難。

研：對於這次活動的原理，你暸解嗎？

S4：嗯，因為老師都會引導，所以在教學過程中，我們都慢慢暸解了。

（S-20150504-1-3）

另一方面，研究者進行兩個階段的教學後，由學生文件，包括：學生學習單、學 習興趣問卷及探究能力評量，並且與學生及協同教師進行訪談，以及重複觀看上課影 片，體會到蒐集各項資料後，並進行自我省思及改善教學策略，提升了研究者的探究式 教學能力，獲得教學能力專業成長。

研：在學習單的部份，你會覺得困難嗎？

S9：還好啊！因為寫的時候會跟同學一起討論。

研：如果同學也不會呢？

S9：再找其他同學討論看看。 （S-20150504-1-4）

研：你有提到關於學習到團隊合作，你是指什麼意思？

S21：尌是老師在問問題的時候，我們尌會去討論，然後找出正解。

（S-20150501-1-1）

四、教師研究能力的增進

（一）協同教師的回饋，促進教學省思及成長

本研究蒐集的資料來源之一為「協同教師教學觀察紀錄檢核表」以及「協同教師 訪談」，此為研究者精進教學的重要資料。協同教師的年資已達 12 年，且多次指導學生 參加科展並得獎，豐富的教學經驗，給予研究者寶貴的意見。研究者在教學後，藉由訪 談協同教師，並善用教學觀察紀錄檢核表，針對檢核表各項內容進行討論，獲得教學上

的缺失及體會到應該以不同面向的思考方式，同時，協同教師給予教學上的小技巧與改 善方案，使研究者提升教學能力。

實驗器材雖準備足夠份量，但如果可以分裝準備，教學過程會更佳。

（O-20150409-1-1）

學生對於科學玩具很感興趣，皆能專心參與。 （O-20150414-1-2）

學生對於教學活動要探究的問題，所指的內涵仍不太清楚，可以再多加敘明 或舉例，使學生更明白。 （T-20150407-1-1）

學生對於實驗的三大變因（操縱變因、控制變因及應變變因），觀念似乎不 清，尤其常常將操縱變因及控制變因搞錯。 （T-20150409-1-1）

（二）獲得研究資料之分析、歸納的能力

研究者在教學活動結束後，蒐集各項資料，包括「教學錄影」、「學生文件」、

「協同教師教學觀察紀錄檢核表」、「訪談記錄」及「教學札記」等。面對如此多樣化 的資料，研究者學習以編碼的方式整理歸納資料，在分析資料時，以三角校正的原則，

確認證據的有效性與一致性，得到初步結論後，與指導教授及協同教師進行討論、思考 及擬定改善教學策略，並運用於第二階段的教學。在研究過程中，不斷的進行分析、歸 納與討論，增進研究者的能力。

綜合上述，研究者以科學玩具設計科學探究教學，並經過兩階段的教學歷程之後，

能從中獲得教師的專業成長及提升教學能力。