教材設計

以研究者服務學校之自然科教師社群共同備課及 POEC 的理論基礎為主，輔以分 組合作學習策略，針對國中二年級自然與生活科技領域之「原子與分子」學習概念，進 行模組化教案設計。

本研究所採用的 POEC 教案，是以 P-預測、O-觀察、E-解釋、C-結論四步驟，設 計成簡要的四格教案，如附錄 2 所示。

教師共同備課過程中，發現四格教案可扼要顯示教學流程，但無法清楚呈現師生 對話。而教師在引起學習動機方面，往往受限於環境、學生狀況、教師自身經驗種種限 制，無法在每一單元都能有適當的話語引導，以致於學生在學習單元時，不是偏離主題、

找不到重點，就是在引起動機上耗費太多時間，所以在討論過程中，建議加入帶有師生 對話的改良式教案，以兩教案並行的方式協助教師備課(附錄 3)，對照組以教師自製之 學習單實施(附錄 4)。

此節將以「擬定教學目標」→「設計嶄新教學內容」→「結合分組合作學習教學 策略」進行介紹。

一、 擬定教學目標

依據下表九年一貫課程綱要的內容及參照南一版國二上自然科教科書後，擬定出

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有認知師徒制、有科學閱讀素材 教師講述式教學、無科學閱讀素材 第 3 節 原子結構

學生分組合作學習(STAD) 、有小組 教具

原子結構

教師講述式教學 第 4~5 節 原子與分子

STAD、有小組教具

原子與分子 教師講述式教學 第 6~7 節 物質的分類

STAD、有小組教具

純物質的分類

教師講述式教學、無小組教具 第 8~9 節 物質變化的粒子觀點（一）

STAD、有小組教具

物質變化的粒子觀點（一）

教師講述式教學、無小組教具 第 10~11

節

物質變化的粒子觀點（二）

STAD、有小組教具

物質變化的粒子觀點（二）

教師講述式教學、無小組教具

三、 結合分組合作學習教學策略

實驗組的教學單元概述如下所示：

1. 「原子說與原子模型」：第 1~2 節單元設計以能簡要說明道耳頓的原子說 為核心，藉由原子、粒子、科學史演進來說明原子內電子、質子和中子的 發現順序，分辨原子的實心模型、湯木生的西瓜模型(葡萄乾布丁模型)、

拉塞福的原子核模型。

2. 「原子結構」：第 3 節單元設計以原子模型，來解釋原子內部的構造及電 荷、電性、質量、空間的分布，並利用貼紙點圖讓學生闡述其所理解的模 型。

3. 「原子和分子」：第 4~5 節單元設計以小組討論複習元素和化合物的分類 操作上的定義及其差異，再以小球所代表的原子組合出代表純物質性質的 最小單位→分子。能以小球模型解釋單原子分子、雙原子分子、三原子分 子，並以分子模型解釋元素和化合物之間的異同。最後將元素符號帶入，

學習化學式的書寫規則。概念建立過程為：實驗或巨觀操作元素及化合物 的分類 → 元素及化合物的微觀粒子模型 → 完成元素及化合物化學式 抽象符號書寫

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4. 「物質的分類」：第 6~7 節單元設計以物質的分類為主軸，以不同顏色的 小球代表不同原子，棒子代表原子間的結合，夾鏈袋代表容器，從不同的 組合中區別出混合物以及純物質，並以小球組合的模型說明分類原因。在 自純物質的家鏈袋中分出元素及化合物，並以小球組合的模型解釋分類依 據。

5. 「物質變化的粒子觀點」：第 8~11 節單元設計乃以實驗操作型定義說明水 沸騰為物理變化，水電解為化學變化。但巨觀現象解釋看不到微觀的反 應，故能以水分子模型活動正確區別水的三態變化為物理變化並以微觀粒 子觀點解釋之。能以水分子模型拆開重新正確組合出氫氣分子及氧氣分 子，為化學變化，並以粒子觀點解釋之。最後能以正確的化學式書寫出完 整均衡的水電解反應方程式。