有效的學與教策略

為了要提升學習科學的效能，並讓學生覺得科學有趣、切身和重要，教師可以 採用例如實驗、探究活動、討論、角色扮演、辯論、情境為本學習、問題為本 學習和專題研習等學與教策略。在選擇學與教策略時，教師應該留意課程、教 學法及和評估之間達到一致的重要性，並注意以下的要點：

 如何建基於學生的既有知識和過往經驗；

 個別課堂或一系列的課堂是否能在廣度和深度方面充分涵蓋課程中列出 需要學習的內容；以及

 應採用哪些特定的學習、教學和評估策略，以促進、監察、提供有關學習 的佐證及改進學習。

下列是一些適用於科學的學與教策略和活動示例，可供教師參考：

(a) 實驗活動

科學科目是實驗學科。親身參與實驗活動尋找答案，對學生建立個人科學 經驗是相當重要的。學生應明白進行實驗、觀察和量度時，處事小心和力 求準確的重要性。實驗活動應盡可能和學習科學原理結合，好讓學生可以 把所學的科學意念和概念與實驗結果連繫。開始時，教師應該為學生提供 充足的指導和支援，例如提供實驗步驟指引和數據表。當學生累積了足夠 的 實 驗 知 識 和 技 能 ， 教 師 便 可 相 應 減 少 給 予 的 指 導 和 支 援 。

示例

常識科（小一至小六）

可以就「光與影子」的課題安排實驗活動，讓學生探索光源的位置和影子的形狀 及大小的關係。學生可以小組形式進行實驗，改變光源位置下，觀察物件的影子。

學生亦可記錄光源在不同的高度和角度時，物件影子的大小和形狀。進行探究時，

學生需要運用觀察、量度、記錄等科學過程技能。此外，也可進行一些延伸活動，

例如讓學生在課堂以外觀察樹木、房屋和汽車等不同物件在陽光底下所產生的影 子，或讓學生記錄在早上、正午和黃昏時，太陽在天空的不同位置，以及隊友所 產生的影子的形狀和大小。透過這些活動，便可加深學生對光源的位置和所產生 影子的關係的理解。

生物科（中四至中六）

可以就「消化和吸收」的課題安排一項實驗活動，利用透析管模擬消化道的消化 和吸收過程，讓學生有機會運用實驗操作及進行食物測試等實驗技巧，並提升他 們對消化道內的消化和吸收過程的理解。

(b) 科學探究

科學探究涉及觀察現象、提出問題和假說、設計並進行探究，以及解釋結 果。探究活動並不單為了驗證事物，更可以讓學生理解科學過程，包括如 何釐清問題、設計實驗、記錄和解釋數據，以及如何將獲得的知識傳遞開 去。

安排探究活動時，教師應該運用專業判斷，為學生安排合適的探究工作。

對於低年級學生，或者是能力稍遜的學生，可以為他們安排一些問題較為 清晰的簡單探究活動；對於高年級或是能力較高的學生，則可讓他們處理 一些較複雜和難以界定的問題。最好讓學生進行不同類型的探究活動。透 過這些探究活動，學生便可由進行「食譜式」的實驗進展至由自己提出問 題和尋找答案的開放式探究。除了科學過程技能外，小組探究活動更可以 提升學生的共通能力，例如溝通能力、數學能力、資訊科技能力、協作能 力、創造力、明辨性思考和解決問題能力。

示 例

物 理 科 （ 中 四 至 中 六 ）

在教授「熱轉移過程」時，可以舉辦一個名為「太陽灶比賽」的探究活動。學生需 應用有關傳導、對流和輻射的知識，加上在以往課題中所掌握的技能，設計及進行 一個有關太陽灶能量轉移的小型探究活動。學生可以探討不同物料與設計對灶內溫 度提升速率的影響。開始時，學生需要分組討論，並草擬初步計劃。之後他們可以 分組製作自己的太陽灶，並量度在陽光照射下灶內的溫度。此外，可要求學生討論 及挑選適當的儀器來量度溫度。更可要求學生進行深入的探究，計算太陽灶的額定 功率，以及找出它與文獻中所載的太陽常數的關係。

(c) 問題為本學習

問題為本學習是一個以問題為核心的教學方法，多用於專業課程內，參與 者需要解答在工作中會遇到的真實問題，而越來多越多的學科都採用這種 方法。當中涉及的開放式問題大都建基於真實的處境，沒有既定答案且難 以界定，也沒有快速和簡易的解決方法。過程中，學生可以獲得新知識和 技能，並結合先前所學到的知識來解決問題。學生需要了解和界定問題、

找出解決問題所需的知識、想出其他可行的方法；找出和測試解決的方案，

並加以驗證。教師應按照學生的能力，擬訂不同複雜程度的問題，並以提 示或啟發思考的問題加以引導。因此，教師需要擔當促進者、資源提供者 和觀察者的角色。透過積極參與學習過程，學生可以提升學習動機，並對 自己的學習負責任。

除了促使學生深入了解課題外，問題為本學習還鼓勵他們作出明辨性和創 造性思考，並在與科學相關的情境下一起解決問題。過程中，學生亦可增 強他們自主學習的能力。 

示例

化學科（中四至中六）

假設學生是在一間咖啡公司工作的化學家。公司計劃推出全球首創的自熱咖啡罐。

學生需要設計一個罐，可在3 分鐘內把盛載於罐內的咖啡加熱至 60^oC，並能保溫 30 分鐘。這個罐需要方便攜帶和容易使用，而其盛載著的咖啡可直接飲用。教師可提 出下列問題幫助學生進行分析：

 這個罐可盛載多少容量的咖啡？

 需要多少熱能來把咖啡加熱至指定溫度？

 有哪些化學品起反應可以提供穩定的熱能？

 每種化學品需要用多少分量？

 產品是否可讓客戶安全使用？

學生可以通過多種方式，例如在實驗室或虛擬環境中測試他們提出的解決方案。

(d) 情境為本學習

建基於學生已有知識的學習是至為有效。採用現實生活中的事物作教材，

不但能引起學生的學習興趣，還可以提升他們的學習效能。情境為本學習 強調科學與學生日常生活的關係，讓他們了解科學、科技、社會和環境的 連繫。當學生有效掌握一些基本概念後，便可在其他情境中應用這些概念、

知識和技能。 

示例

物理科（中四至中六）

現代汽車備有碰撞時容易皺摺的撞擊緩衝區。當發生交通意外時，能發揮保護乘 客的作用。這個活動要求學生為一輛玩具車設計和製造一個撞擊緩衝區，並利用 數據收集儀測試有關的設計。教師應鼓勵學生自行選擇製造物料及設計測試方 法。「情境物理」網站(http://www.hk-phy.org/contextual/)可為學生提供有用資料，

幫助他們有效地進行這個活動。

(e) 小組討論／角色扮演／辯論

小組討論、角式扮演及辯論可以讓學生之間產生互動，發表意見並交流見 解。這些活動都是鼓勵學生積極參與學習過程，以及發展他們的共通能力，

例如協作、溝通、明辨性思考和解問題能力的有效方法。在這些學習活動 中，學生需要搜尋及分析資料、以清晰和有邏輯的方法組織和展示出來，

討論及作出判斷。

一些具爭議性的議題，是十分適合透過小組討論和辯論來學習。進行上述 活動時，教師需要提供有關個案的一些背景資料，並給予學生單獨思考的 時間。然後進行小組討論，讓學生交流觀點。過程中，教師扮演促進者的 角色，鼓勵學生與組員互動，引導他們循正確的方向進行探討，並適時就 他們的表現給予回饋。對於一些有關環境和道德倫理的議題，教師可提供 有意義的情境，讓學生透過角色扮演探索不同的觀點，並擴闊他們對相關 課題的視野。 

示 例

科 學 科 （ 中 一 至 中 三 ）

 辯論應否使用核能。

生 物 科 （ 中 四 至 中 六 ）

 辯論都巿化、工業化及保育之間的困局。

 辯論與基因改造食物、動植物克隆技術、人類基因組計劃、基因治療和幹 細胞治療相關的議題。

(f) 搜尋與展示資料

在現今資訊年代，學生可以從不同途徑，例如書本、報章、雜誌、科學刊 物、數碼媒體和互聯網接收許多資訊。因此，資訊素養對學生是十分重要 的，掌握資訊素養，學生可以整理、分析和展示資料，從中獲取知識，以 及作出明智的判斷。在進行小組討論、問題為本學習和專題研習等活動時，

教師應鼓勵學生進行資料搜集。最好讓學生得到多些處理資訊的經歷，學 習如何處理一些不同處境的資料，尤其是那些來源不明、不完整且含糊的 資料。有時候，學生往往會因面對大量的資料而感到無所適從。因此，教 師應該指導他們，讓他們學會如何按照自己的需要來篩選有關資料，並合 乎道德得地加以運用。 

示 例

常 識 科 （ 小 四 至 小 六 ）

脊椎動物可以按照身體特徵分成五大類：魚類、兩棲類、爬行類、鳥類和哺乳類。

學生可以分成小組，從不同的途徑，尋找這五個類別的資料，並將這些特徵加以 整理（例如以列表形式展示）。在延伸活動中，可要求學生尋找個別動物，例如海 豚和企鵝的分類，並展示其分類的理由。透過這項活動，學生可以明白生物界分 類的準則。

(g) 製作概念圖

概念圖是一種組織和呈現知識的視覺工具，可幫助學生描述各種概念之間 的關係。它可以用來產生意念、傳達複雜的意念、透過結合新舊知識來輔 助學習、評估學生的理解程度或找出他們錯誤的概念。在學習的過程中，

應鼓勵學生製作概念圖來鞏固他們對某一課題的理解，然後根據教師的意 見、同儕的評論和自我評估來改善概念圖。在製作過程中，為了讓學生熟 習這種展示資料的方式，教師可先要求學生把各種概念連繫起來或在部分 完成的概念圖上標示出概念之間的關係。除了用手繪畫概念圖外，也可以 利用電腦程式來製作，在繪製和修改更顯方便。 

示 例

科 學 科 （ 中 一 至 中 三 ）

「酸」的概念圖