科學探究教學相關研究

探究導向教學並沒有固定的形式，Keys 和 Bryan(2001)指出探究不是一個 特定的教學模式方法或課程模式；有些學者則認為教師的教學介入愈少愈好，強 調啟發式(heuristic device)設計，以協助學生技能的學習；有些學者強調結構 化(有一定程序)的教學活動，例如引導探究(guided inquiry)的教學策略；也有 學者強調讓學生「做實驗」，以增進其探究能力(例如 Martin, Kass & Brouwen，

1990； Shepardson, 1997; Sutman, 1996)。因此，包括學習環、Vee 圖教學、

專題導向(Project based)探究教學、結構式探究…等教學法，都可以用不同的 方式在教學現場具體落實探究教學。雖然這教學策略有不同的形式，但是基本上 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。

但是在進行探究的教學時，必須注意釐清教學目標，是透過探究進行「概 念或其他教學目標的學習」，還是經由實際探究「學習探究能力」？ Bybee(2000)

以及 Lunetta(1998)指出 NRC(1996)的「探究」有兩種意涵：一是將「探究」視 為一種內容的理解(content understanding)，讓學生建構概念、創造意義以解 釋他們的經驗；二是將「探究」視為一種技能和能力，學習觀察並提出問題、形 成假說、設計與執行實驗、修訂解釋、科學論證的溝通與辯護等等。 如同 Abd-El-Khalick et al.(2004)將「探究教學」區分為「方法與目的」(means and ends)；以「方法」而言，將探究作為一種教學方法，其目標為達成學生對科學 內容的理解。而「目的」是將探究作為教學目標或成果，學生學習如何進行探究 (to do inquiry)，以發展對科學本質以及科學知識的認識論理解。類似的區分 是 Anderson(2007)將「探究」的概念區分為「探究學習」(inquiry learning) 與「探究教學」(inquiry teaching)，前者屬於將探究歸在學習成果的範疇，因

Songer &

Ho

表 2-2-1 科學探究教學相關研究整理(續)

表 2-2-1 科學探究教學相關研究整理(續)

綜合以上國內外相關研究發現，不論是以探究能力為教學目標，或是以探 究為教學方法學習其他目標，探究式教學的成效頗受眾多學者的肯定。例如 Furtak et al.(2012)以「後設分析」蒐集共 37 個探究本位教學的研究，結果發 現平均效應大小(effect size)約為 .50，高於 1980 年後所有的報告數據( .06 到 .43)，接近 Schroeder, Scott, Tolson, Huang, 和 Lee (2007)發現的 .65。

Minner, Levy 和 Century(2010)也蒐集比較探究式教學與其他教學法的差異，

發現在 42 個研究中有 23 個(55%)研究發現，實驗組(探究式教學)的表現優於對 照組。Furtak et al.(2012)又指出不少研究以實驗研究法或準實驗研究法比較 探究教學與其他教學的差異，研究結果顯示探究本位教學，能有效地幫助學生概 念的理解。

國內學者對於探究教學也投入相當多的研究，並有類似的發現。實施探究 式教學的成果，對於學業成績方面、學習能力皆有正面的成效。例如林靜雯與張 靜嚳(2006)發現 PCDC 探究教學能提升八年級學生數學科的學習成效。吳佳蓮、

吳心楷(2006)發現五年級學童在探究活動中，在變因間的關係，與產生解釋的推 理過程能力有明顯的成長。鄒佳芬(2007)則發現探究式教學，對學生科學過程技 能與探究能力的學習成效，優於傳統教學法。楊秀停等人(2007)的研究結果也發 現，學生在知識的學習、能力的表現，以及態度的培養等方面的成效有所提昇。

劉宏文、張惠博(2001)則發現探究活動，提供學生學習與他人合作的機會，學生 彼此間對相關問題的不同想法，會透過合作而及時修正，並得到啟發，適度分擔 個人的認知負荷，共同發展對新概念的理解。白佩宜、許瑛玿(2011)的研究則指 出探究課程前後，全體學生在「提出問題與假說」上有明顯進步。韓順興(2004)、

蔡執仲(2007)、蘇育男(2009)的研究皆指出在探究式教學後學生的學習動機顯著 優於傳統的教學。黃毓琪(2007)、盧秀琴(2008)、張珉甄(2011)的研究也發現學 生的科學概念認知、科學探究學習能力、科學解釋能力皆有顯著成長。韓順興 (2004)、林雅雯(2006)、蘇育男(2009)，也發現學生的概念改變成效、測驗成績 在教學後有顯著提升。綜合以上文獻，顯示科學探究的教學具有值得肯定的成效，

為提升學生科學學習，值得重視與持續發展的方向之一。