科學遊戲教學

第二章 文獻探討

本章共分為三節，分別探討說明科學遊戲教學、奧斯貝(Ausubel)解釋教學 理論、奈米科技概念。

第一節 科學遊戲教學

Piaget (1962)指出，遊戲乃是操作外在世界以使其符合個體現有組織化基模 的一種 方法 ，它不 但是兒 童認 識外界 的方式 ，也 是兒童 認知發 展的 指標。

Vygotsky (1976)並認為，遊戲可直接促進兒童的認知發展。許多研究發現，遊戲 教學可以促進學童良好的身心發展與科學探究體驗，能提升孩童在認知、情意、

技能、語言等層面的發展與成長。

許良榮(2004)認為科學遊戲就是蘊含科學原理或科學概念的活動，能提供學 生「玩科學」的機會，而此活動的必要條件就是參與的對象會認為「好玩」，

並且有高度的意願參與。科學遊戲是指把科學活動和遊戲結合，利用科學玩具、

教具，寓教於樂，並讓學生可以從科學學習中體會科學原理(蕭次融等，1999)。

游淑芬與陳麗月(1987)認為科學遊戲是指能讓學習者透過觀察現象以及簡易的操 作，培養對大自然的情感、學習細心的觀察，進而漸漸啟發其認知、推理、思 考等能力。

科學遊戲的素材可以是水、沙、光、雲、植物、動物等大自然的材料，或是 一般常見的素材如：吸管、卡紙、棉線等；只要輔導正確，原本普通的材料也 能夠成為蘊含科學原理的教學材料。科學遊戲是一種利用科學原理，有教育意 義而具有好玩、神奇的趣味，且能訓練科學思想、態度、啟發創造發明的活動 (張淑惠，2002)。

8

陳忠照(2003)認為科學遊戲是利用生活素材所進行的科學性遊戲，不同於一 般的玩耍，具有以下四種特質：

(一)趣味性：能玩得快樂自在，是充滿喜悅的時光。

(二)規律性：有遊戲規則，遵守規則來玩，也玩出一些規則；遊戲過程需要講道 理、有禮貌。

(三)創造性：在科學遊戲中容易促進創意的成長，隨時湧現更新的看法、更 有意義的創意方向。

(四)分享性：大家一起遊戲、同步探索，在團體互動中分享過程與結果。

科學遊戲教學提供兒童在自發性的科學活動中，增進兒童發現的喜悅和創造 性的思考，並培養兒童對人對物的尊重態度(陳忠照，2003)。楊皓雯(2010)及林 盈全(2010)根據不同學者之觀點，歸納科學遊戲必需具備趣味性、具有科學原理、

創造性即可動手操作的特性。綜合以上觀點得知，研究者認為科學遊戲就是將 科學原理以遊戲的方式呈現，在具有教學目標的彈性規畫下，學生動手操作，

並且透過這樣的方式使每一位學生都可以學習科學原理、概念，喜愛科學，養 成探究科學的精神和能力。

二、科學遊戲的功能

科學遊戲的功能就是透過科學遊戲的進行，希望學生可以在一邊遊戲一邊 體會科學原理的過程中學習思考科學原理，因為在操作的同時也是在進行實驗，

因此會深刻地記住科學原理，並從科學遊戲中知道更多。科學遊戲的教育功能 在理論的層面已經獲得相當的肯定，透過遊戲化學習，不至流於趕鴨子上架或 揠苗助長的反學習效果(張淑媛，2001)。

科學遊戲不但可以使學習者更接近科學知識的學習，更是讓學習者發展巧 思來主動創作的有益活動，研究者根據文獻資料，認為科學遊戲有下列四項主 要功能：

9 (一)提高學習興趣

教學上最可貴的兩個動機是好奇及趨力，教師必須知道如何應用它並保持 這些動力使兒童一直願意主動學習求知；而教學中「增強原則」主張兒童在學 習時是主動的、自發的、因好奇而求知、因好奇而活潑、因活動而使好奇得到 滿足，對求知活動也產生增強作用(陳義勳，2004)。

(二)思考問題解決的能力

Bruner (1960)認為遊戲可增加兒童對行為的選擇，而促進其對問題解決的能 力。郭靜晃(1992)在其譯作舉出許多不同形式的遊戲與問題解決的例子，均可見 遊戲與問題解決之相關性。遊戲教學能協助學生建構概念來引起學習興趣，以 及在尋找問題解決策略過程中增進思考能力。

(三)學習科學過程技能

Hutt (1971)等學者認為遊戲與探索行為是相似的，因為遊戲與探索行為 (exploration)是屬於自動自發的行為，沒有外在的引發動機(郭靜晃，1992)。

Brunner (1960)認為遊戲的過程與方法比遊戲的結果來得重要。楊蕎安(2007)指出 科學遊戲必須包含科學原理，活動過程中也必須運用到科學過程技能。因為在 遊戲的過程中，兒童不會在意或擔心遊戲的目標是否達成，他們可以大膽地使 用新的、富有創意的行為來進行遊戲。因此在遊戲的過程中，當學習者使用新 的遊戲方法時，就表示學習者已經將這遊戲的技能，運用到日常生活裡了。也 就是說，透過遊戲的自由參與，學習者能從中獲得生活上問題解決的能力。

(四)提供遊戲化的評量

要使學習產生效果，須使學生產生「有意義的學習(meaningful learning)」，

其教學評量則要從學生建構知識的過程來看,因此宜採多元「動態評量」(林生傳，

1998)。較常見的遊戲化評量方式乃過關評量、分站評量、踩地雷、猜猜看、填 空高手等。其優點是對語文程度較低、語言表達能力較弱的學生，難以從紙筆

10

測驗、專題報告或檔案評量來評量時，遊戲化評量相當適用(徐慶雲，2008)。

三、科學遊戲教學

美國教育思想家Dewey (1961)指出：「遊戲在學校課程中佔有明確地位，目 的在增加知識及充實社會行為，遊戲的目的，不是體力的短暫消耗，或是片刻 的愉悅，缺乏遊戲活動之教育，不可能得到有效的學習。」

科學遊戲教學，是指運用具備科學啟發性質的遊戲活動於教學中，以培養 學生科學探索興趣與熱忱，以及養成學生科學思考和科學處理能力的教學策略，

如此不但可促進學生的科學學習成就，也是提升學生學習興趣的一種教學方式。

陳忠照(2003)歸納，科學遊戲教學提供兒童在自發性的科學活動中，增進兒童發 現的喜悅和創造性的思考，並培養兒童對人對物的尊重態度。

在科學教學活動過程中，科學遊戲教學並不只是單純的讓學生盡情的去玩 而已，教師仍然是學生整個學習歷程中的重要關鍵。如果教師能以學生既有之 背景知識為基礎，扮演支持、導引和擴展的角色，營造適當的學習情境，透過 科學遊戲引導學生進行學習，讓學生自我建構學習概念，將有助於科學教學活 動的實施，並能有效提升學生的科學素養。好的科學遊戲教學設計，不但能讓 學生快樂自在的學習相關的科學知識，更能有意義的落實科學課程。教師應藉 由提供必要的器具與協助，連結各學習要素之間的關聯，激發學生參與活動和 推理思考，以學生的興趣為出發點，透過教師有計畫的教學活動，藉由科學遊 戲為媒介，引導學生從活動中發展科學概念，並從中精熟科學過程技能、涵養 建立科學態度，同時，也讓學生在主動參與的知識挑戰活動中，獲得學習的成 就與樂趣(賴慶三、王錦銘，2010)。由此可以得知，若能善用遊戲於科學教學上，

對於教學與學習方面，都具有正向的助益。

11