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在本節共分成三部分,針對待答問題研究出的結果進行討論,闡述研究過程中的重 要發現,並且探討此發現與文獻結果相結合。第一部份將就以科學玩具的設計與製作為 例,如何使學生善用過程技能於問題解決的原則做一總結,第二部份為教學過程所遭遇 的困難與解決方式,第三部份為研究者的省思與教學專業成長,詳細內容如以下敘述。

壹、如何使學生善用過程技能於問題解決歷程中

一、選擇符合學生製作能力程度的科學玩具

研究者在第一階段教學因學生耗費較多時間在製作與維修科學玩具,擔誤教學進 度,故在第二、三階段依循「簡單易做、操作簡單、取材容易、價格低廉」原則選擇科 學玩具,使研究者能將課程焦點集中於指導學生運用過程技能解決問題。郭騰元(2000)

認為兒童設計科學玩具應遵循製作的方法簡單、所用的材料很易取得、容易改變或改進 為原則,而魏炎順(2002)也指出在小學階段進行以解決問題的科技教育活動之設計與製 作的教材發展,應利用生活週遭很容易獲得的材料,和簡單的工具來發展出創意思考解 決問題的教學活動。

二、運用創思教學法及提供學生答題的鷹架

相關能力指標有「能形成預測式的假設」、「能在試驗時控制變因,做定性的觀察」、「由 實驗的資料中整理出規則,提出結果」研究者運用創思教學並輔以學習單題目設計,指 導學生進行「提出假設→設計變因→選用器材操作實驗→記錄實驗結果,檢視假設是否 成立。」

(一)研究者在學生製作科學玩具完畢後,運用十二思路啟發法,引導學生思索改 造科學玩具的造型及材質,進而提出影響科學玩具性能的可能因素。

(二)由於小學階段最常做的實驗均屬於比較型實驗,研究者將題目設計為「我想 比較( )對科學玩具的影響,所以我選擇( )及( )試驗」,來引導學 生設計操縱變因

(三)在選用實驗器材方面,預先將學生可能會使用到的器材製表列出,利用填空 方式讓學生依自己實驗目的選填器材,並舉學生熟悉的生活實例,指導學生判別變因種 類。

(四)為方便學生登錄歷次科學玩具競賽成績,事先在學習單上設計好表格,並計 算歷次成績的平均值,讓學生可根據競賽成績提出結論。

三、建構科學玩具設計構想的交流平台

由於學生傾向發揮自我創意或模仿同學作品來製作科學玩具,所以研究者建構一交 流平台,讓學生上台跟同學報告科學玩具的設計構想,再配合班級獎勵制度,激勵學生 能清楚表達自己的意思,研究結果指出,透過分享科學玩具的設計構想,學生能將別人 的想法轉化為自己的創作構想或可從中模仿同學作品。

貳、教學過程中遭到的困難與解決方式

一、運用「傳達」遇到的困難及解決方式

究者在第一階段教學原將「科學玩具的製程」視為一待解問題,讓學生上網搜尋答案解 決。不過,在實務教學現場,研究者反思此構想有實施上的困難,因為研究者無法根據 學生個別找到的答案,準備製作材料及指導,故修正教學設計,改由研究者根據範本指 導學生製作;在第三階段教學,研究者讓學生找尋吸管飛機或飛行原理相關知識,不過 學生尚無能力閱讀理解所搜尋到的資料,無法將找尋到的相關知識運用到吸管飛機的設 計上,故研究者提供符合學生程度的讀物及影片,能有學生能將吸收到的概念納入吸管 飛機的設計構想。

二、運用「組織與關連」、「歸納與推斷」遇到的困難及解決方式

研究結果發現,經創思教學法後引導,學生能說出影響科學玩具性能的可能原因,

但尚無能力獨立設計變因、判別變因種類、備妥實驗器材,須經研究者適時調整教學方 法及修正學習單題目設計,在研究者逐步指導下才能順利解決問題。心理學家皮亞傑曾 設計「鐘擺實驗」,其實驗結論指出具體運思期(7-11 歲)的學童(研究對象為國小四 年級學童,其認知能力亦屬具體運思期)仍不擅長逐一測試影響事物的變因(張瓊云、

魏弘貞、謝孟岑、黃麗錦、郭靜晃譯,2008)。

參、研究者的省思與教學專業成長

在行動研究的歷程中,「做中學」及「行中思」,獲得的學習經驗是深刻的、可分享 的,研究者的省思與專業成長主要有下列二點:

一、教學專業知識的成長

在本研究中研究者以行動研究的方式,引導學生運用過程技能於問題解決的歷程,

雖然教學成果不盡理想,但在教學相長的過程中,研究者從中獲得許多寶貴的教學經驗 與教學技巧,對如何規畫問題解決能力教學課程與將過程技能如何融入自然科教學有更 進一步的認識,並將此經驗用於改善目前的自然與生活科技教學;而從文獻探討與分

關知識應用到研究中,但習得的科學教育專業知識都將成為增長研究者教學專業的養 份。

二、經由行動研究充實自我

透過此歷程,研究者培養撰寫教學省思日誌的好習慣,也體認到教師參與行動研 究的意義,就是彌補教學理論與教學實務之間的差距,使教師檢視、研究自己的教學實 踐,把課程理論和教學方案,轉化為適合自己教室的策略和步驟。透過這次的學習歷程,

研究者從研究中學習,從學習中研究,體會到教學實務智慧的累積與更新是可以透過行 動研究來達成的。

論文來來回回已修改好幾回,目前完成約八成左右吧。在撰寫論文這段日 子裡,我深深體會到行動研究是個人情感與生命的投入、是有靈魂的、是 需要有反思能力、是一種不斷與自我對話的過程。被研究的對象不單是學 生,也包括我在內;被檢驗不只有學生的學習成效,也包括我的教學專業。

(日誌-2014-0430)