網路資源在自然科學教育的重要性

國小自然科教學網站的內容包含科學相關教材及功能，期望藉由教學網站達到 提高學生學習興趣，增進教師教學成效的目的。國小自然科教學網站便是針對國小 自然科教師在教授自然科課程時，能提供更多樣的資訊與教材內容，來吸引學生對 於自然科學的興趣，達到教學的目標。基於前述，國小自然科教學網站的內容應以 國小自然科課程之教材綱要為本，以教師的教學需求為主體，並考量學生操作電腦 的能力與課程的需求，提供合適之功能以達上述目標。在本節中將針對「國小自然

科課程」、「國小自然科教師對教學資源的需求」及「應用網路資源與自然科教學 之相關研究」等三項加以探討。

一、國小自然科課程

國小科學課程的發展，始於清末光緒年間，民國12年教育當局將「博物」、「理 化」合併改稱「自然」（甘漢銧、熊召弟、鍾聖校，1991），這是「自然」一詞最 早出現用於科學教育上的時期。

民國64年，教育部將小學「自然」改為「自然科學」，並頒佈小學自然科課程 標準，在研發課程的過程中，課程修訂人員選用了美國ESS(Elementary Science Study) 、 SCIS(Science Curriculum Improvement Study) 、 SAPA(Science-A Process Approach)等小學科學課程，並參考原本自然科教材，進行設計、實驗、修訂後完成 新教材，此新教材課程內容是根據「物質與能量組成環境的若干成分」、「組成環 境的成分不斷進行交互作用」及「環境中各成份進行交互作用而產生改變」等三條 概念綱領，區分為「生物世界」、「物質與能量」、「系統與相對性」及「我們所 住的地球」等四個領域（甘漢銧等，1991）：

（一）生物世界：包括生物世界是各種動物植物所組成、生物的結構與功能是互相 配合的、生物是在不斷改變、生物與環境不斷進行交互作用等概念。

（二）物質與能量：包括自然界的物質均具有其特性並進行交互作用、身體間能量 的供應與接受可引起身體狀況的變化、「能」有許多不同的形式並可互相轉 換、能量可以傳播等概念。

（三）系統與相對性：包括身體位置與運動隨觀察者觀點而異、地球和月球和太陽 相對位置的改變與時間有關、地球與月球可構成一個系統，而此系統是太陽 系的一個次系統等概念。

（四）我們所住的地球：地球上的物質不斷地在進行交互作用與變化、地面上的大 氣不斷地在變化等概念。

由於課程發展觀念的轉變，因而影響課程教材的制訂。在民國82年所頒佈的教 材綱要中，將原來「生物世界」、「物質與能量」、「系統與相對性」、「我們所 住的地球」等四個領域改為「物質與能」、「生命現象」及「地球環境」等三個領 域。

在民 87 年 9 月 30 日公布的「國民教育階段九年一貫課程總綱綱要」中，明確 指出學習領域教育活動要具備人性化、生活化、適性化、統整化與現代化等性質（教 育部，1998d），並將傳統「自然」科擴大為「自然與生活科技」學習領域，經由科 學性的探究活動，自然科學的學習使學生獲得相關的知識與技能。同時，也由於經 常依照科學方法從事探討與論證，養成了科學的思考習慣和運用科學知識與技能以 解決問題的能力。經常從事科學性的探討活動，對於經由這種以探究方式建立的知 識之本質將有所認識，養成重視證據和講道理的處事習慣。在面對問題、處理問題 時，持以好奇與積極的探討、了解及設法解決的態度，我們統稱以上的各種知識、

見解、能力、態度與應用為「科學與科技素養」。自然與生活科技學習領域的主要目 標，可說在於提昇國民的科學與科技素養。

在教材內容要項上，分為五大課題：自然界的組成與特性、自然界的作用、演 化與延續、生活與環境，分述如下（教育部，1998d）：

（一）自然界的組成與特性：包括地球的環境、地球上的生物、物質的特性

（二）自然界的作用：包括改變與平衡、交互作用、構造與功能

（三）演化與延續：包括生命的延續、地球的歷史

（四）生活與環境：包括生活科技、環境保護

（五）永續發展：包括生態保育、科學與人文創造與文明

其中五大課題又分成十三大主題，主題下又有次主題，並有其相關的教材內容 細目。研究者根據自然與自然與生活科技學習領域之教材內容要項，歸納本研究網 站內容分析的分析類目，說明如下：

（一）由地球上的生物、構造與功能及生命的延續這三個主題及其次主題，訂出本 研究「主題內容資源」之『動物類』與『植物類』二個分析類目。另外也訂 出「自然科學-專門領域」之『動物』與『植物』這二個分析類目。

（二）由物質的組成與特性、改變與平衡、交互作用、科學與人文及創造與文明這 五個主題及其次主題，訂出本研究「主題內容資源」之『科學類』這個分析 類目。另外也訂出「自然科學-專門領域」之『物理』與『化學』這二個分析 類目。

（三）由地球的環境、改變與平衡及地球的歷史這三個主題及其次主題，訂出本研 究「自然科學-專門領域」之『地球科學』這個分析類目。

（四）由交互作用、環境保護及生態保育這三個主題及其次主題，訂出本研究「自 然科學-專門領域」之『環境科學』這個分析類目。

（五）由生活科技、科學與人文及創造與文明這三個主題及其次主題，訂出本研究

「自然科學-專門領域」之『資訊科學』這個分析類目。

二、國小自然科教師對教學網站資源的需求

在上述國小自然科教材綱要中可以發現其內容範圍涵蓋廣泛，國小自然科教師 難以樣樣精通，而國小自然科教師對教材內容的了解熟悉程度與教學的成效息息相 關（蕭倍如、白亦方，2000），因此分析國小自然科教師在那些教材的教學上較感 困難，以提供教師適當的支援，便顯得非常重要。

在陳鏡潭、李田英、熊召弟、徐玉景與連啟瑞（1980）的研究中指出，自然科 教學困難的因素有「教材太深、老師自然科知識不足」、「教材太深，不符學生認 知」、「難於培育學生的科學方法」、「單元太多，時間不夠」、「教具不足」及

「教室管理困難」等六項，其中又以教具不足為最多數教師認為教學困難之所在，

另外在研究中亦指出教師最希望的研習內容是能充實相關的科學知識。由於自然科

教學的最大特色在於實際觀察與操作，透過實際觀察與操作所帶給學生的體驗非傳 統直述式的教學可以比擬，透過教具的使用，能幫助教師佈置適當的教學情境，讓 學生實際體驗並學習，因此若教具不足將使教師感到教學困難。同時自然科教師也 體會到「學然後知不足」，認為自身所具有科學知識的充實程度與教學困難亦有極 大的相關性。而「教具不足」這一項教學困難因素可能與學校缺乏教具管理、損壞 教具維修不易或補充不易有很大的關係（陳鏡潭等，1980），而自然科學知識不足 的教學困難因素則與教師的任教年資及學歷背景有關，中年級的教材以愈資深的教 師愈覺得駕輕就熟，高年級則得看單元的特性而定（熊傑田，1980）。

熊傑田（1980）與陳鏡潭等人（1980）發現教師在物理及地球科學的領域上認 為專業知識方面能力較為不足，其中教師認為在物理方面較為不足的單元有「針孔 像」、「滑輪與輪軸」、「慣性與質量」、「密度」、「電動機」、「磁極和磁場」、

「空氣的流動」等；在地球科學方面，專業知識能力較為不足的單元有「雲」、「礦 物」、「月亮在那裏」、「星球的運動」、「地層」、「地球的運動」、「天氣的 變化」、「太陽和季節」等。

祝勤捷（2002）也指出科學知識性、不易觀察或抽象的教材，因自然科教學著 重觀察與實驗操作，所以認為適合以全球資訊網支援其教學，將可彌補傳統教學不 足，促進學習成效。關於在自然與生活科技教學領域中，適合資訊融入的情況，王 佩蓮（2001）所提出有四種：

（一）實際觀察有困難的單元：如都市學校教導兒童看星星的單元。

（二）需要長期觀察的：如植物成長的觀察過程、地震教學、生態平衡都是需要花 長時間的活動等。

（三）距離太遠無法實施的：如認識南極等。

（四）危險性的實驗：如酸鹼中和實驗、酸鹼稀釋、正確使用酒精燈等。

綜合以上研究，國小教師在自然科教學有以下幾點困難，並且適合以資訊融入

教學中：

（一）教材太深

（二）教師專業知識能力不足

（三）不易觀察或抽象的教材

（四）教具不足

運用網路對於教學活動有許多優點，Belden 與 Russonello（1996）的調查指出，

教師們認為使用網站於教學活動的理由如下：可獲取不易找尋的資訊及資源、使學 生更能熟悉資訊科技、可獲得事件的最新資訊以更新教科書內容、有助於發展教案、

與其他教學同儕交談以分享課程、觀念及教學方法、可下載供學生使用的學習單及 活動。Saltzberg 與 Polyson(1995)指出，理想的網路遠距教學的元件應包含：多媒體 教材呈現、作業、測驗評量、虛擬教室、互動討論、學習資源分享與教室管理。

了解國小自然科教師在教具及自然專業知識的需求後，更重要的是如何提供教 師相關的教學支援，使教師能減輕教學負擔而達到教學目標。全球資訊網能連結龐 大的資料庫並呈現多媒體資料，讓教師能在最短的時間充實其教學所需的相關知 識，也能準備好教學所需的圖、文、影、音等教具，不但能減輕教師教學上的負擔，

更能引發學生的學習興趣，達到教學的目標。

三、應用網路資源與自然科教學之相關研究

教師在講台前傳授學問的傳統方式，已漸被淘汰，而運用科技媒體的教學模式

教師在講台前傳授學問的傳統方式，已漸被淘汰，而運用科技媒體的教學模式