本研究主要之目的在於瞭解幼稚園教學中進行有關「斜面運動」的科學活 動時,受試幼兒之探究能力及對「斜面運動」的相關概念與想法,並進一步探 討研究者於引導科學教學歷程中之策略運用情形,進而改善研究者帶領幼兒進 行科學教學的方式。本章共分為四節,第一節主要說明研究背景與動機;第二 節敘述研究目的與問題;第三節界定名詞釋義;第四節陳述研究範圍與限制,
分別敘述如下:
第一節 研究背景與動機
多年來,研究者在教學現場的觀察發現,大部分學前教育機構的教學課程 大都注重在生活教育、智能教育及才藝課程,常忽略自然科學活動這個領域。
在生活中幼兒常有許多自發性的科學探索行為,有時孩子會蹲在地上觀察螞蟻 的活動情形,久久不願散去;有時孩子喜歡在下雨天的積水處跑來跑去,其樂 無窮;有時也常見三五成群的孩子聚集在一起,依在洗手檯旁,刻意將排水孔 塞住,讓水放滿水槽後,玩起「八八水災」的遊戲,並會聽見他們正全力研究 討論如何製造出「海浪」、及「大海嘯」的方法,等到大人出面制止,才停止水 花四濺的探索活動。但是孩子們並沒有因大人的制止而停止他們的好奇心,接 下來,當拔起排水孔塞蓋,孩子們的頭馬上又靠在一起,原來是排水孔上有了 奇特的「龍捲渦」,旋轉的威力強大地發出奇怪的聲響,好奇的孩子伸手去感覺,
小心翼翼的則在一旁看著會發生什麼事?或急著問「有什麼感覺?」,孩子們無 時無刻地自發、好奇的科學探索行為,引發研究者想要探究幼兒的科學概念與 思考,進行本研究的第一個動機。
教育改革已如火如荼的展開數年,教育專家、學者、家長甚至於孩子,皆 希望改變以往傳統刻板的教育方式,教育部(2003)在科學教育白皮書中指出:
「科學教育是經由科學性的探究活動,養成學生以科學思考的習慣,獲得科學 相關的知識與技能。同時,也能依照科學方法從事探討與論證,培養解決問題 的能力及建立科學態度」。由此可知,我國科學教育改革的趨勢,在於強調兒童 的科學學習,應該透過兒童實際參與和實際操作的過程進行。而對幼兒階段的 科學學習,周淑惠(1998)指出,在日常生活中要讓幼兒參與以遊戲化的教學活
動,從中經歷探索的過程,以培養幼兒科學探究的能力。在研究者服務的學校,
曾嘗試過讓實習生在實習課程中安排一系列的科學遊戲活動,其目標為增進孩 子科學探索機會,培養孩子在科學活動過程中發現問題、解決問題。剛開始,
孩子會一直期待老師將解決方法直接說出來,但老師以引導的方式,讓孩子思 考、討論可行的方法,當結果出現時,孩子們驚奇的神情,已讓整個教學情勢,
由老師說學生做的被動狀態,轉換成孩子躍躍欲試的主動動能。就是這樣有別 於研究者以往教學經驗的感動,在心底產生一些觸動;假日時亦常與孩子在海 邊踏浪,為人母總會擔心大浪無預警地襲捲上岸,弄濕孩子的衣服,因而一直 提醒孩子別靠海水太近,年僅六歲的女兒,反而轉身告訴我「媽咪!你不用擔 心,我會看海浪,海浪如果捲得很高,我就知道要趕快跑,但是如果海浪捲得 很高,可是它前面的浪也剛好退下,和它碰撞在一起,這時候浪就不會衝上來」, 從這句話中,發現年僅六歲的孩子,可以運用五感知覺去觀察周遭的環境變化,
歸納整理出自己的想法並做出判斷。但孩子如何運用科學探究能力來建構知 識?這是一門值得探討的話題,此為研究者進行本研究的動機之二。
每每帶著就讀幼稚園中班的兒子出門,經過家附近的橋時,他就會要求我 下橋時不要刹車,他想感受車子在(他自認)沒有任何阻力下,隨著自然的速度往 下滑行的快感。假日到了小公園,兒子更拿著心愛的小汽車在溜滑梯上,反覆 地讓小汽車從滑梯頂端快速地往下滑行,甚而坐在另一滑梯道與小汽車一同滑 下,感受由上往下的速度。回到家中,組合小火車軌道時,不但加長並嘗試地 加高軌道製作斜斜的軌道,讓小火車從斜面軌道上失速往下滑落,而且他還主 動地告訴我,他要蓋高一點,這樣才能讓小火車更快速地滑下。
聯合國教科文組織在一九九八年國際教育會議中,曾針對為培養孩子面對 未來的關鍵能力提出「學習的四個支柱」中將:(1)學習知的能力(learning to know):學習基本知識與技能。(2)學習動手做(learning to do):培養自主學習 與終身學習的能力,列為其中的二項重要的學習支柱(引自許芳菊,2006,頁 27)。可見主動又自主的學習是孩子面對未來學習的重要能力,而讓孩子「動手 操作」產生實際的「經驗」能對孩子建構科學概念的影響程度為何?為引發研 究者進行本研究動機之三。
國內學者幸曼玲(1999)曾指出:「目前幼兒的科學教育是各領域教材教法 中最弱的一環,最大之原因是學前教師的專業智能不足,而如何將抽象的科學
概念,轉化成幼兒淺顯易懂的詞語,更是幼教老師一大挑戰」。這引起研究者省 思,在教學的活動設計中,科學活動實是涉及最少的領域,雖然在教室環境規 劃有科學區的設置,但卻如同標本展示區乏人問津,對於此現象,也許真如上 述學者所言而未能深入探究與釐清。
綜觀近年來國內有關兒童科學概念的研究,已有許多中小學教師投入研 究,結合理論與實務,形成一門科學教育研究的顯學,但研究對象大多侷限於 小學中年級以上(林碧芬,2002),而在幼兒相關物理知識的研究中,除了以浮 沈(陳玉真,2004;黃尹貞,2004)、光影(曾慧蓮,2006;鄭婷媛,2008)、速 度(王幸雯,2001)、水、空氣、磁鐵(曾秋華,2004)…,目前尚無針對斜面 運動做深入探究之研究。然而,在日常生活環境中,幼兒經常可以接觸到斜面 運動現象,例如:在幼兒溜直排輪、騎三輪車、滑板車……等活動時,小小的 斜坡道就可以讓孩子樂在其中,可見這是一個有趣又可行的議題。
第二節 研究目的與問題
依據上述研究動機,本研究將透過行動研究的方式,嘗試在小組活動中,實 施有關於「斜面」之科學活動,其主要目的是在探討幼兒參與「斜面運動」之科 學活動的歷程與表現,及瞭解幼兒對「斜面運動」概念的想法,並於研究歷程中,
增進研究者對科學活動教學之經歷,以提升科學教學之能力。
根據研究目的,本研究所欲探討之研究問題如下:
一、幼兒參與「斜面運動」所展現之科學探究能力為何?
二、幼兒參與「斜面運動」之科學活動歷程中,具備有哪些科學概念或迷思概念?
三、透過行動研究的自省察覺,探究研究者之所知、所行、所思為何?進行自我 探究的歷程為何?
第三節 名詞釋義
一、 幼兒(young children)
本研究所稱「幼兒」,是指研究者服務之台東市某公立國小附設幼稚園所任 教班級中六位滿五歲之幼兒。
二、 科學概念
鍾聖校(1988)曾對科學概念一辭簡述為:對問題尋求簡單答案的過程,
是自發建立在探索性行為上,而又以解答問題為導向。本研究泛指的科學概念 為~幼兒在「斜面運動」小組的科學活動中,根據自身的經驗所發展出之科學 概念,包含斜面的高度與物體滾動間的關係、影響圓柱體在斜面上滾動的因素:
物體形狀、大小及圓柱體的重量、光滑度、圓柱體的結構等,幼兒所呈現之認 知想法。
三、 迷思概念 (misconception)
幼兒在尚未接受正式教育前,於日常生活中所建構的科學知識往往異於正式 的科學概念,被稱之「另有架構」(alternative framework)、「天真理論」(naïve theory)、「迷思概念」(misconception)(周淑惠,2007)。
迷思概念是指學習者在某一科學概念的認知,有某些概念不完整或是錯誤 的想法,有別於科學家所認同之概念,但學習者卻能以所持有的概念加以運用 於日常生活中,且對學習者來說是合理的,為了尊重學習者原有的想法,則視 為迷思概念。
四、 斜面運動 (inclined plane movement )
我國國民小學六年級上學期自然科康軒版本(2001)的教學指引中,曾提 出有關斜面之定義為:用斜放的木板來搬運東西,這斜放的木板就稱為「斜面」。 牛頓版本(2001)在國民小學六上自然科的教學指引中亦稱:斜面是一種斜坡。
蔡坤憲(2001)於其譯著「觀念物理Ⅱ」中提及:義大利科學家伽利略發現,
當球沿著斜面的方向往下滾的時候,速率會增加,而球在水平光滑的表面上滾 動時,速度維持不變,如果摩擦力完全不存在,則球在水平面上的運動將永遠 繼續下去。而物體在斜面上之關係,如圖 1-1 所示。本研究因考慮研究對象的 認知能力與發展,僅探討斜面、斜面高度、物體重量等因素,影響物體運動之 關係與產生之現象。
圖 1-1 斜面關係圖
第四節 研究範圍與限制
一、就研究對象而言
本研究之研究對象以立意取樣方式,選自於研究者服務之台東市某一公立國 小附幼滿五歲之幼兒。參與本研究之小組成員共有六名,為在研究者於新生入園 後,觀察學習區活動時間,進入科學區活動次數較頻繁及對於科學性活動較感興 趣之幼生,男生、女生比例不拘,在徵詢家長意願後,納入為研究小組之成員。
所以本研究之研究對象是九十九學年度就讀研究者所任教班級內滿五歲之幼 兒,因此無法推論至其他的地區或是不同年齡層之幼兒。
二、就研究內容而言
基於研究時間及人力,本研究的範圍主要以探究「斜面運動」所引發幼兒之 相關概念、想法及研究者之教學策略運用為主。研究者依據概念圖中之脈絡找出
基於研究時間及人力,本研究的範圍主要以探究「斜面運動」所引發幼兒之 相關概念、想法及研究者之教學策略運用為主。研究者依據概念圖中之脈絡找出