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高中生物科學習成就優異學生輔導實驗計畫〈高雄區〉A Developmental Progeam for Guiding High School Students with Biological Talent in Southern Taiwan

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Academic year: 2021

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行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告

八十九年度高中生物科學習成就優異學生輔導實驗計畫

(高雄區)

計畫編號:NSC 89-2514-S-110-001

執行期限:88 年 10 月 1 日至 89 年 9 月 30 日

主持人:趙大衛

執行機構及單位名稱:國立中山大學生物科學系

一、中文摘要 為配合未來國家建設,儲備基礎科學 人才,反應南部地區高中師生多年來之需 求,本計畫甄選部分高中生物學習成就優 異學生,於課外時間施予適當的輔導,以 激發其潛力朝生命科學研究,使其有正確 的認識和濃厚的興趣,並積極訓練、培養, 使其成為未來能持久從事基礎科學研究之 優秀人才。由本研究之前測所得結果顯 示,參與本計畫課程的學生在課程進行之 前,自認為其基礎的生物學知識完備者佔 24%,尚可者佔 62 %,仍需努力者佔 14 % 。 在每單元結束後發給問卷,使學生能表達 自己的意見,做為本班改進的依據;整體 統計結果顯示,學生對課程的安排覺得適 中者佔 59%,覺得有挑戰性者佔 36 %,覺 得艱深佔 2 %,覺得過淺佔 2%;而對本課 程的教學方式整體來看,覺得教學方式活 潑者佔 61 %,較不能適應者只有 2 %;對 課程之教學內容覺得適當者佔 90 %;對本 課程的學習興趣高者佔 73 % ,較不感興趣 者只佔 1 % ;修習本課程後認為受益良多 的佔 85 %。研究結果示本計畫之課程確實 能提供對生物學習成就優異學生一個優良 的學習環境,並且藉著中山大學生物科學 系的圖書、儀器設備、學者專家所提供之 課程,激發學生的思考及創造能力,提升 學生對現代生命科學、分子生物及環境生 物科學的認識,進而培養學生從事基礎科 學研究的心志。 (關鍵詞:生物資賦、資優生教育) Abstract

In order to prepare future scientists, 327 gifted students with potentials in biology were recommanded by the senior high schools in southern Taiwan. After an initial writen test and an oral screen, 47 students were selected by the Department of Biological Sciences, National Sun Yat-Sen University and rich extra-curricular activities were offered to them so that to develop their potentials to the full. They attended lectures and laboratory studies designed by the professors to enhance their interests and knowledge in life sciences. The following objectives were fulfilled: (1)These gifted students from senior high schools were assessed to expand their knowledge in life sciences; (2)The elite student’s determination to devote themselves to science were improved; and (3)Their ability to handle the laboratory instruments were improved. After the whole year’s study, 25 and 15 students were selected by the department to participate the Year Two and Year Three Program, respecitively. 二、緣由與目的

高中自然科學習成就優異學生輔導 實驗計畫,由國家科學委員會與教育部、 廳、局主辦,旨在建立高中學生對基礎自 然科學研究的興趣,並儲備科技人才從事 基礎科學研究。國立中山大學生科系自民

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國八十六年起首次受邀負責區高中生物資 優學生的輔導計畫。本研究主要目的為針 對南區在生物科學習上有潛力、成就優異 的高中學生予以適當之輔導及培育,培養 其對科學研究的正確認識。藉著有趣的課 程內容,及實作學習的經驗,鼓勵並導引 資優學生從事基礎生物研究,造就未來優 秀的基礎科學人才。除此之外並長期追蹤 學生在生物研究上的生涯發展,以建立起 人才培育等相關資料。 三、執行方式    (一) 學生甄選 甄選對象:嘉義縣 (市)、台南縣 (市)、 高 雄縣 (市)、屏東縣 (市)、澎湖 縣、及台東縣 (市)、公私立高 中一年級學生。 甄選方式: 1、高一學生: (1)推薦及個別報名:首先由台灣省政 府教育廳、高雄市政府教育局分別 就共 400 人之名額酌量予分配各 校,再由各校自行推薦或選拔,參 加初選。高雄區各縣市高一學生亦 可依規定個別報名參加初選,今年 報名人數高達 619 人,其中缺考 58 人,實際到考人數為 561 人。 (2)初選:採筆試方式,由國立中山大 學生物科學系教授命題及閱卷,就 生物科成績優異者錄取 80 名,經其 家長同意後參加複選。 (3)複選:採口試方式,教授群就基礎 科 學 之概 念 問題 與 學 生 面 對面 交 談,每人有三分鐘。總成績按筆試 50% 、口試 50% 之比例,擇其較優 者四十二人,再加上五名教育廳保 送名額,經家長同意後,參加輔導。 2、高二學生及高三學生:就本研習班原有 高 一 升 高 二 學 生 及 高 二 升 高 三 學 生 中,依據其出席率、平時作業成績、測 驗成績等評分方式分別遴選最優者 25 及 15 人,經家長同意後,繼續參加輔 導。 (二) 輔導方式: 集體輔導為主,個別輔導為助, 彼此交互運用,並視學生實際需求, 酌予安排課後輔導。例行輔導利用週 日進行,其方式包括演講、分組實驗、 室外生態研究、專題研究等,期能建 立學生之基本概念。並加強實驗技 巧,注重實驗安全,結合學術理論與 實驗技術。 本學年高一、高二班有八次演 講、九次實驗,每次實驗皆分組,期 使每一個人都有充分的時間和空間, 及與教授、助教討論,藉此學習從事 生物研究之方法;讓學生在生物學中 發掘出其最有興趣之領域,而在高中 階段作有系統且較深入之瞭解與研 究。 課程內容除多樣化外並兼顧高中 課程與學生能力。上午以老師講解該 單元主要重點及在科學上的原理及應 用使學生有正確的概念或以觀看錄影 帶教學方式提高學生的學習興趣;下 午以實驗課程為主,針對各實驗之目 的、操作方式等加以講解,並使學生 親自演練,並採取分組方式及增加助 教人數。使學生能有足夠的操作空間 及可以一人單獨使用一組儀器,而且 老師及助教皆能兼顧每位學生的需 要,而學生也能充分與老師溝通。每 次實驗皆由一位教授帶一或二名助教 分組指導學生,訓練學生正確的實驗 態度及純熟的實驗技巧,並使每位學 生皆有直接操作實驗儀器的機會。課 後輔導由本校助教或研究生擔任,學 生如有課業上的問題,可與助教們約 訂時間,進行個別的、一對一的輔導。 高一、高二班的輔導教材內容, 首先介紹研究領域及其應用範疇,由 各單元輔導教授就該單元範圍自訂內 容,編寫講義經影印後上課使用,並 配合相關實驗,使學生確實瞭解。 除了智育的加強與培養之外,我 們並關心學生的心理發展,除了一般

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科學相關書籍外,更購買了勵志圖書 與心理叢書,幫助學生在人際關係的 溝通及青春期的心理調適。 另外,我們也注重與家長、學生 間的互動,在學期初始業式時,舉辦 師生家長座談會,可在學生進來的同 時使學生與家長了解舉辦此研習班之 宗旨,亦能了解家長及學生對本班的 期望。上課期間我們歡迎學生家長在 教室後旁聽,親自感受學生上課的情 形;並在每一堂課後針對本計畫所安 排的課程及師資是否能適應或有任何 建議發給問卷,使其有參與感並能真 正掌握學生的感受,並做為以後師資 聘任及課程改進的參考依據。 學年末,本班根據高一、高二學 生一年來的出席率、作業成績、實驗 報告、及測驗成績平均,分別遴選最 優者高一 25 名及高二 15 名,經家長 同意後,繼續參加高二及高三班輔 導。 四、重要結果與討論 今年高一學生出席率狀況相當不錯, 皆達 80 % 以上。高二的學生的出席率在 70 %以上( 見圖一 )。少數中途流失的學 生多半是因學校學業壓力的關係,造成學 生有倦勤的心理,除此之外,亦有家長難 配合、或時間無法調配等原因,不過較去 年而言出席率有明顯地增加(見圖二、圖 三)。 本班針對去年學生問卷結果對課程的 一些建議予以改進,並對任課教師的教法 不適應的情形加以溝通或尋求較佳教法的 教師。除刪除、合併一些太過簡單或太過 艱深的課程,並將課程範圍延伸到古生物 學方面 ( 見表一 ),使學生接觸更多元化 的課程,今年學生對課程的內容及教師教 法不適應的情形已大為減少 ( 見表七、表 八 )。 去年的報考人數為 327 人,但今年九 月報考人數遽增為 619 人,造成承辦報名 的學校、閱卷教授、及登記作業上不少的 困擾,我們可以推論可能是現在生物愈來 愈受學生注重及喜愛,也可能是由於本班 所辦理的資優班口碑不錯,經由就讀本班 的學長、姐推薦,當然也可能是可藉著資 優班提供另一種升學管道。 由表二與表三我們可以發現在原本高 一班升高二班以高雄中學為佔大多數,其 次為高雄女中且比率略增,高二升到高三 班則仍以高雄中學佔大多數,但雄女的人 數則有降低的趨勢。 今年本班第一屆高三畢業生除了有二 名放棄外,其餘都有不錯的學校及系所, 其中羅穎駿同學不但以國家代表隊第一名 代表參加國際奧林匹亞比賽,還得到奧林 匹亞的銀牌獎。但我們不難發現學生的志 向仍以醫學為主(見表四)。 生物科學畢竟是一門花費較為龐大的 學科,實驗所需的藥品器材動輒上千萬 元,尤其在生物化學及分子生物學上更是 如此;本研習班以教育高中資優學生為宗 旨,由衷希望能提供學生更好的學習,勉 力而行,但隨著學生班級及學生人數的增 加,實驗經費卻是更加捉襟見肘,實在無 法給予學生更為深入的實驗課程。 以下圖表是本班課程及學生針對該課 程所作問卷的調查結果: 表一、重點課程 一、顯微鏡簡介及認識微生物 二、垃圾那裏去了 三、染色體與 DNA 四、原生動物 五、分子生物與科技 六、光合作用 七、動物神經 八、植物激素 九、鳥類 十、動物細胞之生長與分化 十一、食品微生物 十二、病毒學概說 十三、病毒的世界 十四、古生物學

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十五、重組 DNA 的技術 十六、免疫學概說 十七、介紹寄生蟲 表二 高一升高二錄取學校百分比 錄取學校 高一 高二 人數 百分比 人數 百分比 雄中 26 55 13 52 雄女 5 11 3 12 屏女 3 6 2 8 道明 2 4 2 8 南一中 2 4 2 8 南二中 1 2 1 4 屏東中學 1 2 1 4 新莊 1 2 1 4 旗美 1 2 0 0 鳳山 1 2 0 0 長榮中學 1 2 0 0 鳳新高中 1 2 0 0 普門中學 1 2 0 0 嘉義女中 1 2 0 0 總計 47 100 25 100 表三 高二升高三錄取學校百分比 高一時 高二時 高三 錄取學 校 人數 百分比 人數 百分 比 人數 百分比 雄中 21 46.67 15 60 10 67 雄女 7 15.56 5 20 2 13 旗美 1 2.22 0 0 0 0 道明 2 4.44 1 4 1 7 鳳山 1 2.22 0 0 0 0 南二中 1 2.22 1 4 0 0 嘉女 1 2.22 1 4 0 0 協同 1 2.22 0 0 0 0 南女 2 4.44 0 0 0 0 興國 1 2.22 0 0 0 0 瑞祥 2 4.44 1 4 1 7 高師附 中 1 2.22 0 0 0 0 台東女 中 1 2.22 1 4 1 7 屏東女 中 1 2.22 0 0 0 0 屏東高 中 1 2.22 0 0 0 0 鳳新 1 2.22 0 0 0 0 總計 45 100 25 100 15 100 表四、本班第一屆畢業生資料 姓名 大學系所 羅穎駿 陽明大學醫學系 (甄試) 2000 年國際生物奧林匹亞競賽國家代表 隊選手第一名 國際奧林匹亞比賽銀牌 顏嘉德 陽明大學醫學系 (甄試) 林憶婷 高雄醫學院醫學系 (甄試) 陳迪詠 慈濟大學醫學系 (甄試) 洪瑞君 清華大學生命科學系 (本班保送) 蔡宇哲 清華大學資訊工程系 (甄試) 劉佑民 中興大學獸醫系 (甄試) 陳銘淞 交通大學材料 (甄試) 林欣陽 台灣大學醫學系 蔡旻奇 交通大學電子工程學系 鄭議丞 陽明大學牙醫系 黃子玶 長庚大學中醫學系 黃文彥 中山醫學院公共衛生學系衛政與醫管組 表五、教學內容所需的基礎知識 課程名稱 己具備 (%) 普通(%) 稍差(%) 顯微鏡簡介及認識微生物 11 81 8 垃圾那裏去了 30 50 20

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染色體與 DNA 14 63 23 原生動物 2 74 24 分子生物與科技 8 68 24 光合作用 15 64 21 動物神經 28 64 8 植物激素 53 47 0 鳥類 26 70 4 動物細胞之生長與分化 9 69 22 食品微生物 23 68 9 病毒學概說 47 53 0 病毒的世界 50 42 8 古生物學 38 57 5 重組 DNA 的技術 25 45 30 免疫學概說 18 58 24 介紹寄生蟲 11 84 5 平均 24 62 14 表六、對本課程的感覺 課程名稱 艱深 (%) 有挑戰 性(%) 適中 (%) 過淺 (%) 無法 判斷 (%) 顯微鏡簡介及認識微生物 0 54 46 0 0 垃圾那裏去了 0 5 95 0 0 染色體與 DNA 14 57 29 0 0 原生動物 0 79 21 0 0 分子生物與科技 0 50 50 0 0 光合作用 5 46 49 0 0 動物神經 0 24 72 4 0 植物激素 0 13 87 0 0 鳥類 0 4 96 0 0 動物細胞之生長與分化 0 53 43 4 0 食品微生物 5 36 59 0 0 病毒學概說 0 5 90 5 0 病毒的世界 0 16 68 16 0 古生物學 0 34 66 0 0 重組 DNA 的技術 10 65 25 0 0 免疫學概說 6 47 47 0 0 介紹寄生蟲 0 32 68 0 0 平均 2 36 59 2 0 表七、本課程之教學方式 課程名稱 活潑 (%) 普通 (%) 不適應 (%) 顯微鏡簡介及認識微生物 51 46 3 垃圾那裏去了 67 33 0 染色體與 DNA 79 21 0 原生動物 81 19 0 分子生物與科技 35 62 3 光合作用 76 24 0 動物神經 52 48 0 植物激素 62 38 0 鳥類 65 35 0 動物細胞之生長與分化 61 39 0 食品微生物 68 32 0 病毒學概說 26 74 0 病毒的世界 33 67 0 古生物學 51 46 3 重組 DNA 的技術 37 63 0 免疫學概說 100 0 0 介紹寄生蟲 100 0 0 平均 61 38 1 表八、任課教師之表達方式 課程名稱 甚佳 (%) 普通 (%) 難理 解(%) 顯微鏡簡介及認識微生物 68 27 5 垃圾那裏去了 82 18 0 染色體與 DNA 71 29 0 原生動物 62 31 7 分子生物與科技 68 32 0 光合作用 72 28 0 動物神經 35 65 0 植物激素 62 38 0 鳥類 61 39 0

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動物細胞之生長與分化 52 48 0 食品微生物 82 18 0 病毒學概說 37 63 0 病毒的世界 0 81 19 古生物學 58 37 5 重組 DNA 的技術 16 84 0 免疫學概說 76 24 0 介紹寄生蟲 89 11 0 平均 58 40 2 表九、教學內容 課程名稱 太多 (%) 適當 (%) 太少 (%) 顯微鏡簡介及認識微生物 6 94 0 垃圾那裏去了 0 95 5 染色體與 DNA 11 86 3 原生動物 9 91 0 分子生物與科技 3 89 8 光合作用 8 82 10 動物神經 0 88 12 植物激素 0 94 6 鳥類 0 100 0 動物細胞之生長與分化 4 83 13 食品微生物 5 90 5 病毒學概說 0 89 11 病毒的世界 0 81 19 古生物學 5 95 0 重組 DNA 的技術 5 95 0 免疫學概說 6 88 6 介紹寄生蟲 6 94 0 平均 4 90 6 表十、本課程之學習興趣 課程名稱 高(%) 普通(%) 不感 興趣 (%) 顯微鏡簡介及認識微生物 92 8 0 垃圾那裏去了 80 20 0 染色體與 DNA 86 11 3 原生動物 70 30 0 分子生物與科技 82 18 0 光合作用 67 33 0 動物神經 68 28 4 植物激素 56 44 0 鳥類 74 22 4 動物細胞之生長與分化 52 48 0 食品微生物 90 5 5 病毒學概說 63 37 0 病毒的世界 54 46 0 古生物學 59 38 3 重組 DNA 的技術 85 10 5 免疫學概說 82 18 0 介紹寄生蟲 74 26 0 平均 73 26 1 表十一、個人因本課程受益 課程名稱 良多(%) 不多(%) 難評估 (%) 顯微鏡簡介及認識微生物 92 8 0 垃圾那裏去了 92 3 5 染色體與 DNA 82 9 9 原生動物 84 2 14 分子生物與科技 94 3 3 光合作用 77 15 8 動物神經 80 12 8 植物激素 74 13 13 鳥類 83 4 13 動物細胞之生長與分化 71 21 8 食品微生物 95 0 5 病毒學概說 79 16 5 病毒的世界 84 4 12 古生物學 81 8 11 重組 DNA 的技術 95 0 5 免疫學概說 94 6 0

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介紹寄生蟲 95 0 5 平均 85 7 7 圖一、今年高一、高二出席率 圖二、去年高一出席率 圖三、去年高二出席率 參考文獻 (1) 國立台灣師範大學科學教育中心 (民 77),教育部高級中學科學資優學生教 學資料叢書:生物資賦優異教育。台 北:國立台灣師大科教中心。 (2) 行政院國家科學委員會 (民 83)。高 中數科學習成就優異學生輔導實驗計 畫成效訪視評鑑報告。台北:行政院 國家科學委員會。 (3) 教育部中教司 (民 85)。教育廳八十 四學年度高級中學數學及自然科資賦 優異學生輔導總報告。台北:台灣師 大科教中心。

(4) Pyrt, M. C. (1993). Helping the Scinetifically Gifted. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 第 一 次 第 二 次 第 三 次 第 四 次 第 五 次 第 六 次 第 七 次 第 八 次 第 九 次 第 十 次 第 十 一 次 第 十 二 次 第 十 三 次 高一出席率 高二出席率 0% 20% 40% 60% 80% 100% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 出席率 0% 20% 40% 60% 80% 100% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 出席率

參考文獻

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