資優班科學與人文充實課程之規劃與實施示例

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Doi: 10.6218/GEQ.2013.127.33-40

資優班科學與人文充實課程

之規劃與實施示例

陳勇祥

國立臺南大學附屬高級中學教師

摘 要

高中資優生具備高度學科學習能力,但在科學與人文素養方面卻未必兩者兼 備。因此,本課程在科學與人文素養的基礎上而發展,帶領學生探訪七股潟湖及 四草溼地生態區,並融入閩南、紅毛、日治、明鄭等議題,讓學生釐清歷史脈絡 與體驗不同文化,培養學生討論、分享、溝通、交流與表達能力。此外,也鼓勵 學生運用科學方法以培養思考邏輯、高層次思考技能以解決問題,並延伸主題、 拓展視野與提升探究能力。 關鍵詞:科學、人文、充實課程

Enrichment Carriculum in Both the Natural and

Social Sciences for Gifted Youth

Chen Yung Hsiang

Teacher,

The Affiliated Senior High School of National University of Tainan

Abstract

The high school gifted students usually have high specific academic abilities, but not all gifted individuals possess high abilities both in science and in the humanities or social sciences. The program offers interdisciplinary curriculum in both natural and social sciences. Activities include ecological tours to Chiku Lagoon and Sihcao Wetlands addressing environmental concerns, discussions regarding historical issues, and experiences with different cultures. The students are able to develop their logical thinking skills. They are also encouraged to develop creative and higher-order thinking skills to solve problems, and further, to broaden experiences and improve abilities to explore.

Keywords: sciences, humanities, enrichment curriculum

 

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壹、前言

近 年 來 國 內 資 優 教 育 以 分 散 式 辦 理 為 主,並以延伸加廣的方式規劃學習活動,漸 有走向充實制的趨勢(吳武典,1996)。充實 制的資優教育課程是以發展資優生高層次的 學習活動為目標,包括以需求為本位,其學 習內容與資源能超越普通教育的課程範圍, 學 生 也 有 機 會 接 觸 各 種 不 同 領 域 的 學 習 活 動、創造思考技能,提升問題解決能力(蔡 典謨,1995)。除了上述能力外,充實課程也 能培養學生具備自信與培養專注力,同時具 有膽識與前瞻性,勇於學習高難度課程且不 畏懼挑戰等正面態度。 然 而 , 資 優 教 育 方 案 雖 不 再 以 加 速 為 主,但課程應如何統整才能發揮上述功能? 是作者關注的問題。因此,充實制課程應如 何規劃,才能發揮資優教育培養學生具有創 造力、增進學科知識、訓練高層次思考技能 的目標,引發作者深切反思。而要達成上述 目標,又應如何規劃具有挑戰性的學習環境 與有結構的課程?上述困惑激勵作者思考如 何協助學生在充實學科知識的基礎上,能發 現新知、學習探討彼此關係、整合學科、培 養批判思考能力,以及參與具有高度挑戰的 學習活動之機會。經與相關人員討論,決定 整合人文班與數理班之共同學科而發展充實 課程,期望能讓學生從親自參與的課程活動 中,達成上述高層次學習目標。

貳、文獻探討

一、充實課程的目的

充實課程的目的在於提供學生多樣化的 學習內容及學習方式,以擴展學習經驗,促 進才能發展。資優教育中常採用的充實方式 包括閱讀課外讀物、野外採集、參觀訪視、 演戲、獨立研究、影片欣賞、專題演講、思 考能力訓練、作品欣賞、自由創作、競賽、 辯論、成品展示、報告等(郭靜姿,2005)。

二、充實活動課程設計

資優生需要充實的教育活動,透過有系 統的充實模式,以達到學習目標,例如充實 三合模式、全校性充實模式及普渡三階段充 實模式等,其模式可分為內容導向、過程導 向 與 結 果 導 向 , 因 此 充 實 模 式 涵 蓋 知 識 學 習、研究方法訓練、情意及技能等方面(林 良惠,2002)。所以,設計充實導向的資優教 育方案,必須先了解充實活動的目標,重視 高層次思考訓練,培養獨立研究技能,並以 專業角度、多元方式呈現學習結果,增進學 生認知、情意、社會、人際、生涯等方面之 學習成效(郭靜姿,2005)。

三、國內充實方案的發展

利用寒暑假由主管教育行政機關,委託 各級學校或學術機構辦理研習營,以增進資 優學生學習經驗的交流,進而提升學習動機 與成果,這些研習營包括美術夏令營、音樂 冬令營、數理科學研習營、文藝創作研習營、 英語研習營等,都是屬於課外充實方案的類 型(曾淑容,1994)。

四、國外充實方案的發展

和國內的資優教育方案相較之下,美國 的方案顯得多樣化(陳長益,1995)。國外研 究資優教育方案的相關文獻十分豐富,如: Renzulli(1977)的充實三合模式、多種菜單模 式、金字塔計畫、普度三階段充實模式、智 能結構模式、增進自我引導模式,自主學習 者模式、認知情意互動模式、多元才能模式 和 科 技 整 合 對 角 課 程 模 式 等 ( 陳 長 益 , 1995)。 比較國內及國外的充實方案,可發現國 內所實施的資優教育方案,在類型上顯然遠 不及美國多樣化,因此今後努力方向應兼顧 校內外、國內外、體制內外、民間與政府、 學制內外、學科內與學科外,以及同質性班 級與異質性班級的發展(陳長益,1995),如 同Renzulli(1994)提出之理念,認為可在不同 地區、不同學校,依據其教育理念、政策、

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制度、資源、行政、學生需求與家長觀念等, 綜合規劃具有啟發性、開放性、自主性、創 造性、高層次思考和情意教育的充實活動方 案。

參、充實課程的規劃與流程

一、課程設計理念

高中資優生具備高度學科學習能力,但 在科學與人文素養方面卻未必兩者兼備。因 此,本方案在發展科學與人文素養的基礎上 而規劃,並設定以南部地區具有生態資源與 人文歷史的景觀為主題。在自然生態方面, 邀請濕地專家擔任實察教師,帶領學生實地 探訪七股潟湖及四草溼地生態區。在人文藝 術方面,以多元文化為主軸,規劃營隊活動 融入閩南、紅毛、日治、明鄭時期等文化議 題 , 讓 學 生 釐 清 歷 史 的 脈 絡 與 體 驗 不 同 文 化。語文表達方面,培養學生討論、分享、 溝通、表達與交流,並能介紹不同文化的特 色。科學探究方面則運用科學方法,培養科 學精神與邏輯思考,如透過觀察、討論、實 驗、歸納、批判與發揮團隊合作精神去解決 問題,使學生能感受到科學探究的樂趣。而 創造思考方面,則發展教室以外的啟發式學 習,並透過創造思考技巧的引導,培養學生 高層次思考能力以解決問題。

二、課程規劃流程

當充實方案的構想確立後,即促進教師 間的對話討論,選定以七股及四草溼地生態 為 核 心 , 結 合 自 然 與 人 文 而 發 展 為 充 實 方 案。其後考察溼地教學場域,以發展生態課 程。接著融入校園生態主題,以拓展學生視 野 及 強 化 探 究 能 力 , 期 能 落 實 環 境 教 育 理 念,提升學生的環境保護、生態保育及人文 關懷等素養。 基於上述理念,本課程設定之目標為每 一組學生均需產出知識。因此,學生需以新 穎、獨創的題材發表研究成果,並能傳達環 境教育理念,以喚起民眾對環境保育的重視 或對地方文史的探究或對人文的關懷等議題 而發表作品,其規劃流程如圖1所示。 課程理念確立 1.資優生具備學科學習能力,但科學與人文素養未必兼備。 2.以發展科學與人文素養的基礎而規劃充實方案。 3.選定具有生態資源與人文景觀的題材來規劃。 主題分類:自然生態、人文藝術、語文表達、科學探究、創造思考。 課程活動設計 1.以七股潟湖及四草溼地的概念為核心,結合自然與人文領域發展充實方案。 2.實地考察溼地教育的活動場域,發展生態課程與教材。 3.融入校園生態資源,延伸學習主題,拓展學生視野與發展探究能力 4.以新穎獨創的題材發表研究成果。 活動方式:主題探討、專題講座、同儕對話、教學研討、實地參觀、成果發表。

1 充實課程理念與規劃流程圖

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肆、課程活動設計

本 課 程 之 主 題 為 :「 濕 」 情 話 意 吐 真 「鹽」?-七股潟湖及四草溼地充實課程。 教師閱讀相關資料後,以潟湖及濕地生態為 核心,規劃七大課程,如:生態資源、田野 研究、專題寫作、多元文化體驗、專題寫作 訓練、思考技巧與表達、成果發表與未來推 廣等,如圖2所示。

一、整合人文、科學、語文與創造思考等領域

本課程涵蓋人文藝術、科學探究、語文表 達與創造思考等領域。人文藝術課程是以多元 角度探究人文、歷史與鄉土情懷,同時拓展視 野,充實生活經驗,幫助學生自我覺察與發掘 內在才能,以培養樂觀、積極、正向、主動學 習與團隊合作的態度,並透過多樣化的學習活 動,發揮創意與提升思考技能。 生態資源 田野研究 專題寫作 1.潟湖生物資源 2.濕地生態資源 3.生態觀察 4.黑面琵鷺的世界 1.七股與四草地區田野調查 2.鹽山探索 3.沼澤生物探索 4.紅樹林探索 5.圖鑑使用技巧 6.研究器材介紹與練習 1.觀察日誌撰寫 2.數位化圖檔管理 3.發表平台管理 4.生物攝影基本概念 「濕」情話意吐真「鹽」? ──七股潟湖及四草溼地充實課程 多元文化體驗 專題寫作訓練 思考技巧與表達 1.多元文化議題討論 2.釐清歷史的脈絡 3.體驗不同文化 1.整理學習活動成果 2.生態調查統計分析 3.由生活取材練習研究 1.研究方法與思考技巧 2.創造力專題訓練 3.小論文初稿發表與建議 成果發表與未來推廣 1.延伸學習主題,拓展學生視野、發展探究能力 2.以新穎獨創的題材發表研究成果 3.傳達環境教育理念、提升環境保育能力與人文的關懷

2 充實課程架構圖

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科學探究課程從科學實驗精神出發,培 養學生從實際操作中培養研究興趣,激盪思 考能力,提升邏輯推理與歸納統整能力,並 訓練研究設計方法與科學實驗態度。創造思 考課程方面則藉由同儕討論,提升思考技巧 與討論能力,以強化邏輯思考與語言表達能 力,期望透過充實學習方案培養學生具備研 究精神與獨立研究能力,以啟發自主學習態 度。

二、學生能力分析

1.實施對象之先備能力及其優勢 本課程實施對象為高一人文社會及數理 性向優異學生,已修畢研究專題並有成果發 表或曾參與科展之經驗,其中人文社會組8 人、數理組9人,均有專題研究之經驗,且能 在開放式學習環境中主動學習,同時具有探 究動機與創造潛質,並能理解與組織知識以 形成問題,而後擬定計畫找出解決策略。 2.人文與數理並重 為兼顧人文資優與數理資優學生能力之 差異,已先開設田野研究、社會科學研究方 法、生態專題、實驗設計等課程,使人文資 優與數理資優學生能熟悉不同領域的探究方 法,並允許學生從自身感興趣之領域進行研 究。

三、選定兼具自然與人文的景點

為兼顧人文資優與數理資優學生自身探 究 興 趣 , 故 選 定 同 時 具 備 此 二 項 特 色 之 景 點。七股因潟湖地形與獨特生態系統及鹽田 文化而聞名,四草則有明鄭時期歷史遺跡與 紅樹林隧道及溼地景觀,均具備人文與自然 景觀。

四、人文社會主題多元,引發探究動機

作者發現早期電力不普遍的年代,只能 倚賴人力引水灌溉的設施──龍骨水車,於七 股地區頗為常見,因而設計活動讓學生於探 勘時能深入研究其脈絡。其他如地名的由來 與哪些植物有關,也是課程設計的重點。此 外,田野調查知識,如外海的養殖方式?在 每年的幾月之間進行?為什麼?這些題材也 能讓學生自行探索。而作者探勘當地也發現 早期漁民在魚塭旁、竹筏上搭建用來休息及 存放工具的場景很特別,亦鼓勵學生於現場 體驗。 為激勵人文社會組學生探究紅樹林為何 生長於此特殊環境,因此帶領學生親自觀察 與觸摸各種紅樹林植物,並將其特徵逐一比 較、記錄,同時將紅樹林四周環境及特殊的 伴生植物列入觀察,書寫成一篇詩作,以啟 發自然觀察與人文抒懷的聯想。 而鹽分地帶或港口湖濱的宗教信仰,為 何常與媽祖或王爺有關,也成為學生推敲這 歷史淵源的動機。學生認為可能與先民們必 須克服惡劣的生活環境有關,因此媽祖和王 爺就成了沿海居民心靈的支柱與寄託,奠定 居民與海洋搏鬥的中心信仰。 人文探查從媽祖與王爺在濱海地區的影 響力開始行動,鼓勵學生認識這些信仰的意 義,同時觀察神明節慶時特有的宗教儀式, 並分析與其他宗教的差別,引發多元價值辯 證與人文歷史脈絡之探討。此外,學生也探 究沿海地區建築的形式與功用,討論符合當 地特色的休閒產業如何發展,才能提振七股 地區的觀光資源,發揮其人文社會領域優勢 之專長。

五、生態資源豐富,可供科學探究

七股潟湖是目前碩果僅存,也是西南沿 海 最 具 有 生 產 力 與 多 樣 性 的 生 態 環 境 。 因 此,潟湖導覽過程中隨時請學生記錄其生態 特徵並描繪地形地貌,同時觀察漁民養殖何 種水生及保育類生物,以及探討哪些天然條 件有利於鹽業發展,並提出鹽田能科技化生 產的方式。 為鼓勵學生探究紅樹林為何生長於特殊 的環境而規畫有趣且富挑戰性的觀察活動, 以引發學生探究之興趣。因此,課程中鼓勵

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學 生 觀 察 與 觸 摸 四 種 常 綠 的 水 上 紅 樹 林 植 物,並仔細將各種特徵比較記錄,同時將四 周環境及各種特殊的伴生植物列入觀察,期 能引起學生踴躍發問與討論。 在溼地探查方面,由於學生已閱讀溼地 相關資料,對於溼地的類型有初步認識。因 此,實地探查更能深入探討各種不同溼地類 型,如:網子寮汕、頂頭額汕的溼地,以及 曾文溪口黑面琵鷺之棲息地等差異。再請學 生根據濕地對土壤具有之復育功能,提出具 有代表性的證據。最後請學生思考濱南工業 區、國際機場、機北焚化爐等開發案對溼地 的衝擊,提出有效的解決方法。

伍、課程進行方式

課 程 進 行 方 式 分 為 主 題 探 討 、 專 題 講 座、實地參觀與田野調查及研究成果發表。 主 題 探 討 是 由 學 生 與 教 師 閱 讀 相 關 文 獻 資 料,再定期進行研討,其主題為以七股潟湖 地形及四草濕地生態為核心,指導學生搜尋 相關文獻,如:七股與四草的地理位置、潟 湖的自然環境、沙岸景觀、沙洲的形成與特 徵、潟湖如何形成等。而專題講座則聘請專 家學者、濕地生態專業人員介紹生態議題, 再透過同儕省思對話進行議題討論、溝通與 形塑共識。 本次專題講座邀請生態專家學者介紹紅 樹林生態、溼地生態、黑面琵鷺、四草地區 特有之動植物,再經同儕對話討論生態及環 保議題,如濱南工業區、養殖漁業、觀光業 對生態保育的衝擊等,以形塑共識。 課程主題則透過教師對話、討論,並融 入生態概念而發展,如:資源的永續利用與 環境保育、漁村的經濟活動、生物與土地的 依存關係等而發展為充實方案。實地訪查則 帶領學生進入田野觀察,去探究地名由來、 漁村聚落、經濟活動、產業特色、港口遺址 以及曬鹽業如何興起等。 成果發表則鼓勵學生以新穎、獨創之題 材,發表科學或人文研究,以喚起民眾對生 態保育之重視,也可探究地方文史或人文議 題,以表達鄉土文化之情懷。

陸、成效評鑑

本課程於學期初即已預告各週學習主題 與課程活動,同時解說各週主題與教學活動 及 提 供 教 材 讓 學 生 預 習 , 鼓 勵 學 生 自 行 探 索,並於活動結束後收集學生對活動的建議 或心得(編碼「S」代表學生、「01」為座號、 「訪」為訪談),作為學生對於課程方案的設 計執行與成效檢核之依據。 為 兼 顧 學 生 對 於 科 學 與 人 文 學 科 之 學 習,本方案同時將自然生態與文史研究融入 課程,並邀請生態保育員及文史工作者擔任 講師,讓學生對濕地生態與文史脈絡有更進 一步認識。其過程中的發現,如學生們指出: 「一開始我懵懵懂懂的,對探查的方 式相當模糊,也不知道往哪裡走!但後來 我的觀察開始了,架構也清楚了,因為之 前的導覽聽得很詳細!(S03訪)」 「 潟湖內豐富的生態資源是我最愛 的觀察區域。老師帶著我們從牠們的外觀 及居住環境去印證書上提到的知識,生動 有趣多了。(S05訪)」 「我接觸過很多地方,但只要看到稻 田、魚塭等風景,就有一股莫名的興奮。 (S13訪)」 從上述資料可知,學生對於科學與人文 學科整合於同一課程並未排斥,且能以驗證 課程知識的態度而啟發探究動機,進而深入 觀察並釐清研究架構。 課程規劃生態調查與科學探究等活動, 讓學生以實地探查方式去體驗自然與人文, 鼓勵學生發表成果而建構知識。學生除參與 同組討論外,更透過實地觀察而激發想像或 思考議題,如: 「我喜歡直接觀察活的東西,然後

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畫出觀察圖,這樣對環境生態的認識比較 實 際 。( S08訪 )」 「 我 會 把 標 本 帶 回 來 跟 同 學 討 論如何分類,然後展示,感覺是很有趣 的發現。(S11訪)」 「 探 索 古 蹟 有 出 乎 我 預 料 之 外 的 樂 趣 ! 我 知 道 這 些 古 蹟 都 有 它 的 價 值 與 意 義 , 也 是 先 人 智 慧 的 表 現 。( S14 訪)」 「 我 很 清 楚 都 市 人 與 土 地 之 間 的 疏離情形,其實也有一點慚愧。所以我 想 呼 籲 大 家 重 視 這 塊 土 地 的 生 態 與 情 感。(S07訪)」 從上述訪談資料發現:學生喜歡直接觀 察、體驗,並與同學討論而從中發現學習之 樂趣,進而產生生態保育的自覺與對土地的 情感,能實現情意教育目標。 經由同組討論,讓取材變得相當豐富, 包括生態、科學、數學、自然、藝術、人文、 地理、歷史、古蹟、文物等,都引起學生探 究興趣,也引發學生思考未來,如: 「我從小就在農村長大,這次實察 讓我體會到台灣農業未來的衝擊,如果 沒 有 轉 型 , 未 來 不 知 道 在 哪 裡 。( S13 訪)」 「 親 手 體 驗 才 能 體 會 居 民 的 辛 苦 , 了 解 漁 業 特 徵 和 養 殖 業 的 辛 酸 。 (S06訪)」 「可以回歸大地的材料,是未來趨 勢。這些跟環保概念有關的教學,讓我 了解愛護地球的重要。(S14訪)」 「 老 師 把 生 態 系 裡 面 的 各 項 動 植 物,還有人文、氣象都解說完畢,讓我 吸 收 後 , 想 法 就 源 源 不 絕 衍 生 出 來 。 (S17訪)」 歸納上述發現可知:本課程能引發學生 思考未來,了解產業面臨之衝擊,並經由實 際體驗了解產業特徵與背後之辛苦。此外, 學生也能深入認識生態系,同時推廣環保概 念與實踐愛護地球的行動。 此外,學生在生態探查與自然資源中進 行充實活動,藉由專題探究啟發學生對生態 或人文研究的興趣,增進學生專題研究與成 果發表的能力,如:學生在防風林中尋找濱 海植物的過程,因符合資優生高層次學習技 能與自主學習特性,學生都能從自身感興趣 之主題深入研究而發展出成果。其例證為七 股鹽山的露天擺放方式,因不遮蔽且風吹雨 淋都不融化之現象,引發討論,並提出未來 取鹽、曬鹽、析鹽等科技化製鹽方式。而更 令作者驚喜之處為:學生能以符合科學邏輯 方式敘寫研究成果,不僅具備實證研究態度 與科學論述之寫作能力,還提出鹽業如何精 進以達成企業化之願景,展現其獨立研究能 力。 因此,本課程能藉由實地探究而提升學 生學習興趣,培養自主學習意願並激盪創意 與提升創造力,同時整合學科知識、產出作 品,強化研究發表之能力。

柒、省思與檢討

本課程整合人文與科學領域,為透過多 樣化之學習活動,以培養學生主動學習與團 隊合作的態度,期能發揮創造與想像能力, 藉此訓練思考技能。然而,當課程進行至議 題探討階段時,因有部分學生認為主題較偏 向 自 然 生 態 , 對 於 人 文 學 科 較 感 興 趣 的 同 學,吸引力不高,因而提出課程內容調整與 主題之修正。經討論後決議增加多元文化課 程,以閩南、紅毛、日治、明鄭時期等議題, 讓學生探究歷史的脈絡與文化差異,並在田 野調查課程中增加圖鑑的使用技巧與研究器 材操作技能講解,讓人文社會領域的學生也 能熟悉科學探究的方法與實驗儀器使用的技 巧。 而在整體實施過程中發現較感困難之處 是高中生成熟度高、自主性強,有時不願跟 著既定流程進行。但高中生對於學術研究的 了解未必足夠,若忽略研究技能及研究方法

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的訓練,則研究成果可能失真。此外,為基 於安全考量,對於學生提出生態觀察行動給 予許多規範,等於間接限制探究之機會,較 難提升學生對於生態研究的潛質。同時,學 生對於研究成果的撰寫能力也須提升,尤其 當學生交出田野調查報告時,教師均一致認 為應提升敘寫品質與觀察能力,才能展現更 高層次的探究技能。因此,在專題寫作課程 加入觀察日誌的撰寫技巧與數位化圖檔製作 技能。其他問題如學生只對自身感興趣的事 物深入觀察,且觀察發現僅限某部分觀點, 顯見其探究能力仍有限制。但由於本方案規 劃之初因顧慮安全因素,僅以七股及四草地 區作為探究景點,其範圍已較侷限,加上部 分學生熟悉景點而減少探究意願。因此,若 未來課程延續,應嘗試較遠之區域,以激發 學生探究興趣。

捌、結語

本課程促使學生設法探究未知事物,學 習自己解決問題,同時培養觀察事物的細微 態度與研究技能,並獲致知識運用於日常生 活,以提升問題解決能力。學生也能於過程 中學習關懷鄉土與認同不同族群的價值與文 化,並展開環境保育之具體行動,以及學習 付出與關懷他人,展現資優生應具備的情意 特質與知識運用能力,達成本課程之具體目 的。

參考文獻

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