國民小學自然科教師教學困擾與教學策略晤談之研究

全文

(1)國立臺中教育大學科學應用與推廣學系科學教育碩士學位暑期在職進修專班碩士論文指導教授：葉聰文博士. 國民小學自然科國民小學自然科教師教學困擾與教學策略晤談與教學策略晤談之晤談之研究 A Study on Interviews of Teaching Predicaments and Teaching Strategies of the Science Teachers in the Elementary Schools. 研究生：許哲宇撰. 中華民國 100 年 11 月.

(2) 國民小學自然科教師教學困擾與教學策略晤談之研究摘要本研究採晤談研究法，以九位中部國小高年級自然科教師為研究對象探討自然科教師的教學困擾。主要結果摘錄如下：教學困擾有「學生程度差異大、學習興趣不佳、秩序不易掌控、學生學習信心低落」。針對「學生程度差異大」受訪教師採取的教學策略有「合作學習、個別指導、訂定不同標準、課堂補充、課後補充、重複重點提示、多元評量、指定同學發表、每位學生都有事做、實驗操作、作業的訂正及多媒體教學」；針對「學習興趣不佳」採用「實驗操作、多媒體教學、科學故事、生活經驗結合、實地觀察、小組競賽、報章雜誌補充及科學玩具或科學遊戲」等方式；針對「秩序不佳」採用「獎懲制度、立即制止、事先告知規定、巡視管理、教師主導分組、建立教師威嚴及控制實驗進度」進行改善；「學習信心低落」現象採用多元式評量如「口頭詢問、實作評量、檔案評量、成品展示及遊戲評量」。. 關鍵字：國小自然科教學、教學困擾、教學策略. I.

(3) II.

(4) A Study on Interviews of Teaching Predicaments and Teaching Strategies of the Science Teachers in the Elementary Schools ABSTRACT Taking nine science teachers in the senior grade of elementary school in central Taiwan as the research subjects, this study discussed their teaching predicaments with the interview research method.. The main conclusions were excepted as follows; the. teaching predicaments included “large achievement gap between students, lack of learning interest, the order which is difficult to control, and lack of learning confidence.”. In terms of “large achievement gap between students,” the interviewed. teachers adopted teaching strategies such as “cooperative study, individual instruction, making various standards, supplementary teaching contents in class, extracurricular supplement of teaching contents, repeating key points, multiple assessments, stipulating some students to answer questions, every student has something to do, experiment operation, homework correction, and multi-media teaching;” in terms of “lack of learning interest,” they adopted methods such as “experiment operation, multi-media teaching, science stories, combination with living experience, field observation, team competition, supplementary reading of newspapers and magazines, and scientific toys or games;” in terms of “the order which is difficult to control,” they adopted methods such as “reward and penalty system, instant intervention, inform in advance, mobile management, grouping led by teachers, setting up prestige of teachers and control the schedule of experiments;” in terms of “lack of learning confidence,” they adopted multiple assessment methods such as “oral inquiry, practical assessment, archives assessment, end-works exhibition, and game assessment.” Key Words：Science Teaching in the Elementary Schools, Teaching Predicaments, Teaching Strategies. III.

(5) IV.

(6) 目次摘要 ......................................................................................................... I ABSTRACT .......................................................................................... III 目次 ........................................................................................................V 表次 ......................................................................................................VII 圖次 .....................................................................................................VIII 第一章緒論 ........................................................................................... 1 第一節研究背景與動機 ....................................................................................... 1 第二節. 研究目的與待答問題 ............................................................................. 4. 第三節. 名詞解釋 ................................................................................................. 4. 第四節. 研究範圍與限制 ..................................................................................... 5. 第二章文獻探討 ................................................................................... 7 第一節國小自然與生活科技領域教學研究 ....................................................... 7 第二節國小自然與生活科技領域教學策略相關研究 ..................................... 14 第三節國小自然與生活科技領域教學困擾相關研究 ..................................... 43. 第三章研究設計與步驟 ...................................................................... 47 第一節. 研究方法 ............................................................................................... 47. 第二節. 研究歷程 ............................................................................................... 48. V.

(7) 第三節. 研究對象 ............................................................................................... 56. 第四節. 研究工具與效度 ................................................................................... 58. 第五節. 資料蒐集、整理與分析 ....................................................................... 62. 第六節. 研究倫理 ............................................................................................... 64. 第四章研究結果與討論 .................................................................... 67 第一節. 國小自然科教師知覺學生在自然科的程度差異情形 ....................... 67. 第二節. 國小自然科教師認知學生的課堂表現情形 ....................................... 76. 第三節. 國小自然科教師所遭遇的教學困擾 ................................................... 82. 第四節. 國小自然科教師解決教學困擾之教學策略 ....................................... 88. 第五章結論與建議 ......................................................................... 123 第一節結論 ....................................................................................................... 123 第二節建議 ....................................................................................................... 128. 參考文獻 ............................................................................................ 131 壹、中文文獻 ..................................................................................................... 131 貳、外文文獻 ..................................................................................................... 140. 附錄 .................................................................................................... 143 附錄一晤談大綱 ............................................................................................... 143 附錄二參與研究同意書 ................................................................................... 144 附錄三試探性研究逐字稿範例（節錄） ....................................................... 145 附錄四正式研究逐字稿範例（節錄） ........................................................... 149. VI.

(8) 表次表 2-2-1 資訊科技融入國小自然科學教學相關研究 ...................... 15 表 2-2-2 「科學史」和「科學故事」融入國小自然科學教學相關研究 ...... 22 表 2-2-3 「科學的態度」與「對科學的態度」之關係 .................... 27 表 2-2-4 國小自然科多元評量之相關研究 .............................. 30 表 2-2-5 實作教學融入國小自然科學教學相關研究 ...................... 31 表 2-2-6 合作學習融入國小自然科學教學相關研究 ...................... 37 表 2-3-1 教學困擾與工作困擾定義 .................................... 44 表 2-3-2 自然與生活科技領域教學困擾項目表 .......................... 46 表 3-2-1 試探研究受訪教師基本資料 .................................. 49 表 3-2-2 試探性研究資料類別 ........................................ 50 表 3-2-3 因應個別差異之教學策略 .................................... 52 表 3-2-4 因應學習興趣不佳之教學策略 ................................ 52 表 3-2-5 因應秩序問題之教學策略 .................................... 53 表 3-2-6 因應教學評量之教學策略 .................................... 54 表 3-2-7 晤談大綱的修正 ............................................ 55 表 3-3-1 正式研究受訪教師資本資料 .................................. 57 表 3-4-1 本研究所提昇信度、效度之方法 .............................. 62 表 3-5-1 資料編號 .................................................. 64. VII.

(9) 表 4-1-1 學生在自然科的程度差異情形 ................................ 67 表 4-1-2 自然科學生程度差異情形 .................................... 70 表 4-2-1 學生在自然課的課堂表現情形 ................................ 76 表 4-3-1 受訪教師所遭遇的教學困擾 .................................. 83 表 4-4-1 學生程度差異大之教學策略 .................................. 89 表 4-4-2 受訪教師的分組方式及小組長工作 ............................ 90 表 4-4-3 學生程度差異大教學策略之實施方式 .......................... 99 表 4-4-4 學生學習興趣不佳之教學策略 ............................... 100 表 4-4-5 學生學習興趣不佳教學策略之實施方式 ....................... 107 表 4-4-6 學生秩序問題之教學策略 ................................... 108 表 4-4-7 學生秩序問題教學策略之實施方式 ........................... 115 表 4-4-8 紙筆測驗造成學生信心低落之評量方式 ....................... 116 表 4-4-9 紙筆測驗造成學生信心低落教學策略之實施方式 ............... 120. 圖次圖 3-2-1 研究歷程 .................................................. 48 圖 3-5-1 資料蒐集與流程 ............................................ 62. VIII.

(10) 第一章緒論本研究旨在探討國民小學自然科教師教學困擾與教學策略晤談之研究。本章共分四節，第一節敘述本研究之研究背景與動機，第二節針對研究目的與待答問題，第三節是名詞解釋，第四節則是研究範圍與限制。. 第一節研究背景與動機九年一貫課程綱要（教育部，2008）強調國民教育以達成「激發主動探索和研究的精神」和「培養獨立思考與解決問題的能力」等兩大目標為中心課題。「科學教育白皮書」（教育部，2003）則指陳：提升每位學生的探究能力、創造力及批判思考能力，並培養具有好奇心與科學倫理道德之良好科學態度。甘漢銧、熊召弟、鍾聖校（1991）認為國小自然科學教育是希望培養兒童具備主動探究自然現象和周遭事物的能力，養成隨時發現問題，探究問題，並自行解決問題的習慣。九年一貫課程綱要「自然與生活科技學習領域」（教育部，2008）中強調教育的基本理念為「自然與生活科技之學習應以探究和實作的方式來進行，強調手腦並用、活動導向、設計與製作兼顧及知能與態度並重。」。課程目標則為：「學習科學與技術的探究方法和基本知能，並能應用所學於當前和未來的生活。」。若在國小階段即建立正確的自然科學知能、態度和技能將有助於個人應用所學於當前和未來的生活。於民國九十一年教育部所召開的「第一次全國科學教育會議」（林陳涌、段曉林，2002）中會議提案子題「科學教育目標、現況與前瞻」指出：「我國目前的各級學校科學教育現況仍然存在許多問題。例如：升學考試壓力使然，中小學的科學教育忽略了創造力、科學態度的培養及探究能力等多元化的評量，低成就 1.

(11) 學生放棄學習而使我國各項國際性的學習成效評量結果呈現雙峰化的曲線」。以 2003年台灣參加TIMSS的成果（科學教育研究資料庫TIMSS 2003，TIMSS 2007）來看，台灣國小四年級的學生在整體科學成就上的表現優於國際水平，在「我喜歡學自然科學」的「非常同意」以及在「高學習科學自信指標」方面卻比國際平均低；以2007年台灣參加TIMSS的成果調查結果顯示，台灣國小四年級學生在科學學習成效平均成績的國際排名為第二名，但是在「科學正向態度」方面，台灣國小四年級和國中二年級學生的科學正向態度人數的百分比，都顯著低於國際平均，分列第23及28名(聯合新聞網，2008)。陳立琇（2005）在八年級學生在TIMSS 1999與TIMSS 2003科學成就與學生特質的研究中發現「學生對於學習科學的信心」、「學生對於科學的評價」顯著下降；再以邱美虹（2003）針對TIMSS 2003的分析報告及丁信中（2008）針對PISA 2006 的分析研究中均指出臺灣學生對於學校科學學習的自信心是不足的。在國際的科學成就測驗中，我國屬科學高成就國家，但矛盾的是，有高科學學習成就，學生卻對學習科學缺乏信心！這當中透露了台灣科學教育存在某些問題，值得探討釐清。研究期望透過國小自然科教師的晤談紀錄探討問題所在及可能的解決策略。研究者為國中自然科教師，數年的教學工作中，經常發現多數學生認為自己沒有辦法學好自然與生活科技，認為自然與生活科技是很困難的科目；部分願意學習的學生，亦只願意學習知識類課程，卻不願意嘗試去理解學習，對於抽象概念的學習單元，教師在台上認真地進行教學，學生卻學習興趣低落。這樣的教學狀況確實讓身為第一線基層教師深感無力與沮喪，也深深困擾著本研究者。在研究者進入臺中教育大學進修後，有幸跟一群在國小任教的教師伙伴們互相交換教學心得，得知在國小的自然科教學上也有類似的問題存在。如果能在學生國小階段，將所發生的這些問題加以瞭解且尋求解決策略，也許學生升上國中後，這些問題會獲得改善。因此，期望透過本研究瞭解目前國小自然科教師的教學困擾及其教學策略，以作為改進教學之用。 2.

(12) 國內外研究指出自然科教師的教學困擾，如：學科專業知能不足（Hove，1970；莊奇勳，1989；陳文祺，2003；蘇文瑛，2004；王美芬，2005）、實驗教學設備不足（Hove，1970；陳鏡潭，1989；莊奇勳，1989；陳文祺，2003；蔡世雄，2003；蘇文瑛，2004；王美芬，2005；林玉祥，2005；陳名賢，2005；邱昭賢，2006）、教學準備時間不足（Hove，1970；莊奇勳，1989；蔡世雄，2003；王美芬，2005）、教學方法（陳鏡潭，1989；莊奇勳，1989；陳文祺，2003；蔡世雄，2003；蘇文瑛，2004；王美芬，2005；邱昭賢，2006）、班級管理（莊奇勳，1989；蘇文瑛， 2004；王美芬）、參加科展（莊奇勳，1989）、自然專科教室缺乏（莊奇勳，1989；蔡世雄，2003；陳名賢，2005）、行政工作（蘇文瑛，2004；陳文祺，2003；邱昭賢，2006）、人際關係（蘇文瑛，2004；邱昭賢，2006）、教科書欠缺完備（王美芬，2005；林玉祥，2005）、學生學習意願低落（林玉祥，2005）及教學時間不足（林玉祥，2005；王美芬，2005）等。教師在教學生涯中，必須面對不斷改變的環境，不斷成長的學生，更新的教材，維持穩定的教學目標和教學品質。教師本身的專業能力須要不斷充實，在教學現場中發生的困難，及如何解決以達教學任務，是為當務之急。楊清雄（2004）指出，自然學科領域教師教學困擾的層面來自於諸多因素。教師在面對教學困擾時，除了應該清楚明瞭困擾問題的根源外，尋求良好的解決方式與協助，才是教師該勇敢面對的態度與方式，也才能有效解決問題。本研究期望針對學生學習差異所引起的教學困擾進行探討。透過文獻探討發現國內針對國小自然科教學困擾的研究，相較其他領域相關研究仍不多見，已有的研究則採用問卷調查研究法，如：蘇文瑛（2004）與林玉祥（2005）以高雄市公立國小自然科教師為調查對象、陳名賢（2005）以澎湖縣國小自然科教師為調查對象等，上述研究並未針對教學困擾的解決策略加以深入探討，因此若能根據問卷調查法所得結果，搭配質性研究，當更能描繪出自然科教師的教學困擾樣貌。本研究期望透過晤談法，針對已有多年教學經驗的國小自然科教師，對國小自然科的教學困擾及解決困擾的教學策略等議題進行探討。 3.

(13) 當前本國教育目標希望學生能透過國民教育階段的學習過程培養其具備善用科學知識與技術的能力以便利現在和未來的生活。相較過往，當前的教育觀念更貼近生活所需。而學生學習意願低落的現象，除了部分來自學生的因素外，教師更需擔負大部分的責任。為此有必要針對國民小學自然與生活科技領域教師常面對的教學困擾進行探究，以落實科學教育目標之期待。. 第二節研究目的與待答問題壹、研究目的基於上一節的研究動機，本研究的主要目的如下：一、瞭解國小自然科教師知覺學生自然科的程度差異情形。二、瞭解國小自然科教師認知學生課堂表現情形。三、探討國小自然科教師遭遇的教學困擾與採取的教學策略。. 貳、待答問題根據上述研究目的，本研究擬探討的具體問題如下：一、國小自然科教師知覺學生自然科的程度差異情形為何？二、國小自然科教師認知學生的課堂表現為何？三、國小自然科教師遭遇的教學困擾及所採取的教學策略為何？. 第三節名詞解釋名詞解釋壹、教學困擾教師在從事教學過程中會對教學活動、學生的學習成效、達成教學目標產生 4.

(14) 不良影響的各種現象，亦可能包含教師個人的教學能力、教學資源、教材內容、客觀環境等因素，稱之為「教學困擾」（謝定佑，1992）。本研究所稱之教學困擾乃指會影響學生學習以致產生顯著差異的因素，其他與此無關的因素則不在本研究的範圍內。. 貳、教學策略教學策略是指教師為了達到預期的教學目標，並根據情境需求，所採取系統性的問題解決方法，例如教學活動的選擇、教學活動順序的安排及教學資源的運用等各個面向的規劃（張春興，1994）。本研究所指教學策略為國小自然科教師用來解決或避免在自然科教學困境的一切方法，例如選擇適當教材、設計教學活動、從事班級經營、運用教學資源、規劃教學評量、或安排各項相關教學措施等。. 第四節研究範圍與限制本研究採用晤談法，探討國小自然科教師的自然教學的教學困擾與教學策略，以下說明研究範圍與研究限制。. 壹、研究範圍本研究之研究範圍為針對國小自然科教師在教學困擾與教學策略之晤談研究，晤談對象為國小自然科教師，根據晤談紀錄分析探討國小自然科教師對於學生學習情況差異的了解，學生學習差異產生的教學困擾，自然科教師解決教學困擾所採取的策略與所產生的成效等。其他因素所造成的教學困擾，如：教師自身的專業能力、家長的支持、實驗設備等，則不列入本研究的研究範圍內。. 5.

(15) 貳、研究限制本研究之限制，分別為「研究對象」與「研究時間」，以下說明之。. 一、研究對象本研究的範圍以苗栗縣、臺中市、彰化縣九位國小自然科教師為研究對象。此九位教師之產出，首先以所任教的學校目前沒有實施能力分班，進行常態編班之公立國小為對象，再來以有任教高年級或具有任教高年級經驗之國小自然科教師為主，徵求受訪意願後得出共九位受訪者。故研究結果無法推論到其他自然科教師身上或中、低年級自然科教師之觀點與教學策略。. 二、研究時間本研究以晤談教師層面為主，未能觸及學生對教師教學反應的部分，原因在於研究者本身為導師，又以不影響受訪者課務為原則，與受訪者約定晤談的時間均在受訪者空堂或學生放學後，因此，較難蒐集到學生對教師教學反應，而是以教師描述為主，故研究結果無法推論到學生的想法與反應。. 6.

(16) 第二章文獻探討本章整理分析國小自然科教學之相關文獻，以做為本研究之理論基礎與參考依據，共分為三節。第一節為國小自然與生活科技領域教學研究，第二節為國小自然與生活科技領域教學策略相關研究，第三節為國小自然與生活科技領域教學困擾相關研究。. 第一節國小自然與生活科技領域國小自然與生活科技領域教學與生活科技領域教學研究教學研究自然與生活科技課程綱要（教育部，2008）指出：在「自然與生活科技」課程中此學習領域主要的認知內涵有：物質與能、生命世界、地球環境、生態保育、資訊科技等科學與技術。在情意上的學習則包含：科學與科學研究的知能及態度，尊重生命以及愛護環境。在技能的學習上：則著重習得善用科技與運用資訊的基本能力，同時應能將此能力轉化、實踐於日常生活中，進行終身學習。本節針對自然與生活科技領域的理念與內涵、課程目標、教材選擇、教學方法、班級經營及評量方式加以探討。. 壹、自然與生活科技領域的理念與內涵隨著社會的急遽變化、多元、開放、科技化及資訊化的時代來臨，為了因應國家發展的需求及社會的期待，積極的課程改革是必要的。教育部於民國 87 年 9 月 30 日公布「國民教育九年一貫課程總綱綱要」，俗稱為「87 課綱」，且於民國 97 年 9 月 17 日根據之前內容加以部分修改，稱為「97 課綱」。不論是 87 課綱或是 97 課綱，課程綱要與以往的課程標準最大的不同為將「科目」改為「領域課程」，及有彈性節數，並將「自然科」改為「自然與生活科技領域」。 7.

(17) 一、自然與生活科技領域的基本理念教育部（2008）所編的課程綱要中提及「人類觀察自然並且從中研究各種現象的變化的道理，於是產生科學。」；「並同時對其巧妙的運用，以適應環境、改善生活，於是產生技術。」;「認知自然現象和自然法則的演變規則，使我們能應用自然運作的原理。」因此，學習科學，讓我們學會如何去進行探究活動，並學會觀察、詢問、規劃、實驗、歸納、研判，也培養出批判、創造等各種能力。當特別是以實驗或實地觀察的方式去進行學習，會使我們獲得處理事務、解決問題的能力，也瞭解到探究過程中，細心、耐心與切實的重要性。甘漢銧、熊召弟、鍾聖校（1991）認為國小自然科學教育是透過學習活動，了解有關物質科學、生命科學和環境與地球科學等基本概念，習得觀察、實驗等科學方法，藉以啟發兒童獨立思考和創造發明的能力，並於日常生活中應用科學方法、科學概念和科學態度。也就是要讓兒童能接近自然，了解其生活週遭的環境，增進科學知能和科學情趣，熟練科學方法，成為具有科學素養的人。同時我們也應該瞭解科學與技術的發展對人類生活的影響，學會使用和管理科學與技術以適應現代化的社會生活。透過學習使我們能善用各種科學與技術、便利現在和未來的生活。自然、科學、技術三者一脈相連，前後貫通，我們對其有以下四點基本認識，並依據來規劃課程：（教育部，2008） 1.自然與生活科技之學習應為國民教育必要的基本課程。 2.自然與生活科技之學習應以探究和實作的方式來進行，強調手腦並用、活動導向、設計與製作兼顧及知能與態度並重。 3.自然與生活科技之學習應該重視培養國民的科學與技術的精神及素養。 4.自然與生活科技之學習應以學習者的活動為主體，重視開放架構和專題本位的方法。. 8.

(18) 二、自然與生活科技的基本內涵依據九年一貫課程綱要（教育部，2008）將自然與生活科技領域分為以下三點來說明其基本內涵： 1.. 主要內容包含：物質與能、生命世界、地球環境、生態保育、資訊科技等內容。. 2.. 著重科學與科學研究知能及態度，尊重生命與愛護環境的情操，以及善用科技與運用資訊等核心、基本能力之習得，同時應能將此能力轉化、實踐於日常生活中，終身學習。. 3. 本領域以實作、或經由實地觀察、實驗等活動，即經由「實作活動去體驗」的方式來學習。因此學校應以此三項內涵與原則來安排適當的教學情境和教材，進行有效的教學活動，激勵學生學習，以達成課程目標，增進自然與生活科技學習領域的分段能力。在教材選編或教師進行教學皆應掌握統整之精神，並視學習內容之性質，實施分科協同教學；並依據學生性向、學校發展特色及社區需求，運用彈性學習等節數，提供選修課程，或協助學生組織相關科學性社團。王美芬與熊召弟(2005) 認為教學是教師運用適當的方法，來傳授知識與技能，以增進學生有價值的目的活動。因此，教學活動應該是有目的、有規劃的，教師應重視不同特質的學生，重新分析教學內容，擬出適當的教材呈現流程及方式，而不僅僅依賴教學指引的導引，以增進學生有意義的學習。. 貳、自然與生活科技領域的課程自然與生活科技領域的課程目標課程目標科學教育白皮書（教育部，2003）認為科學教育的理念為：科學教育是一項全民教育，涵蓋所有的國民；強調培養全民的科學素養，發展每個人的「創造、創新能力」和「關心、關懷態度」。並指出我國的科學教育目標為：「使每位國民能夠樂於學習科學並瞭解科學之用，喜歡科學之奇，欣賞科學之美」。這項目標 9.

(19) 必須表現在三方面： 1.使科學紮根於生活文化之中。 2.應用科學方法與科學知識解決日常生活問題，理性批判社會現象，並為各項與科學相關的公共事務做出明確的抉擇。 3.藉著不斷提升科學素養，貢獻於人類世界的經濟成長與永續發展。在「自然與生活科技領域課程綱要」（教育部，2008）亦指出課程目標有下列六項： 1.培養探索科學的興趣與熱忱，並養成主動學習的習慣。 2.學習科學與技術的探究方法和基本知能，並能應用所學於當前和未來的生活。 3.培養愛護環境、珍惜資源、尊重生命的知能與態度，以及熱愛本土生態環境與科技的情操。 4.培養與人溝通表達、團隊合作及和諧相處的能力。 5.培養獨立思考、解決問題的能力，並激發開展潛能。 6.察覺和試探人與科技的互動關係。綜合上述「科學教育白皮書」與「九年一貫課程綱要」所提及的課程目標不難發現有相同的共通點：自然教學的課程目標在於學生能力的培養，使其能運用這些能力共同去解決生活中所遭遇到的問題，必瞭解到人類與地球環境的息息相關性，除了改善人類生活品質之外，進能與地球生態取得平衡的關係。. 參、自然與生活科技領域教材的選擇自然與生活科技領域教材的選擇九年一貫課程綱要（教育部，2008）指出在教材的選編上應掌握國民中小學九年一貫課程綱要的精神與內涵，以達成課程目標與分段能力指標為重要考量，並以學生經驗為中心，選取生活化之教材，組織成適合學生起點行為，且能激發學習興趣之教材。同時為適應各地區、各校的特殊性，各地教材可具歧異性，但培養之基本能力，其目標則為一致。教材的組織可依生活上及社會上關心之議題、 10.

(20) 本土的題材來選編，也可依學科概念展延的方式來發展，教材選編時，宜融入科學發現過程的史實資料、科學家簡介，使學生得以藉助科學發現過程之瞭解，體會科學本質及科學探究的方法和精神，同時產生典範學習之效果。各校教師在依循課程綱要的原則下，可自主的做教材選編及教學活動規劃。九年一貫課程改革下的教科書，在全面開放審定制以後，教育部開放民間出版社編制國中小教科書後，有不少的研究針對教科書內容加以分析探討，如：陳中德（2002）研究指出，教師將教科書視為教材來源之一，但不是唯一的教材來源教師應具備發展與調整教材的能力，視學生能力與實際需求加以調整；李麗娥（2003）認為教師應具備教材轉化的能力，依需要對教科書內容做調整。王彩芬（2004）指出教學策略以學生中心為主，教學活動生活化且多樣化，不可拘泥於教科書上。由此可見在國小自然的教材上，只要符合能力指標、以學生為學習重心，自然科教師在教材的選擇上可以依據學生的學習狀況及教學上的需求，來適時調整教學內容，不必拘泥於教科書的內容。. 肆、自然與生活科技領域教學的實施與教學方法自然與生活科技領域教學的實施與教學方法「自然與生活科技課程綱要」（教育部，2008）中指出教師必須事先擬定各單元之教學活動之教學計畫，使教學得以在有目標、有規劃的情形下，循序漸進的進行。且教師應參酌學生的學習能力，調整其教材教法，並廣泛運用各種教學策略及適當的教學方法，以提升學生對本學習領域的學習興趣。同時，教師本身亦應能時時表現出對求知的熱忱，以激發學生對學習的熱情。並照顧到學生特殊需求及學習性向和能力等方面的個別差異，給予適當的輔導。因此不論使用何種教學方法，都必須考慮到學生的特質、課程目標、學校環境、實驗設備、單元教學、教學時間及教師知能（鍾聖校，1990）。陳國彥（2001）也指出教師的教學觀念與教學技巧，是直接影響教學成效的重要因素。 11.

(21) 由此可知，在自然科的教學並無最好的方法，也無限定的方法。必須根據教學的內容、學生的特性、教師的教學及可運用的資源多方面的考量，並在教學過程中適當地調整教學方法，因應學生的個別差異，這樣才可以獲得最大的教學成效。. 伍、班級經營近年來，家長愈來愈重視教育品質，且積極參與學校活動，故處在教育前線的教師，必須經營良好的親師關係與和諧的師生關係；在教學上，也必須表現出優良的教學品質，才能有創新的表現，符合時代潮流的改變，並且呈現在教學成效上，教師教學成效與班級經營有密切的關係，班級經營得當，則教學效果良好；班級經營失調，則教學效果不彰。饒見維（1996）指出「班級活動」是構成教師專業工作中主要的教育活動之一。Sanford(1984)之研究顯示，班級經營不善的自然科老師，其學生所能完成的工作少之又少，不注意聽講，不照老師的引導做實驗；反之班級經營好的老師，學生在實驗室的活動進行既順暢又有效率。在這個專業內涵之中，教師必須知道如何管理好一個班級，如何經營良好班級氣氛，如何處理一個班級教學中所有的事物，包括如何安排學習環境、安排教室座位、建立規則與程序、安排學習活動時間、分組的方式、個別指導的方式等。和諧的教室氣氛有助於學生學習，教師需以身作則建立起鼓勵互相接納的氣氛，有了良好的班級氣氛及清楚明確的常規讓學生遵守，營造安全且無疑慮的學習環境，可讓學生更加專心於學習，進而提升學習成效。目前國小自然科教師多為科任教師或為學校行政人員（張靜儀，2001），因此，大部分的自然科教師並非級任教師，一天中的每節課都是不同的班級，與學生接觸的時間也較為短暫，對學生較不熟悉。因此在班級經營的管理策略上跟級任教師亦會有所不同。本研究欲探討自然科教師運用哪些教室管理策略使學生進 12.

(22) 到教室後能快速進入學習，且能有良好的上課秩序及班級氣氛。. 六、評量方式鑒於傳統紙筆測驗的缺失：測驗脫離真實情境、測得零碎知識與低層能力、難以應用於真實情境、窄化課程內容、內容對弱勢族群不公（王美芬，2001），以及H. Gardner 多元智慧理論的興起；因此，目前教學評量趨勢已由強調紙筆測驗逐漸走向多元化評量。依據「國民中小學學生成績評量準則」（教育部，2001）第六條有關評量方式之規定，強調學生成績評量應依據學習領域及活動之性質，採取筆試、口試、表演、實作、作業、報告、資料蒐集整理、鑑賞、晤談、實踐等適當之多元評量方式。在「九年一貫課程綱要」（教育部，2008）中明確指出，評量的主要目的在於瞭解學生學習實況，以做為改進教學、促進學習的參考，這和陳文典（2002）指出「評量」最大的功能應該是在發覺學習方面的缺失以便做補救教學，發覺學生的性向、專長以便指導他做更好的發展，鼓舞學生學習動機及指引學生學習方向，不謀而和。因此，評量應具有引發學生反省思考的功能，能導引學生珍惜自我心智的成長、持平的面對自己的學習成就、察覺自己學習方式之優缺點，並具有敦促、鼓勵的效果，使學生相信只要自己努力或更加專注，定能獲得更好的學習成效，學習評量不宜侷限於同一種方式，除由教師考評之外，得輔以學生自評及互評來完成。其型式可運用如觀察、口頭詢問、實驗報告、成品展示、專案報告、紙筆測驗、操作、設計實驗及學習歷程檔案等多種方式，以藉此瞭解學生的學習情況來調適教學為目的。多元的評量方式有助於師生與家長更加瞭解學生個別的學習情形，但是一般國小自然科教師任課任教班級學生數大多25～30人之間（教育部，2009），是否真能採用多元的評量方式來衡量教學效果？張瑞珍（2001）針對台中地區國小自然科教師對於多元評量的困擾與問題之研究中指出，自然科教師在使用多元評量 13.

(23) 時有這些困擾存在，包含：（1）命題能力不足（2）是否測出學生的真正程度（3）是否能達到激勵學生主動學習的目的（4）評分有客觀的標準（5）評量的時間經濟性。由此可知評量的層面應包括認知、技能與情意三個層面；而評量的時機應兼顧形成性評量與總結性評量；至於評量的結果應用於幫助學生瞭解自己學習的優缺點，藉以達成引導學生自我反思與改善學習的效果。本研究欲探討自然科教師所運用的評量方式，及其所運用的評量方式是否因應學生在自然學習差異情形而有所調整。. 第二節國小自然與生活科技領域教學策略相關研究教學策略是指教師為了達到預期的教學目標，並根據情境需求，所採取系統性的問題解決方法，包含教學活動的選擇、教學活動順序的安排及教學資源的運用等各個面向的規劃（張春興，1994）。經由試探性研究後，受訪的四位自然科教師對以下四種教學策略均多次提及，且在研究者進行文獻蒐集及分析中，亦可發現國內有不少的研究將此四種教學策略融入國小自然科教學中。因此本節的教學策略包含資訊科技融入國小自然科教學、科學史和科學故事融入國小自然科教學、多元評量融入國小自然科教學、合作學習融入國小自然科教學。. 壹、資訊科技資訊科技融入科技融入國小融入國小自然科教學國小自然科教學教育部(2008)在九年一貫課程綱要中，為了讓在學生知識爆炸的時代進行廣泛而有效的學習，特別加入資訊科技應用，使學生具備蒐集資訊掌握資訊運用的能力，並鼓勵教師將資訊科技與各領域教學相結合，以提高學生學習動機與興趣。魏明通(2002)認為科學的教學活動中，教學媒體所擔任的角色特別重要，因 14.

(24) 為我們無法解剖人體，讓學童們看看身體內臟的結構；我們無法帶領學童們乘坐太空船去探究月球的表面；我們也無法帶領學童們爬上喜馬拉雅山，欣賞世界屋脊的美景。惟有透過教學媒體，方能幫助學童們瞭解這些存在於大自然中的奧祕。王美芬與熊召弟(2005)也認為科學教師必須選擇適當的教學媒體與教學型態，以充分發揮科學教材的潛能。尤其是一些學生們不易到達的地方，如高山、深海和遠處等，如能透過影片的放映，可以使科學的學習更為有效與有趣。國內討論資訊科技融入自然科學教學的相關研究很多，研究者為瞭解國內有關資訊融入自然科學教學之現況，將資訊融入國小自然科學教學為主題的相關研究整理如下，以作本研究之參考(如表2-2-1所示)：. 表2-2-1 資訊科技融入國小自然科學教學相關研究研究者（出版年）出版年）研究主題饒世妙(2002) 資訊科技融入國小自然科教學對學習成就與態度影響之研究莊旭瑋(2002) 資訊融入校園植物教學之行動研究-以國小五年級學生為例. 研究對象研究方法國小六年級學童準實驗研究. 研究結果. 國小五年級學童行動研究. 1. 建構取向的電腦教學應以學生為主體，透過教學課程設計使學生將網路知識內化。 2. 透過建構取向的電腦教學，學生的植物知識、資訊能力、合作能力、搜集及整理資料能力皆有提升。 3. PDA輕巧易查詢，但畫面太小太暗及收訊不良干擾學習情緒。. 莊淑如(2002) 資訊融入國小自然科教學之行動研究. 國小五年級學童行動研究. 1. 學生對資訊融入自然科的教學抱持正向、肯定的態度，認為資融融入自然科教學增加學生對自然科與電腦的學習活動、興趣與能力。. 1. 學童接受資訊融入教學法的學習成就較接受傳統教學法高，並且女生成績優於男生。 2. 學童喜愛資訊融入教學法的上課方式。. 15.

(25) 楊司維(2003) 資訊融入以專題為基礎之教學與學習對批判思考能力與意向影響之研究－以國小六年級自然科教學為例. 國小六年級學童準實驗研究. 1. 資訊融入專題為基礎的教學，有助學童提升批判思考能力、思考意向，並在中、低等學業成就學生上表現愈明顯。 2. 學童對此種教學法，表達積極與正向的態度。. 吳宗憙(2003) 資訊科技融入國民小學自然與生活科技領域教學之行動研究. 國小五年級學童行動研究. 1. 資訊融入自然科教學時，學生持正向肯定的態度，並認為能增加自然科及電腦的學習興趣。. 林傳傑(2004) 國小五年級學童資訊融入教學與準實驗研究評量_以「地球運動」為例. 1. 接受資訊融入教學的學生在立即學習成效、保留學習成效、及概念改變上都優於接受一般教學法的學生。. 李登隆(2004) 資訊融入專題導向學習對國小學生自然科學習態度與問題解決能力之影響. 國小五年級學童準實驗研究. 1. 資訊融入專題導向學習有助提升自然科學習態度及問題解決能力。但決定解決問題的策略無顯著提升。 2. 學校應完備資訊融入環境，以利教師教學與學生學習。. 周清壹（2004）資訊融入自然與生活科技領域教學對國小學生學習動機與學習成就的影響. 國小五年級學童準實驗研究. 1. 高能力水準學生，在資訊融入教學的學習成就表現優於傳統教學。 2. 低能力水準學生，在資訊融入教學的學習成就表現劣於傳統教學。 3. 學生學習動機表現，沒有顯著差異；而不同能力水準學生之學習動機表現也沒有顯著性差異。 4. 約八成學生不排斥資訊融入教學，亦認同資訊融入教學對學習的幫助。 16.

(26) 林月芳(2005) 資訊融入教學以提昇國小學童天文學習效能之研究-以「月亮」單元為例楊詩潔(2005) 資訊融入自然與生活科技領域教學之影響－以南勢國小為例. 國小四年級學童準實驗研究. 李俊銘(2005) 資訊科技融入國小自然領域虛擬實境教學之探究 -以蚊子的一生與登革熱防治教學為例. 國小五年級學童準實驗研究. 1. 應用虛擬實境教學系統，有助提升學童的學習成效。 2. 透過學習態度量表，有九成以上學童喜愛3D 物件。. 郭怡瑩（2005）國小五年級學童國小自然與生活準實驗研究科技領域多媒體教材發展之研究 ---以「天氣的變化」單元為例. 1. 多媒體教材對於高分組學童與低分組學童在學習成效方面有明顯的提升。 2. 多媒體教材對所有的學童皆適用，並不局限於某一個群體的學童。 3. 學童對於這個多媒體教材的態度方面呈現正向反應。. 李國政(2006) 國小教師應用資訊科技融入自然與生活科技領域教學之研究-以「太陽的觀測」及「植物世界面面觀」單元為例. 1. 接受資訊融入教學與傳統教學法的學童，學習成就表現有顯著的差異。 2. 不同背景的學童進行教學實驗後，不同性別、家中有無資訊設備、有無資訊經驗在自然領域學習成就表現上並無顯著性差異。. 國小三年級學童準實驗研究. 國小五年級學童準實驗研究. 1. 資訊融入教學法的月亮概念學習成效優於一般教學法。 2. 對中、低分組學童進行資訊融入教學法，有顯著成效。 3. 資訊融入教學對學習月亮移動路線、出現時間、月相變化等概念有助益。 1. 實施資訊融入教學，學童的科學態度、學習成就會優於傳統教學組。. 17.

(27) 王長青(2007) 透過群組教室進行資訊融入合作式學習對國小學生自然科學習成效之研究. 國小六年級學童準實驗研究. 1. 提升學生對自然科學的學習成就和態度方面皆達到顯著水準。. 王彥堅（2007）資訊科技融入國小自然與生活科技領域教學學習成效與態度之研究. 國小五年級學童準實驗研究. 吳昭明(2008) 資訊融入衛星科技教學活動對學習動機與學習成效影響之研究: 以臺東縣復興國小高年級學童為例. 國小高年級學童準實驗研究. 1. 實驗組的學生在「學習成效後測」的分數顯著優於控制組學生。 2. 不同性別的學生在資訊科技融入自然與生活科技領域教學的學習成效無顯著差異 3. 在實施資訊科技融入自然與生活科技領域教學之實驗處理後，實驗組學生之學習態度顯著優於控制組學生。 4. 在接受資訊科技融入自然與生活科技領域教學後，不同性別、不同能力水準的學生學習態度無顯著差異。 5. 實驗組學生對資訊科技融入教學方式多持正面肯定態度，認為資訊科技的使用可以增進學習效果，提昇學習動機。 1. 有益於教學和學習成效。 2. 提升學習動機。 3. 學習成就與學習動機間沒有顯著相關性。 4. 學生抱持肯定與正向的看法。. 馬紀楨(2008) 3D動畫應用於國小四年級自然領域之教學成效– 以月相概念為例. 國小四年級學童準實驗研究. 1. 能提升立即學習成效。 2. 對保留學習成效無顯著提升，但能加深學童「月相變化成因」概念。 3. 對資訊融入教學法均抱持著正向與肯定的態度。. 18.

(28) 王珮儀(2008) 探究式資訊融入教學法對國小學生自然領域學習成效與學習態度之討-以星象單元為例林憶潔(2008) 心智圖結合資訊融入自然科教學之行動研究. 國小五年級學童準實驗研究. 林怡君（2009）資訊融入自然領域教學活動對學習成效影響之研究-以國小學生鯨魚概念學習為例. 國小五年級學童準實驗研究. 國小五年級學童行動研究. 1. 立即學習成效有顯著影響；保留學習成效沒有顯著影響。 2. 學習態度量表方面，對不同教學法產生顯著性影響。 3. 對高分組學生的保留學習成效有預測效果;對低分組學生的立即學習成效有預測效果。 1. 心智圖法融入於國小自然領域教學具可行性。且有助於學生提升專注力和理解內容。 2. 資訊媒材適時的運用能促進學生學習。 3. 心智圖軟體的輔助有助於提升學生運用心智圖的能力。 1. 立即學習成效或經過六週後的保留學習成效，接受資訊融入教學法的學生皆顯著優於接受傳統教學法者。. 歸納上述文獻，研究者將資訊科技融入國小自然科學教學之研究結果，其整理分析如下：一、學童對資訊融入自然科學的教學法，學童對資訊融入自然科學的教學法，多數持積極多數持積極、積極、正面及肯定正面及肯定的態度及肯定的態度。的態度。. 多數研究均發現，學生對應用資訊融入教學法於自然科學教學，多數抱持著積極、正向及肯定的態度。亦即教師運用資訊科技，整合聲音、圖片、文字、動畫等多媒體呈現教材，能引起多數學生的學習動機與興趣（饒世妙，2002；莊淑如，2002；楊司維，2003；吳宗憙，2003；周清壹，2004；楊詩潔，2005；李俊銘，2005；郭怡瑩，2005；王長青，2007；馬紀楨，2008）。王彥堅（2007）指出不同性別、能力的學生在學習態度無顯著差異，吳昭明（2008）也指出學習成 19.

(29) 就與動機之間並沒有直接關係。. 二、資訊融入自然科學教學，資訊融入自然科學教學，可有效提升學童的學習成效。可有效提升學童的學習成效。上述相關研究中，多數研究皆指出資訊融入教學法能提升學習成效，優於傳統教學法，並達顯著水準。針對學習成效作細分，可分為以下幾個向度： 1.性別：依性別分組分析學習成效，有研究結果為不同性別的學習成效並無差異（李國政，2006），卻也有研究發現某一性別的學習成效優於另一性別（饒世妙，2002）。 2. 能力：依原來的學業成就分組，高成就的學習成效均優於傳統教學（周清壹， 2004；楊詩潔，2005；郭怡瑩，2005，李國政，2006；王彥堅，2007；吳昭明，2008），中、低成就者的學習成效優於傳統教學（楊司維，2003 ；林月芳，2005；郭怡瑩，2005）；中、低成就者學習成效劣於傳統教學（周清壹， 2004）。 3. 立即和保留：有研究結果為在立即學習成效和保留學習成效都優於傳統教學法（林傳傑，2004：林怡君，2009），也有研究發現資訊融入教學法在立即學習成效上有顯著影響，而在保留學習成效上未達顯著差異（王珮儀，2008；馬紀楨，2008）。 4. 概念改變：林傳傑(2004)的研究結果發現資訊融入教學法在概念改變上優於傳統教學法。而在林月芳(2005)、馬紀楨（2008）的研究中也提到，資訊融入自然領域對概念學習有所助益。. 三、運用資訊媒材需注意其伴隨之缺點，運用資訊媒材需注意其伴隨之缺點，否則易影響教學成效。否則易影響教學成效。但部分研究卻發現，資訊設備採用對於學童的學習並沒有正向的幫助，如莊旭瑋(2002)指出PDA 雖方便，但畫面較小、偏暗與收訊不良會干擾教學；饒世妙 (2002)的研究中發現，進行網路教學時，學童僅關注聊天室、網路遊戲等與教學 20.

(30) 無關事項，對真正的課程內容反而較不關心；李登隆（2004）指出學校應有完備的資訊融入環境，以利教師教學與學生學習。. 小結綜上所述，運用資訊融入自然領域教學時，可以引起學生的學習興趣，並對於學習成效、概念的提升都有所助益，但資訊器材與教學平台的建置是否適切，是否依學習理論規劃教材與進度，都會成為影響學習的重要關鍵，必須由教師視自己教學狀況與學生學習情形去作取捨。. 貳、科學史和科學故事科學史和科學故事融入科學故事融入國小融入國小自然科教學國小自然科教學科學史在科學教學中具有多重的角色與功能，廣為國內外學者所推崇(Brush， 1989；Matthews，1994； Fried，2001；侯志洋，2001)。而科學史融入教學的重要性提供一些國內、外專家與研究者的論證如下。國外方面：「美國科學促進協會」（AAAS，1989）、「英國國家科學課程委員會」（NCC，1988）、「加拿大科學委員會」（SSC，1984）、丹麥的科學與技學課程、以及荷蘭 PLON 的課程教材，均以具體行動將科學史、科學哲學融入課程中（施宇珊，2007）。此外，1989 年首屆國際科學史、科學哲學與科學教育群在美國國家科學基金會（NSF）贊助下，於佛羅里達州立大學召開會議（周建和， 2004）。由以上種種科學史及科學史哲融入科學教育之課程改革與研討會，洪振方（1997）認為科學史及科學史哲融入科學教育在國際已經蔚為風潮。國內方面：九年一貫課程綱要中（教育部，2008），在『自然與生活科技」細目中，將「科學發展」列為教學主題之一，強調屬於情意或哲學觀，宜於活動中培養，不宜運用教條式的訓示，故採融入式的方式，納入其他各主題教學中。對於教材選編之原則曾明白的揭示：「教材選編時，可融入科學發現過程的史實 21.

(31) 資料，使學生得以藉助科學發現過程之瞭解，體會科學本質及科學探究的方法和精神」(教育部，2008)。也再再顯示「科學史」和「科學故事」在科學教學的重要性。而本研究者將近年來國內針對「科學史」和「科學故事」融入國小自然科學教學相關研究加以整理分析如下（如表2-2-2所示）。表2-2-2 「科學史」和「科學故事」融入國小自然科學教學相關研究研究者（出版年）出版年）研究主題鄭子善（2000）科學故事課程設計之行動研究-以燃燒現象發展史為例. 研究對象研究方法研究者本身行動研究. 楊燕玉（2001）科學故事課程對國小五年級學童科學本質觀與對科學的態度影響之研究. 國小五年級學童調查研究. 邱明富（2002）科學史融入教學以提昇國小學童科學本質觀與對科學的態度之行動研究. 研究者任教班級行動研究. 研究結果 1. 該課程對學生的「科學本質觀」與「對科學的態度」之影響與改善有限，但部分學生原本頑固的想法與態度已有逐漸鬆動的跡象了。 2. 研究者在執行的過程中所遭遇的困難，例如：說故事技巧不足、教具資源的貧乏、課程內容的史實求證、學生作業的負荷量、課程內容的緊湊度、說故事課時的教室經營策略等。 1. 學生喜歡這樣的科學故事課程；學生的「科學本質觀」，在科學知識的暫時性、科學家形象、以及科學社群三個向度上有顯著的改善。 2. 在「對科學的態度」方面，對科學的態度有顯著的提昇。 3. 個案教師在教學過程中所遭遇的困難有教學的時間不足與課前沒有充分的時間做教學準備。 1. 能提升學生對科學本質的認識及增進對科學的態度。. 22.

(32) 王郁昭（2003）科學故事融入自然科課程之研究. 國小四年級學童準實驗研究. 1. 學生高度喜歡故事課程，特別是科學家的故事類型；學生認為故事是可以幫助他學習，尤其可以幫助上自然課 2. 學生在對科學的態度方面呈現正向的態度，如對故事課程、對科學的喜好等都有很高的興趣。. 王世杰（2003）科學史融入教學對國小學童科學態度之教學研究. 國小六年級學童準實驗研究. 1. 實驗組學生在學業成績上明顯著高於控制組學生達顯著差異。 2. 學童的科學態度有局部改變，在「因果關係」、「批判精神」「科學認知」、「科學情意」這些方面。 3. 在課程實施上可能遭受的限制方面：學生的先備經驗與選擇學校校園教學風氣、課程設計的完整性。. 陳萬福（2005）科學故事融入自然與生活科技教學對國小四年級學生學習成效影響之研究. 國小四年級學生實驗研究. 1. 以「科學故事融入教學」方式教學，對學生學習科學興趣有顯著影響。 2. 以「科學故事融入教學」方式教學，對學生學習成就仍有其正面影響。 3. 實施「科學故事融入教學」後，不同性別的學生對科學學習成就及學習科學興趣方面沒有顯著差異。. 陳麗鴻（2005）科學史融入國小自然科教學對學生學習成效的影響之研究----以電磁鐵為例. 國小五年級學生準實驗研究. 1. 「科學史融入自然科教學」對學生學習成就有正面的影響。 2. 「科學史融入自然科教學」對學生學後保留較傳統式教學佳。 3. 「科學史融入自然科教學」對學生科學態度有正面的提升。 4. 「教師講故事」對學生學習態度有正面的提升。 5. 「模仿科學史上的實驗」對學生學習態度有正面的提升。 6. 「上課使用圖片」對學生學習態度有正面的提升。 23.

(33) 簡萍郎（2005）科學故事融入自然與生活科技學習領域教學對國小學童學習動機與學習態度影響之研究. 國小六年級學童準實驗研究. ㄧ、學習動機方面 1. 能增進學童的學習動機。 2. 學生性別、學生對學習科目的喜好在學童學習動機的表現沒有影響。二、在學習態度方面 1. 能增進學童的學習態度。 2. 學生性別、學生對學習科目的喜好在學童學習態度的表現沒有影響。. 董秋紅（2005）科學史融入教學對國小五年級學童科學本質觀、科學態度與科學成就之影響. 國小五年級學童準實驗研究. 1. 發現「對自然科學的態度」與「對科學家的態度」分量表，達顯著差異；而「對學習自然科學的態度」分量表，則未達顯著差異。 2. 在「科學成就測驗」方面：實驗組學生的得分雖然高於控制組學生，但未達顯著差異。 3.科學家的故事對學童有正面啟發的意義。多數的學生表示喜歡科學故事，並且認為有助於學習自然科學。. 陳英蘭（2006）運用資訊科技進行科學故事融入自然與生活科技領域教學之行動研究. 國小五年級學童準實驗研究. 1. 運用資訊科技進行故事教學的優點則包括：提高學生專注力與學習興趣、傳達科學認知概念、提示老師教學流程進行、減少板書時間、免除老師說故事的任務與分享既有教學資源等。. 施宇珊（2007）「科學故事」和「動手做」融入自然與生活科技領域教學促進國小學童學習成效之研究. 國小四年級學童準實驗研究. 1. 以「科學故事」和「動手做」融入自然與生活科技領域教學，對學習成效的影響，包括專注力、滿意度、學習成就、學後保留（延宕記憶）、學習動機、學習態度影響。. 24.

(34) 呂紹海（2007）國小自然與生活科技教科書中科學史內容的分析研究. 四個教科書版本內容分析. 1.國小自然與生活科技教科書中的歷史資訊之版面面積明顯偏低，且大都是簡略的科學家傳記資料，對科學的動態發展過程很少描述。 2. 科學史內容所呈現的科學方法、科學家幼年、人格特質及工作態度，大致都屬於一般常見的刻板印象。對於觀察是理論蘊含、科學家在研究過程中的創意成份、外在社會與文化對科學的影響等均很少描述。 3. 大部分提到的人物都是歐美科學家，中國或台灣的科學家相對較少，女性科學家則很少被提及。. 李青禧（2007）國小自然科教師以科學故事傳達科學本質之個案研究. 研究者本身行動研究. 1.在教學後，個案教師對科學本質概念有更深入、具體的認識與瞭解。 2. 在科學本質教學上的問題與困難包括： (1)個案教師的科學本質學科教學知識不足是影響其科學本質傳達的重要因素。 (2)由於個案教師不適應「說故事」的方式，導致他無法運用科學故事內容傳達其中蘊含的科學本質。 (3)個案教師因持有隱含式傳達的觀點，所以他認為學生學習科學本質是個人的體會，在學習成效的評量上沒有一定標準。. 一、「科學史、「科學史」科學史」和「科學故事」科學故事」與「學習成就」學習成就」的關係在科學史融入自然教學中，有多位學者指出實驗組學生在學業成績上明顯高於控制組，並達顯著差異（王世杰，2003；陳萬福，2005；陳麗鴻，2005；施宇珊，2007）。施宇珊（2007）更進一步指出科學故事融入自然教學，其學習成效以低成就學生最為明顯，中成就次之，但董秋紅（2005）研究指出在學習成就測驗上實驗組學生得分雖然高於控制組，但未達顯著差異。施宇珊（2007）研究指 25.

(35) 出經由實驗組學習成就追蹤測驗成績，進行成對樣本t 檢定，統計結果α＞0.05，表示實驗組學習成就追蹤測驗成績，沒有顯著差異，所以學後保留效果好。. 二、「科學史」科學史」和「科學故事」科學故事」提高學習動機和注意力提高學習動機和注意力 Fritz （2001）認為在課堂上適當地引入「科學史」，能使教學內容更豐富精彩，並提升學生的注意力。國內大量的研究都認為科學史融入教學，不僅能使教材活潑化，提高學生的學習動機（楊燕玉，2001；王郁昭，2003；陳萬福，2005；簡萍郎，2005；董秋紅，2005；陳英蘭，2006）。陳萬福（2005）指出實施「科學故事融入教學」後，不同性別的學生對科學學習成就及學習科學興趣方面沒有顯著差異及簡萍郎（2005）亦指出學生的性別及對學習科目的喜好在學習動機上的表現是沒有影響的。由此可見科學史和科學故事融入教學後，學生不分男女均可提高學習興趣。. 三、「科學史」科學史」和「科學故事」科學故事」增進學童增進學童「學童「科學態度」科學態度」及「對科學的態度」對科學的態度」目前界定科學態度的觀點大多數是根據Gardner（1975）的看法將科學態度分成兩大類：「科學的態度」與「對科學的態度」。「科學的態度」有科學屬性的意涵在內，和科學方法、過程有關，通常指客觀、誠實、好奇心、不輕易下結論等屬性，是相當傾向認知的（龍麟如，1997）；而「對科學的態度」則沒有科學屬性的意涵在內，通常是學生和各項與科學相關事物的接觸或交互作用過程中，所形成的感覺、意見和信念等，它會影響其對科學的看法與行為（鄭湧涇，1995）。「科學的態度」與「對科學的態度」之關係如表2-2-3所示。. 26.

(36) 表2-2-3 「科學的態度」與「對科學的態度」之關係科學態度科學的態度（scientific attitude）對科學的態度（attitude towardscience）. 層次認知情意. 重要性學習科學的基本條件學生學習科學的契機，與學習成就的相關性較大。. 舉例客觀、虛心。對科學的興趣、對科學家的態度、對科學的社會責任的態度。. 鄭子善（2000）指出學生「對科學的態度」之影響與改善有限，但部分學生原本頑固的想法與態度已有逐漸鬆動的跡象了；而楊燕玉（2001）、邱明富（2002）、王郁昭（2003）、董秋紅（2005）研究指出學生在對科學的態度方面呈現正向的態度。陳麗鴻（2005）研究指出「科學史融入自然科教學」對學生科學態度有正面的提升；王世杰（2003）認為學童的科學態度有局部改變，在「因果關係」、「批判精神」「科學認知」、「科學情意」這些方面。. 四、「科學史」科學史」和「科學故事」科學故事」提升「提升「科學本質」科學本質」鄭子善（2000）認為科學故事課程對「科學本質觀」影響有限，但學生原本頑固的想法有逐漸鬆動的現象；楊燕玉（2001）指出在在科學知識的暫時性、科學家形象、以及科學社群三個向度上有顯著的改善；邱明富（2002）也認為科學史融入自然教學可以提升學生對科學本質觀。. 五、「科學史、「科學史」科學史」和「科學故事」科學故事」的教學困難鄭子善（2000）指出研究者在執行的過程中所遭遇的困難：說故事技巧不足、教具資源的貧乏、課程內容的史實求證、學生作業的負荷量、課程內容的緊湊度、說故事課時的教室經營策略；楊燕玉（2001）認為個案教師在教學過程中所遭遇的困難有教學的時間不足與課前沒有充分的時間做教學準備；李青禧（2007）也. 27.

(37) 指出個案教師的科學本質學科教學知識不足是影響其科學本質的傳達，且個案教師不適應「說故事」的方式，導致他無法運用科學故事內容傳達其中蘊含的科學本質。. 小結綜觀以上學者的意見可知，科學史教學已被多數學者所認同，科學史是近世紀以來，累積科學家對自然現象研究之歷程與成果，並能讓學生了解當時的社會文化，因此這種具備歷史觀的教學模式，能使科學教師將本身對科學的熱情傳遞給學生，也讓學生透過歷史故事，進行有意義的學習，因此融入「科學史」、「科學故事」是科學教育中不可或缺的。科學史在科學教學中有多重角色與功能，是被大家肯定，顯示「科學史」和「科學故事」在科學教學的重要性。但呂紹海（2007）針對四個現行的國小自然教科書所做的內容分析指出：國小自然與生活科技教科書中的歷史資訊之版面面積明顯偏低，且大都是簡略的科學家傳記資料，科學史內容所呈現的科學方法、科學家幼年、人格特質及工作態度，大致都屬於一般常見的刻板印象，內容所提到的人物都是歐美科學家，中國或台灣的科學家相對較少，女性科學家則很少被提及。這是在教材部分需要加強之處。此外在施行「科學史」和「科學故事」融入自然科教學，也有不少的困難要去克服，這是在教學現場第一線的教師要去克服及調適的。. 參、多元化評量融入多元化評量融入國小融入國小自然科教學國小自然科教學縱觀以往學校的教育狀況，絕大多數的教師習慣沿用最傳統的教學評量工具 --紙筆測驗作為評量學生學習成就的主要依據，最主要的原因是傳統性測驗比較容易施測，計分快速、客觀，且可以用在大規模的評量上(張振成，1997)。但這 28.

(38) 種評量只激勵學生認知的學習，關注學生片段、瑣碎的知識，卻忽略情意、技能層面，並且無法得知學生在一段時間內的學習改變(簡茂發，2003)。而將紙筆測驗的功用過度類化、濫用，甚至看成是教學評量唯一的作法(余民寧，1997)，致使學校教師、學生家長，甚至社會大眾的價值判斷錯誤，連帶也誤導學生走偏了學習的正途，評量也喪失了它原本的功能與目的，這些觀念、看法及作法，都是必須改進的。學生在課堂上的學習是多元的，傳統的紙筆測驗只能從答題的正確率來評量學生，所檢驗也只是學生對概念的了解，而非「過程技能」或「科學態度」，不足以完整的展現學生真正的學習成果(黃靜雯，2002)。有鑑於傳統教學評量的缺失，且傳統評量應不斷改進、創新，以因應現今社會環境的體認下，學者們提出了「多元評量」的理念(簡茂發，2003)。多元評量是指目標的多元與評量方式的多元，甚至是測量時間、情境、歷程與呈現的多元(吳裕益，2002)。簡單地說，即採用各種不同形式的評量方式，將取得的訊息回饋給教師作為下次教學的決定，以解決學生的困難，培養學生各種能力的健全發展，以達到最大的學習效果(郭生玉，2002)。隨著時代的進步，現今學校與社會對於評量的看法也與以往大不相同。國民教育九年一貫課程（教育部，2008）中特別強調以「培養學生能帶著走的能力」為主要目標，且學習評量不宜侷限於同一種方式，除了由教師考評外，得輔以學生的自評與互評來完成。由於教學的範圍廣泛，除了知識技能之外，還包含了學生的人際關係、學習態度、興趣、方法和習慣等方面，因此必須配合學科的性質與內容採用多種方式來評量(簡茂發，2002)。而傳統測驗是屬於一種靜態評量，對個別差異的學生，無法落實適性化、多元化的精神(郭騏睿，2001)。因此，不管教師利用何種方式進行教學評量，這些評量方法都有一個相同的精神，那就是以多元的方式來評量學生多元的表現，達到評量的公平性、合理性。因它可以評量認知、情意、技能等各面向，合乎九年一貫新課程標準的考核方式。 29.

(39) 九年一貫課程綱要「自然與生活科技」的基本理念中提及：「自然與生活科技領域的學習應以探究及實作的方式進行，強調手腦並用，活動導向、設計與製作兼顧、知能與態度並重」(教育部，2008)，可見自然科學課程需進行多元的評量，且需包含科學概念、科學方法和科學態度這三方面，不可有所偏廢，(簡茂發， 2002)。而研究者將國內針對國小自然科的多元評量研究整理分析如下。（表2-2-4 所示）. 表2-2-4 國小自然科多元評量之相關研究研究者（出版年）出版年）研究主題陳美珍（2003）在國小一年級實施以自然科為主軸的生活課程多元評量之行動研究. 研究對象研究方法國小一年級學童行動研究. 林榮進（2005）國小自然與生活科技課程實施多元評量之行動研究. 研究者本身行動研究. 研究結果 1. 肯定多元評量，取決於完善的評分標準、親師間的溝通與學童的認同。 2. 低年級學生既適合且喜歡多元評量，對它有正面評價。 3. 實施以自然為主軸的生活課程多元評量，能培養低年級學童探討大自然的情懷及過程技能的學習。 4. 實施生活課程多元評量，有賴教師專業理念、素養的成長來提昇。採用多元評量發現： 1.協同教學更能激發學生的學習效果 2.書面報告可發揮課程統整之教學功能 3.口語評量促進學生精熟學習 4.實作評量能兼顧同時學習原則 5.遊戲評量能啟發學生之創造思考能力 6.藉由檔案評量學生習得收集、分析、運用資料的能力 7.紙筆測驗較能測出學生認知方面的能力 8.實作技能評量的效率不盡理想 9.實作情意評量的實施不像想像中的容易 10.成績考查結果通知文字描述部分，負面不當的遣字用詞，易招惹不必要的爭議。 30.

(40) 洪憲至（2008）實施多元教學策略及多元評量對國小六年級學童自然科學習成效之行動研究. 國小六年級學童行動研究法. 1. 在教師實施多元教學策略及多元評量能力之提升方面：教師在引導技巧、應變技巧、本職學能、能力指標掌握、行動研究方法、教學活動設計、班級經營能力、學習評量設計等方面都有所成長。 2. 多元教學策略及多元評量對學童自然科學習成就影響的方面：能有效提升國小學童學習成就。在觀察技能、比較與分類技能、組織與關連技能、歸納、研判與推斷技能、傳達技能等過程技能方面，都有明顯的進步。 3. 多元教學策略及多元評量對學童自然科學習態度影響的方面：學童的學習態度有正面的提升，也提高了學習興趣。. 而自然科學習中與其他科目最大的差別在於自然科有實驗操作的部分，也就是多元評量中的實作評量，因此本研究者再針對實作教學融入國小自然科學教學之相關研究，整理分析如下：（表 2-2-5 所示）。. 表2-2-5 實作教學融入國小自然科學教學相關研究研究者（出版年）出版年）研究主題徐怡詩（2003）國中自然與生活科技教師試行實作評量之行動研究. 研究對象研究方法研究者與研究者任教班級行動研究. 研究結果學生對於實作評量的正面感受：有印象深刻、比較容易了解、可親自操作觀察、增加同儕互動、增加知識與能力、測試個人的操作能力、評量過程富含趣味性、可在生活之中加以運用、可到戶外活動、有助於未來的理化學習、更想深入學習、學習方式的改變等12項。學生對於實作評量的負面感受：評量過程花費過多時間、操作過程繁雜、未評出個人操作能力、操作與觀察時間太短、操作過程有心理壓力、無法善用工具的困擾以及課程進度會落後等7項。 31.

(41) 陳瑞津（2004）探討國小中年級以學童為中心動手操作科學活動之成效分析研究. 國小中年級學童準實驗研究. 胡美怡（2005）實施探究式實驗活動對國小學童自然科學習成效影響之研究. 國小五年級學童準實驗研究. 楊燕琴（2005）自然科實作評量對國小三年級學生主動學習能力表現之研究. 國小三年級學童準實驗研究. 1. 實驗組，除了「測量」之外，其他七項分項技能皆顯著優於控制組，亦即接受動手操作之科學活動教學的班級在觀察、分類、傳達、應用數字、應用時間空間關係、預測、推理的得分均顯著高於一般教學的班級。 2. 實驗組學生在「水動力火箭」及「溫度與體積」兩個科學概念成就測驗均顯著優於傳統教學的控制組。 3. 實驗組班級，其在冒險性及好奇性與總量表的得分均顯著高於一般教學的控制組學生。 4. 學生對這樣的教學方式很喜歡，覺得自己動手操作充滿許多樂趣。中低程度的學生，也能引起興趣，對學習成效也有實質的幫助。 1. 實驗組在概念認知學習成效顯著優於控制組。 2. 實驗組的實驗設計能力學習成效，在設計與製作玩具樂器單元的得分高於控制組，但未達顯著水準；在熱的傳播單元顯著優於控制組。 1. 實施實作評量班級的學生，在提問與回饋、參與討論、領導與協助和彈性分工等四項主動學習能力項目上的表現優於未實施實作評量的學生。 2. 中高學業成就的學生在實作能力及主動學習能力的表現上均優於學業成就低的學生。 3. 不論學生在主動學習表現的高低與否，學生對於實作評量均抱持正面的態度。 4. 實作評量不僅是一種評量方式，同時也是一種學習過程，它能促進學生主動學習。. 32.

(42) 辜憶昌（2006）實作教學對國小六年級學童自然與生活科技概念學習成效之研究 ---以物質的變化為例. 國小六年級學童準實驗研究. 1. 學童在概念學習成效與科學過程技能學習成效上有正向的幫助。 2. 不同性別之學童在概念學習成效上沒有明顯的差異。. 黃世榮（2007）以實作多種教學策略探討激發科學學習動機之行動研究：以國小四至六年級學童為例. 國小四至六年級學童行動研究. 1. 發現戶外教學、老師講自己的故事、生活實驗和圖書館時間都是激發效能比較強的教學策略。 2. 網路資源工具的使用，會因為使用機會的多少產生不同的效能，部落格的使用以目前研究者的教學方式下並沒有較強的激發效能。 3. 戶外教學制度的改進、改變專題導向式學習的執行方式、解決設備與時間這科技融入教學兩大難題與減輕學生的課後學習負擔是未來努力的方向。. 陳惠祝（2008）國小高年級學童透過操作實驗器材對電池概念改變之研究. 國小高年級學童準實驗研究. 1. 在經過實驗教學之後，四班學童在是非題的操作型、實際應用型，選擇題的基礎型、操作型、實際應用型與問題解決型均出現顯著差異。 2. 以實物動手操作可以改善學童的概念，但大分學生仍有迷思概念存在。. 林冠廷（2009）動手操作活動教學對六年級自然與生活科技教學之研究－以「物質與熱」單元為例. 國小六年級學童準實驗研究. 1. 學生在基本科學過程技能顯著優於一般教學。 2. 學生在學習成效顯著優於一般教學。 3. 學生在自然與生活科技高、中、低學習成效有顯著的提升效果。 4. 不同性別未達統計上的顯著差異。. 33.