國立臺中教育大學幼兒教育學系碩士班
碩士論文
指導教授：魏美惠
博士
『科學好好玩』主題教學歷程之探究
~以臺中市一所公幼「白兔班」為例
研究生：許婉菁
撰
中華民國一百年元月
『科學好好玩』主題教學歷程之探究
~以臺中市一所公幼「白兔班」為例
許婉菁
摘
要
多數的幼教師對於實施科學活動缺乏信心。本研究主要的目的在於了解教師 在科學主題活動下的教學活動規劃、實施歷程中面臨的各項困境與解決策略、幼 兒的學習經驗與能力的增長，及教師從中所獲得的成長。 本研究的研究場域為臺中市一所公立幼稚園，研究的參與對象有26 位中大班 幼兒，及研究者的2 位協同教師。本研究為期近十五週之久，歷經「風來了」、「熱 情如火」、「光影大集合」、「有水真好」四個子題，串起一系列有趣的科學活動。 研究者經由科學活動教案的設計、教學紀實影像、錄音、省思札記、觀察記錄、 教學討論、學習單、班刊、幼兒剪貼塗鴉成長集、家長回饋單、協同教師非正式 的訪談、問卷等方式蒐集研究相關資料，進行分析討論。 本研究的主要發現為：（一）以生活中處處可見科學之影的概念設計課程活 動；（二）善用多元科學活動啟發幼兒的多元智能；（三）從幼兒的能力增長中， 發現科學活動在幼兒階段的學習價值，同儕合作學習帶來的愉悅、問題解決能力 的提升，及親子關係的加溫；（四）教師於研究歷程中增長了自然科學活動規劃的 能力，也獲得家長及幼兒的肯定。 關鍵字：幼兒、科學活動、主題教學The Study of the Thematic Teaching Process of “Science Is Fun”
in a Public Kindergarten of Taichung City as an Example
Wan-Chimg, Hsu
Abstract
Most of the kindergarten teachers are lack of confidence when putting science actitities in their curriculum. This main purpose of this study was to understand the process of “Science is Fun” as the project topic when applying in the kindergarten. In this case study, the researcher led us to understand the process of developing teaching plan and activities based on the theory of Multiple Intelligence. The researcher also focused on the possible difficulties, the problem sloving stategies and the growth of the teacher as well as the children attitudes and abilities development.
Twenty-six children, the researcher and two co-teachers of a public kindergarten in Taichung city participated this study. This research had implemented for 15 weeks, including four main themes, “It's a Windy Day.”, “Hot as Fire”, “Light and Shadow”, and “What a Wonderful Water-world!”. The researcher collected the experimental data through practical teaching observation records, reflection notes, interviews, teaching plans, video recording, teacher's diaries, peer discussion, student worksheets, and parents feedbacks .The finding of this study were as follows:
1. The science activities should be associated with our daily lives.
2. Children’s multiple intelligence could be enlightened through science activities. 3. By getting involved in science activities, could enhance children abilities in learning,
problem solving, as well as the relationships with their parents and peers.
4. In this study of “ science is fun”, the researcher not only increased her curriculum design ability, but also gained recognition from children and their parents.
目
錄
中文摘要 ………Ⅰ 英文摘要 ………Ⅱ 目次 ………Ⅲ 圖次 ………Ⅴ 表次 ………Ⅶ目次
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………7 第三節 名詞釋義………8 第四節 研究範圍與限制………10第二章 文獻探討 ………11
第一節 主題教學之意涵………11 第二節 幼兒科學教育之意涵………20 第三節 教師實施幼兒科學教育之內涵………32 第四節 主題教學幼兒的學習經驗………40 第五節 幼兒主題教學與科學活動相關實證研究………50第三章 研究設計與實施 ………61
第一節 研究方法………61 第二節 研究場域與對象………63 第三節 研究者的角色與背景………69 第四節 資料蒐集、整理與分析………71 第五節 研究歷程………77第六節 研究信度與效度………80 第七節 研究倫理………81
第四章 研究結果與分析 ………83
第一節 主題中的科學活動規劃 ………83 第二節 科學好好玩實做歷程及幼兒的學習經驗………98 第三節 教師之教學想法及面對困境之解決方法與成長 ………156第五章 結論與建議 ………167
第一節 科學好好玩主題教學之結論 ………167 第二節 研究建議 ………171參考文獻 ………175
附錄 ………183
附錄一………183 附錄二………185 附錄三………188 附錄四………193 附錄五………194 附錄六………196 附錄七………199 附錄八………205 附錄九………207 附錄十………208圖次
圖2-1-1 主題初步網絡圖………13 圖2-1-2 主題課程網絡圖………13 圖3-2-1 白兔班教室平面圖………65 圖3-5-1 研究流程圖………79 圖4-1-1 科學好好玩主題初步網絡圖………84 圖4-1-2 幼兒於角落時間主動操作「神奇數字卡」實驗 ………95 圖4-2-1 人造光與自然光的學習單 ………104 圖4-2-2 光的折射~磁鐵條斷掉了圖 ………105 圖4-2-3 光的折射~硬幣浮上來了………105 圖4-2-4 科學好好玩主題活動八大智能面向 ………109 圖4-2-5 提供開放的學習角空間，將積木角變更成科學角 ………112 圖4-2-6 團討發表活動 ………112 圖4-2-7 蠟燭遇熱溶化實驗 ………112 圖4-2-8 同儕合作學習 ………112 圖4-2-9 蠟燭燃燒需要空氣的實驗 ………115 圖4-2-10 「看我嘟起臉」創作與試驗 ………119 圖4-2-11 「國畫花瓶」創作 ………120 圖4-2-12 音樂律動「落葉」及斯貼創作 ………120 圖4-2-13 「媽媽我要嗯嗯」和「放屁」繪本分享 ………121 圖4-2-14 空氣無所不在之「水中冒泡」實驗 ………122 圖4-2-15 小組合作完成風鈴叮噹響 ………125 圖4-2-16 天燈點燃升空的歷程 ………128 圖4-2-17 兩人一組合作進行畫影子遊戲 ………129 圖4-2-18 運用方法解決「如何去除用粉筆畫影子的痕跡」 ………129 圖4-2-19 用手電筒和水製造一道彩虹 ………130 圖4-2-20 「硬幣不見了」實驗活動 ………131 圖4-2-21 「神奇的數字卡」實驗活動 ………131圖4-2-22 「折斷了」實驗活動 ………131 圖4-2-23 釣冰塊實驗 ………134 圖4-2-24 物質溶解的實驗 ………135 圖4-2-25 利用各種方式讓紙杯鈴鐺叮噹響 ………137 圖4-2-26 氣流帶動旋轉紙風車 ………137 圖4-2-27 氣球纜車競賽、動力車 ………137 圖4-2-28 氣球動力車所需材料 ………139 圖4-2-29 氣球動力船所需材料 ………139 圖4-2-30 製作動力車過程遇到問題尋求老師及同儕的協助 ………140 圖4-2-31 動力車和動力船的製作和試驗 ………142 圖4-2-32 在學校施放天燈時綁上繩子不讓天燈飛離我們造成危險 ………143 圖4-2-33 點燃天燈燈蕊的解決狀況利用蠟燭來點燃 ………144 圖4-2-34 瓶中火的實驗 ………144 圖4-2-35 瓶中燭火吸水的實驗 ………145 圖4-2-36 運用方法解決「如何去除用粉筆畫影子的痕跡」 ………148 圖4-2-37 氣流與熱空氣在生活中的應用 ………149 圖4-2-38 角落自由探索之「風的探索」 ………150 圖4-2-39 影子猜猜樂活動 ………151 圖4-2-40 「撲克王國子奇遇記」利用光投影產生鬼影效果 ………151 圖4-2-41 尋找教室裏會反射的物品 ………152 圖4-2-42 鏡子反射的科學遊戲 ………152 圖4-2-43 美麗的萬花筒製作 ………153 圖4-3-1 幼兒以觀察者的角色進行實驗的觀察 ………160 圖4-3-2 閱讀塗鴉成長集之繪圖內容 ………161 圖4-3-3 熱氣的對流 ………161 圖4-3-4 萬花筒的世界 ………161 圖4-3-5 幼兒自己動手進行實驗探究 ………162 圖4-3-6 清楚的紀實實驗流程、結果 ………162
表次
表2-3-1 幼兒科學教學範疇與內容表 ………36 表2-3-2 符合3 -8歲幼兒發展之科學活動表………37 表2-4-1 科學遊戲融入八大智能的運用表 ………44 表2-5-1 主題教學相關研究整理表 ………50 表2-5-2 科學活動相關研究整理表 ………53 表3-2-1 快樂附幼作息時間表 ………66 表3-4-1 原始資料編碼意義表 ………75 表4-1-1 無「風」不行課程實施教案 ………88 表4-1-2 主題探索軌跡時程表 ………93 表4-2-1 「風來了」子題之探索 ………99 表4-2-2 「熱情如火」子題之探索 ………101 表4-2-3 「光影大集合」子題之探索………105 表4-2-4 「有水真好」子題之索………107第一章 緒論
本研究旨在探討主題教學模式中以「科學好好玩」為主題的實施歷程，了解 研究場域之教師，如何運用課程基礎理論架構科學課程及相關活動。同時探究個 案班級在實施「科學好好玩」主題教學之情形、師生互動及幼兒在課程進行過程 中的成長、教師和家長的觀點及過程中所遇到的困難點。研究者將實施歷程中蒐 集到的資料進行分析、討論並提出建議。本章共分為四節，分別說明研究背景與 動機、研究目的與待答問題、名詞釋義、研究範圍與限制。第一節 研究背景與動機
許多研究說明了幼年經驗對期日後學習有深遠的影響，研究者對於這句深感 認同。對成人而言，愉快的經驗會成為日後美好的回憶，同樣的有趣的活動亦能 深植幼兒的心中成為他們日後各方面學習的動力。如同親子天下雜誌上所刊載的 一句標題「多年後學生或許忘記了基測考什麼？卻記得曾經有位老師，如此自在 快樂的在知識中悠遊，把追求知識的過程視為一種幸福（張瀞文，2008，頁 105）。」 曾經，有位久未碰面的家長對研究者說過這樣的話：「我兒子讀中班時，你教 他們做一個保溫的實驗，他覺得好好玩喔!到現在還常常提起這件事」。這位研究者 曾經教過的幼兒現在已是一位國中生，聽他媽媽說這段話時，研究者臉上的笑容 和心理的喜悅如同一朵嬌豔的花一樣燦爛，同時間腦海浮現的想法是：「對呀！實 驗真的很有趣。我也好喜歡動手做實驗的感覺喔」。「科學活動」這一領域似乎很 容易被身為老師的研究者遺忘，並非研究者對教學失去熱情，只是研究者認為在 「科學」這一專業素養上有所欠缺，深怕一不小心帶給幼兒錯誤的觀念，影響其 日後的學習。周淑惠（2003a）提及在幼教現場的老師面對自然科學，普遍出現「拒 教」、「懼教」、「錯教」的現象。林佳珍（2008）的研究亦指出，幼教師在面臨實 施科學教育時有關幼兒科學相關研習的缺乏，而導致在進行科學活動時對個人專業能力產生懷疑擔心的因素。研究者認為這是許多幼教老師相同的「痛處」，幼教 老師之所以如此，主要的原因仍和研究者面臨的問題相同，對科學知識不足及對 幼兒科學概念發展概況不清的緣故（周淑惠，2003a）。加上大多數的幼教老師都 認為幼兒年紀較小，其理解力及語言表達力尚未完全成熟，所以，更加懼怕在班 上進行「科學教育」。 身為現場教師的研究者認為，面對畏懼之事更應找出問題的癥結，鼓起勇氣 面對並克服，在萌發動手做實驗的構想後，於研一上學期修習教育研究法課程時， 得到授課教授魏美惠老師的鼓勵，以班上進行「輪子轉轉轉」主題課程融入科學 遊戲活動，進行一小型的研究報告，實施過程中，從每次的科學遊戲活動發現幼 兒對於動手玩科學的活動很喜歡。林芳菁（2007）的研究亦指出動手做確實能提 昇幼兒探索科學的意願。如同皮亞傑（Piaget）於 1970 年所提倡之「讓孩子動手 做」的觀點，由幼兒自己發掘科學新知建構、重組自我的知識經驗是相同的道理 （引自何釐琦，2003）。尤其加入實驗課程及與同儕團討產生的火花，激起不少在 研究者班上原在總是沉默的幼兒之學習興致，但從中也發現，有數位原本喜愛參 與團討的女生在進行科學遊戲時，發表的次數變少，幾乎只是當一位聽眾，經過 數次的活動後才漸漸加入自己的想法參與討論。 由此而知，從多元智能觀點理解到每位幼兒都有其優勢智能，在課程探究進 行中的同儕互動下，可以激發幼兒發展其優勢智能，透過同儕鷹架更能將被隱藏 的智能誘導展現出來。「輪子轉轉轉」主題進行過程中，不時有家長主動和研究者 分享幼兒回到家主動蒐集實驗所需之材料，幼兒也經常主動要教導家人動手製作 研究者在學校教他們的實驗成品。誠如王怡又、鄭博真（2008）針對幼兒園實施 多元智能取向主題課程的研究，發現教師在多元智能取向下的主題課程實施下， 對幼兒的學習具有正向成效的結果相呼應。看到幼兒的轉變，更加促使研究者想 進行幼兒科學活動之探究。
從中發現大部分的自然科學概念研究，都是針對國小以上學童，很難找到幼兒階 段的相關研究。周淑惠（2003a）指出我國幼稚園教師學程明列「幼兒自然科學與 數概念」一科，但教學者在教學時甚少找到相關的實證研究可以做為參考資料。 研究者從國家圖書館全國碩博士論文資訊網搜尋與「幼兒科學」相關之論文僅有 11 筆，針對國小學童進行的科學教育研究論文 753 筆，這突顯出進行幼兒科學教 育之研究相當匱乏，尤其關於實務教學的研究更加不足。因而更需要現場之幼教 人投入科學教育這領域進行研究，此為本研究的研究動機一。 近來教育部致力推動「科學教育」，於2003 年公佈「科學教育白皮書」，視科 學教育為全民教育，更強調要培養全民的科學素養，並將科學教育目標訂為：「使 每位國民能樂於學習，了解科學之用，學生的探究能力、創造力及批判思考能力， 並培養具好奇心與科學倫理道德之良好科學態度」。由此而知，科學教育的全民化 往下紮根至幼兒階段是刻不容緩的趨勢（幸曼玲，1999），研究者亦有相同的體認。 研究者更從文獻蒐集過程中發現多學者對幼稚園實施科學活動抱持著正向鼓勵的 想法（簡淑真、熊召弟，1999；周淑惠，2002；陳淑芳，2001；吳欣誠，2006； 林芳菁，2007）。林佳珍（2008）研究中指出有九成的幼教師肯定實施科學活動相 當吸引幼兒的學習興趣。 再者，研究者閱讀文獻亦發現，幼稚園的教學不像小學有現成的教科書可 照本宣科進行教學，這也成為許多幼教師不願意實施幼兒科學活動的因素之ㄧ（吳 欣誠，2006）。若依此觀點說來在幼稚教育課程中之語文、工作等各項領域亦無現 成的教科書可參考，老師是否因此就不設計相關活動於教學上嗎？研究者對此想 法並太認同，因沒有統一教材的教學才能符合班上幼兒真正的求知需求，教學才 更具彈性（李昭賢，2004）。因此，研究者想探究在沒有現成輔本下，以「科學好 好玩」為主題時之課程規劃及活動設計之歷程，此為本研究的第二個研究動機。 近年來的幼教課程趨向統整建構模式進行，主題課程已成為許多幼稚園所標 榜的教學模式，因此與主題課程相關的研究結果也陸續出爐，但科學為主題的研
究仍相當不足，研究者閱覽文獻時僅查閱到五篇與主題課程相關之幼兒科學活動 研究。其中，李佳燕（2006），張玫瑰（2006）所進行的研究是針對自我在科學方 案教學活動歷程之探究。曾慧蓮（2006）的研究則聚焦於進行光影方案科學活動 探究歷程之分析；而林芳菁（2007）則以三個面向的科學主題（磁鐵遊戲；彈力 大師；風力），每一主題設計三個活動融入課程中，但這與研究者所體認的主題課 程進行之信念有所差異。研究者期望在主題課程模式下進行的科學活動都能以幼 兒興趣為出發點，透過與幼兒團討而產生探究的方向，依循此方向和幼兒一起建 構屬於自己的科學活動，因研究者希望每一科學活動的進行都能緊緊相扣，讓幼 兒能以之前的先備概念及經驗，成就下一個活動的成功，從就經驗中建構新概念 的學習方式。研究者閱讀諸多文獻後發現這是許多研究所忽略之處，因有這些啟 示，萌發研究者在此次「科學好好玩」主題課程進行時，將主題的精神實際落實 於幼兒科學教育研究之信念。 研究者認為幼兒透過共同遊戲會對課程更有體認，並運用「手動」、「心動」、 「人動」、「他動」的教學鷹架，激發幼兒的思考能力，及提升探究能力的幼兒科 學教育精神（周淑惠，2002）。遊戲是快樂的，對成人而言，遊戲與工作可能是獨 立的、相對的；對幼兒而言，「遊戲」就是他們的生活，更是他們學習與快樂的源 頭，建構理論學者皮亞傑（Piaget）、維高斯基（Vygotsky）也強調「遊戲」是發展 幼兒抽象符號思考能力的方法，由此而知遊戲對幼兒的重要是不容低估的（陳淑 芳，2001）。幼稚園的課程強調以幼兒為中心的統整課程，並強調以遊戲的方式帶 領幼兒進行各領域的學習。不再以傳統的教學方式進行較嚴肅的學習，而是以開 放教育為課程的主軸，以幼兒為主體，鼓勵幼兒主動學習，老師是教育環境的營 造者、支援者，提供多元的課程及材料激發幼兒學習的動力，並尊重幼兒的個別 差異，提供適時的協助及個別的指導。 開放性的教育以遊戲為主軸，以幼兒興趣建構課程，透過幼兒經驗課程，將
服務園所以主題教學模式帶領幼兒進行探索學習，在開放的教育理念下更能觀察 到幼兒對科學活動真實的想法及感受。同樣地，在開放的教育理念下幼兒興趣固 然是課程進行應考量的重要因素之ㄧ，但為顧及每位幼兒的認知能力，教師應以 多元智能的面向規劃課程活動，以符合每一位幼兒的能力需求及其優勢智能的啟 發。如此一來，更能符合主題課程強調的統整課程之精神，因當統整模式與多元 智能模式相互結合，就能產生統整課程（鄭博真，2008）。 除了課程規劃的統整性外，科學活動中教師如何提問好問題。透過提問和鷹 架問題，帶領幼兒實際操作並解決疑惑的歷程，對幼兒科學教育之推動是十分重 要的（陳淑芳，2001）。所以，研究者想知道在實做過程幼兒的反應及經驗之為何； 家長對課程的反應，作為爾後進行相關科學活動主題時的參考成了本研究的第三 個研究動機。 除了教育部近年來對科學教育之重視，我國早在1987 年幼稚園課程標準（教 育部，1987）中，強調自然科的教學方法教師應有以下的體認「教學時備有實物 或教材，讓每一位幼兒實際操作，親自體驗」。由此而知，科學教育在幼兒階段只 要運用對的方法及適當的引導，即能開啟幼兒求知的心門，滿足其好奇之心。曾 秋華（2004）的研究中發現幼兒的年齡愈大及表達能力發展較佳時，被教育的可 能性較大，若再輔以適當的教學活動，幼兒對科學概念的改變是可能的，亦證明 了幼兒科學教育的可行性。 研究者在研究所求學的過程中很慶幸有一群時常鼓勵研究者的同事，他們不 像許多人認為的只想安分守己不求創新的公幼教師，他們對幼教的投入及無私的 分享態度成就了整個園所獲得家長認同支持的美名。當得知研究者有意進行與幼 兒科學活動相關的研究時，在期末教學研討會討論新學期主題方向時，便提及願 意一起來進行幼兒科學活動的主題，當下，研究者內心既感動又徬徨，感動他們 為成就研究者的研究，即使對於科學活動心生畏懼仍願意支持，也因同事展現對 研究者的愛，研究者當下對此研究方向之決定猶豫了一會兒，一來深怕辜負大家
好意，二來更擔心這一主題在進行時增加老師們的壓力，畢竟，這真是一門令人 又愛又恨的領域。他們感受到研究者的擔憂更加給予支持與鼓勵，因他們知道科 學活動是有趣的、是吸引幼兒的，所以他們願意一起來嘗試、一起來成長。 雖然，幼兒科學活動近來已漸漸受現場實務幼教師重視，在課程設計時會將 簡易之科學活動融入教學中，但大多僅限於在自己班級的實施，或是全園於固定 的時間由外聘教師進行科學活動（吳欣誠，2006），且科學活動不盡然都能與主題 內容相結合，導致產生分科教學窘境。而此次研究者所選擇的研究場域有著龐大 陣容的支持者，全園教師願意將開學的第一個主題以「科學好好玩」一起來進行， 如此一來，在課程設計及實際進行時若有其不清楚或是產生疑惑時，即可以相互 討論，提供不同的想法，可謂一個諸葛亮勝過三個臭皮匠。 身為現場教師面對挫折更應勇於面對以提升自我的專業知能，教育部前部長 杜正勝（2005）在「挑戰 2008 國家發展重點計劃」中，為因應全球化的衝擊提出 教育鬆綁的教育政策，更將教師提升自我的專業知能視為教育改革的重要目的， 而教育改革的主要動力在於教師，為促使校園邁向民主化，提昇教師的專業知能 是一大重要課題。因此，研究者想藉此研究提升自我在科學教育課程規劃及實施 的能力；了解幼稚園教師對進行幼兒科學活動的想法，實施時可能面臨的困難及 解決之道，此為本研究的第四個研究動機。
第二節 研究目的與待答問題
一、研究目的 科學活動是幼稚園教師教畏懼的一個領域，主題教學是近年來幼稚園常運用 的教學模式。本研究首在於了解教師如何將幼教平時較少嘗試的科學活動內容， 透過主題教學的模式來進行，以滿足幼兒對事物的好奇知心、喜愛動手做的特性。 藉由此研究了解幼教師在課程規劃及運作上的歷程及困難點，從中提昇研究者在 幼兒科學活動教學實施的專業成長。本研究的研究目的有以下三點： （一）探究以「科學好好玩」為教學主題，教師在課程規劃的實際情形。 （二）探究「科學好好玩」主題進行歷程，幼兒獲得的學習經驗及能力的增 長。 （三）暸解教師對「科學好好玩」為教學主題，課程實施的想法、克服面臨 困境的方式，及個人的成長。 二、待答問題 根據上述研究動機與目的，本研究待答問題如下： （一）、如何以「科學好好玩」規劃主題教學之課程？ （二）、「科學好好玩」主題進行的歷程中，幼兒獲得的學習經驗及能力的增 長為何？ （三）、教師對「科學好好玩」主題課程的教學想法、所遇到的困境與解決的 方法及個人的成長為何？第三節 名詞釋義
一、幼兒 幼稚教育法中所指的滿 4 歲至入國民小學前之兒童，在本研究泛指研究者工 作場域之滿4 歲至入小一前的混齡幼兒。 二、科學活動 科學活動是指利用周遭環境生活素材，進行的科學性遊戲；具有遊戲喜悅的 優點，更進一層，含有科學教育的意涵（陳忠照，2003）。而實驗本身即有著嘗試 的意味，對幼兒而言透過用手的操作（手動）；腦的思考（心動）；同儕的互動（他 動、人動）的統整而成的遊戲就是最佳的科學活動。周淑惠（2002）針對幼兒自 然科學的較學範疇分為地球科學、物理世界、生物世界，本研究的科學活動包含 地球科學、物理世界二個範疇，設計相關之科學活動。而本研究的科學活動意指 利用生活中易於取材的材料，及生活中自然現象的延伸，將科學原理、物理的知 識設計於科學活動中，在具有目標的原則下，從「玩」為出發點，以遊戲、實驗 的方式進行課程設計，在「嘗試」的過程當中獲得樂趣及培養科學探究之興趣。 以探索興趣和方法為主，著重於態度與科學程序能力的培養，及體驗科學的概念， 並應用在日常生活脈絡當中，不刻意強調知識的傳授（陳淑芳、江麗莉、詹文娟、 鄭秋平、簡淑真、李宜倫，2002）。 三、主題教學 國外對「主題教學」（Thematic Teaching）的定義，是指在教學活動上採用比 「單元」（Unit）更寬廣概念的題目，且延續時間比較長（簡楚瑛，2003）。盧素碧 （1999）對主題課程的見解為由專業教師初步擬定課程計畫，但課程進行的過程 中，重要的是隨時依幼兒學習情形進行修正及調整，也因此師生在課程運作的時 間就無法如預期所訂，可能拉長或是提前結束探究的主題。本研究中所指的主題課程即符合上述精神，由研究者初步擬定課程計畫方 向，但實際課程的走向則視各班級自行運作，由教師依自身專業能力並依幼兒興 趣由師生共同譜出美麗的「科學好好玩」樂章。
第四節 研究範圍與限制
本研究僅以研究者任教之園所為研究情境，該情境擁有良好的教學設備，軟、 硬體設施齊全。但基於人力、物力、時間、主題式課程等客觀條件，及研究範圍 僅以一個班級為例較為主觀，雖研究者位求研究之客觀性，儘可能將個人情感因 素排除但本研究仍有幾點限制： 一、研究範圍 本研究以中部地區一家公立幼稚園之「白兔班」為研究場域。此幼稚園共有 四個班級，除了個案班級外，其他三個班級皆同時進行「科學好好玩」主題教學 之實施。研究者於主題進行前先蒐集「科學好好玩」主題課程相關資料，提供研 究者任教園所的各個班級參考或實施。而本研究以「白兔班」為主要研究場域， 但其他班級教師在實施「科學好好玩」之歷程，亦會與研究者進行課程上的研討， 從中研究者所獲得與主題課程相關之訊息可以說是全園性的，提供研就者在與幼 兒進行課程互動上更具多元的想法。 二、研究限制 本研究中所選擇的個案園所採之主題教學模式，無既定的教材及進度，課程 係依幼兒興趣及教師自身專業知能共同建構，因而各班的課程走向不盡相同。本 研究在主題課程活動中，幼兒的學習經驗以研究者任教班級為研究對象。而研究 者本身即是該研究場域之主教老師，屬於局內人觀察，研究者雖盡可能運用三角 檢測法以增加研究結果的真實性，仍擔心本身之主觀意識很難完全避免，因此成 為本研究的研究限制。第二章
文獻探討
本章旨在分析與探究和本研究有關的理論基礎和實證研究。本章主要整理成 五節，分別為：第一節探討主題教學之意涵；第二節幼兒科學教育之意涵；第三 節探究教師實施幼兒科學教育之內涵；第四節幼兒科學活動主題中學習的經驗； 第五節幼兒主題教學與科學活動相關之實徵研究。第一節 主題教學之意涵
本節主要在探究主題教學的意涵，將其分別以主題教學的定義與主題教學的價 值及特色，加以論述。 一、主題教學的定義 台灣的幼兒教育課程並無統一的規準，在符合幼稚教育目標及課程摽準的基 準點上，教師心中自有一把尺規用來設計規劃適合幼兒身心發展的課程內容，近 年來在建構主義思維影響下，我國的幼兒教育逐漸邁向開放的教育，常見的探索 式教學、適性教育、發現學習法、高瞻遠矚課程、主題教學、方案課程等等無不 受建構主義影響（魏美惠，2005）。也因九年一貫課程的推動「主題教學」成為大 家討論的焦點，許多與「主題」相關的教師專業知能研習成為大家感興趣的話題， 而幼托園所也將之視為課程改革的目標與方向（江麗莉，2004）。「主題教學」可 說當代幼兒課程的主流，香港中文大學基礎教育學報中提及，近年來針對幼教課 程發表之文章逐年增多，從發表文章中可以發現以主題課程和方案探索的發展取 向內容佔多數（周淑惠，2006；陳淑琴，2008）。從中得知「主題教學」是現今幼 教現場教師熟悉的教學模式，而研究者對於主題教學的教學模式也有近七年的實 務經驗，這過程中研究者對於主題教學歷程中開放的師生互動，多元的課程規劃 都很吸引研究者繼續在主題教學的教學模式中探究與學習。 何謂「主題教學」，它的定義為何呢？研究者依據文獻資料之整理將多位學者對它的定義說明如下：周淑惠（2006）認為主題可說是一個有中心論點的組織計 畫活動，以中心論點發展出相關的概念與幼兒發展的各個層面，而主題課程對其 中心論點具有深入的探究性。簡楚瑛（2003）說明國外對「主題教學」（Thematic Teaching）的定義，是指在教學活動上採用比「單元」（Unit）更寬廣概念的題目， 且延續時間比較長。盧素碧（1999）對主題課程的定義為由專業教師初步擬定課 程計畫，但重要的是隨時依幼兒學習情形進行修正及調整，如此師生在課程運作 的時間就無法如預期所訂，可能拉長或是提前結束探究的主題。江麗莉（2004） 認為主題教學是一種課程規劃的方式，多由教師從幼兒的經驗為考量事先設計而 成，但這不是幼教現場全然的現象，基本上從主題課程實際教學中，可以發現所 有的子活動是反覆且圍繞在某一概念上。 主題的選擇常以幼兒生活相關的議題和其感興趣的問題作為探究的源頭，在 教學實務上，主題課程有許多的風貌，但都是以一個主題概念或是知識為核心， 統整幼兒各領域的學習（周淑惠，2006）。在主題教學開始前會先選定一主題，將 相關概念或子題繪製成初步網圖：如圖2-1-1。主題概念網或是主題初網的繪製， 主要能提供教師對該主題基本概念的認識，從各個概念或子題下設計相關課程活 動於主題中進行探究（江麗莉，2004）。因此，它是一個假設性、試驗性的計劃， 實際進行才能得知會產生、製造出什麼樣的成果，所以，它無法如預期所想按步 就班的完成所有的計畫。研究者於2003 年參加臺中市主題課程教學設計研習，與 會教授陳淑琴說明了主題網與課程網的差異，幼稚園的課程大都以幼稚園課程標 準中所列之六大領域來劃分，因此課程網的繪製是將主題進行過程中所有與六大 領域相關的活動設計皆屬之，但近年來教師愈來愈重視幼兒的個別差異，及其優 勢智能的發展，在課程規畫上多以多元智能角度來設計課程，因此，研究者將課 程網絡圖的呈現方式用多元智能角度來繪製：如圖2-1-2。
圖2-1-1 主題初步網絡圖（參考周淑惠，1999） 圖2-1-2 研究者繪製之主題課程網絡圖 近年來幼教夥伴們致力於幼教課程的統整化，重視「主題教學」的精神，幼 稚園的課程採以不分科之統整教學為依循，而主題教學除了強調課程統整之外更 重視幼兒的興趣，因以幼兒為中心的課程才能引起幼兒探究的興趣。教師不再是 主 題 子題或概念 子題或概念 子題或概念 子題或概念 次概念 次概念 次概念 次概念 次概念 次概念 次概念 次概念 主 題 活動 自省 自然 觀察 音樂 智能 數學 邏輯 肢體 動覺 空間 人際 互動 語文 智能 活動 活動 活動 活動 活動 活動 活動 主題課程
課程的主導者，而是要把教室中的權利交給幼兒，通常透過師生討論找出對生活 上某項議題或問題感到興趣，作為學習探究之主題，共同決定主題進行的方向， 設計相關的學習經驗，統整該議題的相關知識，從中理解該主題及欲解決的問題。 在主題課程中，可看到其中真正有價值的學習，從『問題』開始到『解決問題』 的一貫流程中，逐步去完成對學習者有意義的工作（劉玉燕，2003）。主題網的架 構、組織並無統一的格式，完全由教師自主依本身熟悉的格式及思考模式而定， 只要教師能掌握與主題相關訊息，以清楚的邏輯架構即可以。 二、主題教學的價值及特色 「主題教學」是建構主義思維下的產物，重視幼兒豐富的學習經驗及學習情 境的佈置，鼓勵教師與幼兒走出教室外，強調教師不再是課程的主導者，而是要 把教室中的權利交給幼兒（魏美惠，2005）。相較於以往的單元教學，教師習慣當 教室唯一的發言人，具有很強的主導意識，主題教學則強調將決定權留給幼兒， 師生透過討論，共同決定主題進行的方向，以發現或引導幼兒探索新事物〈問題〉 的興趣為前提。在主題課程中，可看到其中真正有價值的學習，就是從『問題』 開始到『解決問題』的一貫流程中，逐步去完成對學習者有意義的學習經驗，課 程中規劃設計不同的主題，讓幼兒從經驗不同的主題，對人類文明知識不同面向 做深入的認識（劉玉燕，2003）。簡言之，研究者認為主題教學的精神即以幼兒為 中心的統整課程，從課程開始直到結束，教師的角色是引導者、協助者、提供者、 尊重者、支持者，教師尊重班上所有幼兒的個別差異，以多元智能的角度協助每 位幼兒的發展，使其學習具有意義。 幼兒的學習在於促進幼兒各方面能力的發展，因此教師的角色相形的重要， 在以幼兒為中心及統整教學模式下的主題課程中，教師需要了解並掌握主題教學 的精神，並從中整理出主題教學下教師如何達成及符合該精神，真正提供及協助 幼兒進行有意義的學習。以下就主題探究教學的價值及課程特色、教學特色來說
（一）主題探究教學之價值 1.具統整性，打破分科教學所衍生之問題 分科教學會產生課程無法統整，且在有限的時間下須完成所有的教學內容， 易忽略幼兒對所學是否理解，而急於往下一個課程進行。分科教學的缺點在於幼 兒所學的內容亦產生支離破碎彼此無法連結的現象。雖幼稚園課程表準將課程以 六大領域來區分，但終究以「遊戲」來做課程統整的依歸（教育部，1987）。而主 題教學具有統整特性，符合幼兒身心發展、全方位的學習特質，讓幼兒學習的內 容不致分支破裂，還能凝聚幼兒的經驗，促進理解並引發更多新的學習，由此而 知，主題教學可以打破分科教學所衍生的問題，是適合幼兒學習的教學模式。 2.是有意義的學習 分科教學主要以傳授知識為主，較不在意個體與社會情境互動的意義，如此 一來，分科教學與建構知識論之論點則相違背。分科教學下產生獨立的知識概念， 知識與知識間毫無關係，不重視知識之經驗，當幼兒能力不及時便發生無法理解 的狀況，這樣的學習便毫無意義。 Piaget 強調個體獲得知識的歷程是個體主動與 外在環境相互動而產生的，主題探究課程是依據建構論所衍生而成的一種教學模 式，具有統整性，幼兒經過親身體驗他們自身感興趣的議題，從各科整合探討議 題過程中就產生統整性的知識概念，透過整合性主題的探究引發有意義的學習， 且運用已知的舊經驗不斷重複經驗亦可達到精熟的練習（周淑惠，1999、2006）。 因此，主題教學是全面性的教學、是對幼兒有意義的教學。 3.培育全人之幼兒適應新時代的生活 主題課程是以探究取向進行課程，選定中心主題或概念為核心統整各領域的 學習，因此重視探究過程中各項經驗的獲得，不僅僅在乎知識獲得，更強調實用 技能及喜愛探究的態度（周淑惠，2006）。換言之，幼兒在實際探究過程中，透過 中心問題探究時所衍生而來的各項議題或問題，都是探究的起點，進行探究時運 用知識與解決問題的歷程中，同時獲得新的知識、技能與培養情意的態度，符合
幼兒身、心、靈全面發展的學習特質，培育完整的幼兒達全人的發展。幼稚園的 教學以培育幼兒具有適應未來生活能力為最終目標，而主題教學中以探究取向進 行課程運作，是具有探索性、統整性、建構性、鷹架性、遊戲性、啟發性、計畫 性特質的教學模式，符合幼兒發展與學習特質有意義之學習內涵。 （二）課程特色 以幼兒為中心且符合新時代的幼稚園課程應具有探索性及統整性，美國國家 幼兒教育協會（Nation Association for Education of Young Children）在「適性發展 的幼兒教育教學實務」中亦有相同的見解。對幼兒而言真正有意義的課程內容除 了考量幼兒的發展情形外，還須兼顧課程內容的趣味性極挑戰性，並注重幼兒全 面的發展，整合各層面的學習經驗，幫助幼兒從已經具備的知識為基礎學習新概 念（洪毓瑛譯，2000）。這也是主題教學中課程呈現的特色，經由生活中的一個小 議題慢慢探索，從中獲得樂趣，將探索中的各項知識、技能統整內化成自我的經 驗，累積自我的能力。研究者將主題教學的課程特色統整後分述如下： 1.探索性 一個具探索性的課程強調幼兒運用自身能力、經驗去解決情境中所面臨的問 題，藉此探究過程中培養、增進幼兒各項新的技能。換言之，當幼兒運用其舊經 驗與知識，經由自身與週遭環境中的人、事、物互動方式，探究未知的事物，或 解決問題，從過程中獲知答案、知識與增進探究能力。而探究的議題大多與幼兒 的日常生活經驗相關為主，透過觀察、討論、發表、驗證、比較、推論、歸納等 技巧，以及人際互動、彼此合作、對話，釐清、了解並解決幼兒面臨的問題。由 此而知，探索取向的教學中，幼兒是透過許多直接的參與活動及討論來進行學習 科學知識的（簡楚瑛，2005）。這樣的課程不僅強調思考能力與共同建構，更能提 升幼兒面對變動與未知的未來該具備的應變力及積極的求知慾。 2.統整性
上以幼兒發展及學科知識為考量、採多元評量方式、彈性合理的作息安排、支持 幼兒的教師角色等原則來實施統整性的課程（周淑惠，1999，2006）。幼兒在主動 探索的驅力下具有強烈的求知慾，在統整課程模式下，其在探究的過程中運用了 各方面的能力去解決當下的問題情境。而在進行統整性思考解決問題時會具有幾 項特色：師生共同設計、以探討特定主題為前提、產生學習社群、追求新知與運 用舊有經驗、勇於嘗試與挑戰。總之，統整課程亦可說是依所遇到的問題情境， 運用、統整個人經驗或同儕共同激發的想法，使用邏輯性的推論，建構解決該情 境問題的過程（林美玲，2001）。統整性課程在設計上可依循三步驟來規畫：（1） 找出幼兒感興趣之主題或待解決之問題；（2）繪製主題概念網圖；（3）設計主題 概念網路活動（周淑惠，1999）。研究者將主題課程統整設計及實施流程整合為下 列六個步驟：（1）發現幼兒感興趣之主題或欲釐清之問題；（2）設計主題初步網 圖和子題；（3）規劃主題概念課程活動；（4）實際落實課程活動；（5）修正、調 整課程活動；（6）統整繪製師生發展主題網圖，其中步驟（4）和（5）是整個主 題探究過程中，需一來一往進行修正再執行的部份，因此，教師初步的想法與最 後師生共同發展的結果常會有令人意想不到的驚奇。 （三）教學特色 教與學是相輔相成的，但角色是非固定的，因老師可以將自身經驗與幼兒分 享，而幼兒亦可以成為成人的老師，因他們的天真想法與簡單的思考未受限於社 會化過深的成人。在主題教學中，課程是由師生共同譜出的美麗樂章，裡頭的主 旋律是幼兒，教師只是在曲子裡適時躍出的音符，彼此合諧的演奏著協調的樂章。 從上述主題中的課程特色，及研究者這些年來自身於班上進行主題教學的實際經 驗中，歸納出在主題教學時的教學特色具有：計畫性、建構性、鷹架性、遊戲性， 分述如下： 1.計畫性 為考量幼兒發展的漸序性，在進行幼兒教學前需有規劃，將欲傳達給幼兒的
知識概念、動作技能、情意態度納入課程計畫中，雖然在課程運作時會因時、因 地、因人、因事而產生變化，但基本的課程架構有助於教學活動的進行。再從社 會建構的觀點來看，教學必先於發展，教學必須發現幼兒近側發展區，從瞭解幼 兒近側發展區規畫適性的課程是非常重要的（陳淑敏，2002a）。教師必須暸解幼 兒、觀察幼兒及其文化脈絡，並且對自身的教學要具有清楚的意識，即要有良好 的課程思考能力才讓協助幼兒發展、建構知識。再者，許多教師因「以幼兒為中 心」的課程與教學理念，在語意上容易產生表達上的限制，常誤以為課程不需先 有計畫，只要以幼兒為指標沒有目標也是可以進行的，殊不知目標在教學與課程 中的重要性（簡楚瑛，2005）。 2.建構性 探索性的主題課程，在教學過程必然強調其知識的建構性。建構過程中以探 究者為中心，與週遭環境的人、事、物產生互動，在解決問題情境過程中，必須 運用各種探究技巧，在結果呈現時就會發現與建構知識。建構論學者強調學習不 應該是枯燥的，因探索式的教學讓學習者對學習充滿好奇，讓學習變得更有趣（魏 美惠，2005）。在科學性主題常會運用觀察、推論、預測、實驗、比較、溝通等科 學程序能力。檢視探索前後紀錄的差異加以驗證、澄清或統整自我的想法（吳采 燕，2002）。 3.鷹架性 幼兒課程的產生大多指在學校裡發生的學習，而在學校裡幼兒的互動對象指 的是同儕與老師，他們正是幼兒建構知識的合夥人，共同組成學習社群。教師在 幼兒近側發展區內提供適當的協助引導，引導幼兒了解社會文化的重要價值與技 能，提升其能力的發展。當然同儕間彼此亦是提供學習鷹架的對象，雖然對於學 習鷹架的內涵每位學者都略有差異性，但不外乎透過示範、教導、搭建、說明、 反思、探索等方式來進行適度的引導（周淑惠，2006）。而鷹架支持的結果是為協
4.遊戲性 遊戲是幼兒主要的生活，透過遊戲的方式讓許多幼教課程變得更有趣、更能 吸引幼兒的學習興趣。美國NAEYC 在「適性發展的幼兒教育教學實務」中提到， 「藉由具體、遊戲導向的方法來進行幼兒教育可以讓幼兒得到最大的學習效果。」 並説明在幼兒尚未了解符號意義前，需透過具體的操弄事物遊戲來進行學習活動 （薛曉華、劉惠文等譯，2003）。Piaget 認為遊戲在幼兒認知發展中是一項重要的 元素，且是學習的必要工具（陳燕珍譯，2002）。Vygotsky 的社會建構論亦認為， 幼兒的學習需在遊戲中一起建構知識（引自魏美惠，2005）。從諸多研究中亦清楚 知道，遊戲對幼兒的認知、語文、情緒、創造力、社會能力等均有其助益。 幼兒教育一向主張以幼兒為中心，強調以幼兒為學習的主體，重視幼兒的經 驗。因此，在幼教領域大都將課程視為幼稚園內所有的經驗，包括了事先設計的 或是未計畫的經驗，並將幼兒視為一塊海綿，將發生在他們周遭的事物進行吸收 （周淑惠，2006）。因此，課程並非老師教或給幼兒的事物，是幼兒在幼稚園情境 中，每日體驗到的經驗，是一個持續性的歷程。就整體性來說，所有發生在幼兒 園的人、事、物與經驗對幼兒而言都是學習。許芷靈（2004）的研究發現，主題 教學提供豐富的學習環境讓幼兒自主探索、自我表達、同儕互動，教師及同儕間 提供學習引導的鷹架亦是主題式課程中常見的現象。在幼稚園生態中，幼兒的互 動情境就是同班同學（同儕）、教師為對象，當一個新的活動進行的時候，會發現 有些幼兒需要提供較多的協助，當能力提升後則提供較少的協助，以培養幼兒的 自發性及獨立性，增進對自我信心的提升，這才是真正符合幼兒發展有意義的學 習行動（谷瑞勉，2004）。
第二節 幼兒科學教育之意涵
本節針對幼兒科學教育之意涵，首先，就理論基礎下解析幼兒科學教育的內 涵進行說明，其中內容以建構理論觀點來說明幼兒進行科學活動學習時，教師需 掌握的精神為何？及科學教育的內涵為何；第二部份則針對幼兒科學教育的意義 與價值加以論述；第三部份闡述幼兒科學教育的目標；最後說明目前國內幼兒科 學活動實施的概況。 一、從理論基礎下對幼兒科學教育的主張 建構主義認為學習應立基於幼兒的既有經驗，學習才具意義，並強調知識的獲 得須經由與社會互動所達成的共識。主張建構理論的諸多學者中，研究者統整文 獻將皮亞傑（Piaget）、維高斯基（Vygotsky）、杜威（Dewey）、布魯納（Bruner） 等諸位學者，對於幼兒科學教育的學習主張加以論述；並將幼兒科學之意涵詳加 說明。 （一）建構理論與幼兒科學教育 隨著1980 年代科學教育的改革，建構主義成為當代教育理論之主流思想，是 目前許多自然科學課程所依循之主要精神（周淑惠，2002）。其著重知識是由個體 主動建構而來，非被動的接受或複製外在提供的訊息（簡淑真等，1999）。個體獲 得知識是依據自身舊有之知識經驗，將外來提供的各項訊息加以轉換詮釋、賦予 意義，並非將他人所言照單全收（曾秋華，2004）。建構理論中以皮亞傑（Piaget） 的建構論、維高斯基（Vygotsky）的社會建構論兩位學者之觀點「知識是互動建構 而得」對幼兒教育的影響最深（簡淑真等，1999；陳淑敏，2002b；周淑惠，2003a； 魏美惠，2005）。 1. 皮亞傑對於幼兒科學教育的學習主張 傳統教學中學習者的角色是被動的知識接受者，教師採講述為主的上課方 式，Piaget（1971）指出知識的獲得是個體主動與外在環境相互動，經過內在轉換而來的（引自陳淑敏，2002a，頁 402）。個體在建構知識時僅有成熟因素及認知運 作是不足以形成認知發展，需透過實務操作與主動建構才能產生（林達森，2005）。 Piaget（1983）指出影響認知發展的因素有四：成熟、物理環境、社會環境、 平衡化（引自陳淑敏，2002a，頁 403）。其中以「平衡化」為最主要因素，個體的 「成熟」提供認知發展的潛能，一但認知產生了衝突則需透過「同化」與「調適」 的作用，將「經驗」統整組織化解衝突，達成內在的平衡並適應環境（陳淑敏， 2002a）。從這一歷程說明了知識的產生是主體（兒童）經由其內在活躍的心靈活 動所建構而來的，且是從較低的層次認知進入高層次。 Piaget 對於兒童各種概念的發展有專業的研究，其發展階段論與建構學習論更 是對兒童自然科學教育有極大啟示（周淑惠，2002），Piaget 將人一生的認知發展 分為四個階段：1.感覺動作期（出生至二歲）；2.前運思期（三歲至六、七歲）； 3. 具體運思期（六、七歲至十一歲）；4.形式運思期（十一歲以後）。此四階段在發展 上具有不變的次序性，學前幼兒所處之前運思期之思考有幾個特徵：集中化、不 可逆性、自我中心、注意靜態現象而非轉換過程，因而在「守恆」（「保留」）實驗 中無法看出邏輯上之不變性，或真正理解與邏輯有關之分類、序列、因果關係等 概念。也因質量保留概念的不成熟，更須經由實際操作過程去建構、理解概念。 Piaget 的知識論說明人類知識的獲得是一個活躍的過程，求知與操作實物有 關，兒童必須變換物體的狀態，並觀察物體轉換所引起的改變，才能獲得知識。 兒童在操作實物時會產生兩種知識──物理知識與邏輯數學知識，物理知識乃操作 物體而發現的物體特質，邏輯數學知識之獲得不是由物體的物理特性而來，而是 由兒童對自己操作物體的實際行動的反思而來（周淑惠，2002）。孩子先形成的一 些不成熟的觀念可能導致與事實完全相反的結論產生，然而把這些不正確的觀念 導正的過程將導引孩子做更複雜的思考與學習（倪用直、楊世華、柯澍馨、鄭芳 珠、吳凱琳、林佩蓉等譯，1999）。另外 Piaget 對於社會互動對知識發展的影響亦 相當重視，特別強調合作的社會互動對認知發展的重要性（引自陳淑敏，2002a）。
另 Piaget 從生物學的觀點來探究人類的認知發展，是「個人建構論」基礎， 相對於 Piaget 的觀點，Vygotsky 更重視「社會本質」與個體間的認知發展關係， 意指個體在所處社會文化情境中，透過與成人或同儕當中能力較佳者的對話，認 識、了解社會及文化的意義，並進而內化成個體內在的知識。簡而言之，知識的 建立是個體生理成熟與社會環境交互作用的結果，即幼兒不論與成人或同儕的社 會環境互動過程中，知識就活躍的建構著，而語言是影響個體與社會互動時思考 與學習的重要因素（賴羿蓉，2008；Berk，2001）。 2. 維高斯基對於幼兒科學教育的學習主張 Vygotsky 從歷史、社會、文化的角度去探究心智功能的發展，他強調社會文 化對心智發展的重要性（引自陳淑敏，2002b）。根據 Vygotsky（1978）的社會文 化理論認為，認知是一種非常複雜的社會現象，在社會化形成新知的思考過程， 語言是思考必要的重要工具，因那是我們用來和他人心智互動且溝通的途徑（引 自谷瑞勉，2004）。關於自發性概念的發展，Vygotsky 認為是幼兒透過日常生活經 驗而獲得，科學概念則是經由教學，並需透過幼兒主動建構所獲得的概念，雖然 是透過教學，但幼兒並非經由背誦或直接教學即可獲得，幼兒必須在學習之前先 具有先備經驗，透過老師引導激發幼兒產生主動建構知識的潛能，這樣的學習才 是有意義的（引自陳淑敏，2002a）。
Vygotsky 另一重要觀點「近側發展區」（Zone of Proximal development,ZPD）， 意即幼兒在建構新能力時，藉由成人或能力較佳的同儕合作來發展，再將它內化 成幼兒心理的思想，經由他人協助而達成發展的目標，這之間的距離稱之為 ZPD （引自谷瑞勉，2004）。因此，從 Vygotsky 的觀點得知，教育是引導發展，藉由老 師或是同儕的合作與互動，讓幼兒積極建立新的心智能力，而教師及同儕則是搭 起幼兒學習鷹架的靈魂人物。而個體學習是在社會及文化脈絡中產生，並且與同 組的組員分享，幼兒學習是利用與較有技能的同伴互動所產生的文化為思考的工
向。 3. 杜威對於幼兒科學教育的學習主張 綜合上述理論觀點，從生活經驗協助幼兒建構知識，鼓勵幼兒與環境產生互 動，從中發現問題與解決問題，擴展幼兒新的想法。Dewey 所強調之動手做「由 做中學」，正說明「做」學問的最佳方法，在進行科學遊戲課程中強調幼兒動手去 建構自我的知識，除了透過實驗；運用科學原理自製玩具，從「玩」玩具的過程 也是幼兒獲得知識的另一途徑。而 Piaget 運用實物具體操作、及個體內在動機建 構學習觀對科學教育卻有相當的啟示，即個體因有著學習的內在動機，透過感官 的實物探索以建構知識。建構知識的過程強調運用其舊有經驗（基模）與外界產 生行動，經過反思一點一滴的累積而成新的結果。新的結果是由舊有經驗逐步結 合新的訊息，修正舊有經驗而產生「質」的改變。 如此一來，在進行科學遊戲課程時，幼兒透過實物操作及自身舊有概念的情 境下學習，產生新的想法或發展出新的能力，是最自然、直接且輕鬆的事。在班 上進行實驗的歷程中幼兒透過動手具體行動反思抽象化概念的歷程，其也因自主 的學習學得更多複雜的知識及更多元的思考能力。 4. 布魯納對於幼兒科學教育的學習主張 布魯納（Bruner）所提倡之發現學習，個人心智發展乃取決於不斷地使用其 心智能力，增進探究及解決問題能力，同時在兒童為自己發現答案時，內在得到 的自我滿足感，是一種內在的激勵作用，學習活動因之變得有趣、有價值。布魯 納強調幼兒的發展層次及學習的關係，讓教師在進行課程規畫時將這些因素考量 進來以協助幼兒進行學習，其中的發現學習法更強調親手實驗建構知識的觀念， 強調學習的歷程比結果來的重要，這與Piaget 有其異曲同工之妙，而教師在教學 前必須對幼兒具有之先備知識了解後，以幼兒擁有的先備經驗作基礎將科學概念 及日常生活做連結進行有意義的科學活動探究。 （二）幼兒科學教育的內涵
進行科學教育的首要就是要先了解何謂科學，即了解科學課程的理論基礎── 科學的本質。根據Harlan（1988）之說：「當人們欲求理解世界之心導成仔細蒐集、 測試、分享訊息的方式，就稱之為科學。」（引自周淑惠，2002，頁 1）。尼爾遜和 羅比爾（Nelson ＆ Lorbeer，1984）對科學的內涵也下了相當豐富的定義（引自 陳忠照，2003，頁 125）： 1.科學是從事生活與其環境的研究。 2.科學是解決問題的一種方法，例如： （1）假設的建立。 （2）利用資源及可行的技能做研究。 （3）根據證據做結論。 3.科學是以事實為基礎之待人處事的態度。 4.科學是一種藝術，使人產生內在的滿足。 5.科學是一種實用的學科。 事實上，有關科學的定義，哲學家自古以來常有「成果抑或過程」之爭，即 科學是知識與科學是方法之辯，周淑惠（2002）對科學做了下列的定義： 1.成果說：將科學定義為成果（產品）者，大多視科學是透過實驗與觀察結果 所發展出的一組相關的事實、概念與架構；換言之，科學乃指進行科學探究後所 獲之科學知識，而科學知識包括概念（concept）、原則（principles）與理論（theory）。 2.過程說：定義科學即過程者，將科學視為一種思考、一種獲得新知識的途徑。 科學包含了思考（動心）以及做（動手）二件事之整合。換言之，科學並不只是 知識（事實）而已，科學比較屬於是一個動詞，一個求知的歷程，求知的方法， 而非名詞。這些求知的方法，即科學探究程序性技巧包括：觀察、分類、推論、 預測、使用數字、溝通、使用空間時間關係、測量八項能力，這些也是幼稚園至 小學三年級所應培養的基本能力。
識，也是求知的方式。而當代也有教育學者（Carin＆Sund，1989）認為科學不僅 是知識與程序，也是一種價值或態度，亦即科學具有多面性或多元素（引自周淑 惠，2002，頁 3）。而所謂的科學家的態度包括好奇、謙卑、懷疑、開放的心靈、 客觀、鍥而不捨、對失敗抱持正向態度、避免獨斷或易受騙等，這也是科學家進 行科學探索時所採用的法則或堅持的觀念。 雖然，科學的定義不全然相同，但從許多學者對科學的註解，不難發現科學 教育的本質主要是要喚起人們對生活環境的關注，認識、了解社會，而瞭解的途 徑運用科學的方法，從中激發正向的科學態度，因此，從生活隨手可得的題材做 為幼兒科學探究的起點，運用做科學的方法、技能、態度進行科學探究，所以， 了解科學本質應是教師必須具備的基本知能。Piaget 所提之論點幼兒是透操作的過 程獲得知識，是實際經驗的知識，因此，對幼兒而言實際動手做的過程所得到的 快樂遠比坐著聽來的多，且更有助於其認知的發展，反覆的練習及複誦的學習方 法並不是真正的知識，也不是幼兒真正理解的。從「科學」的多面向，研究者將 之統整為透過科學探究歷程獲得問題思考、解決能力、堅毅探究的精神進而從中 得到成就與滿足的喜悅，增進對科學探究保有持續之興趣。 幼兒的好奇心是開啟探索之門的鑰匙，如何讓這把鑰匙充分發揮，教師的角 色很重要，從Vygotsky 的觀點教師應多鼓勵幼兒一起工作，彼此互相合作、互相 學習，鼓勵幼兒說出自我的想法、多與同儕討論，搭建同儕學習的鷹架，藉由同 儕互動達成學習任務。在這樣的論點下，教學不僅在符合兒童目前現有的發展層 次，而且也在創造兒童近側發展區，提升其認知層次（周淑惠，2002）。教育的角 色是在孩子的ZPD 裡提供經驗，激發幼兒的學習潛能，「喚起」幼兒仍處於未成熟 狀態的認知發展過程（谷瑞勉，2004）。教師對幼兒進行各項嘗試時鼓勵與支持的 態度，如此才能讓幼兒在科學探究上獲得真正得助益。 二、幼兒科學教育的價值 對幼兒而言，科學並非教授深奧的科學原理或是科學概念，而是能喚起幼兒
對其生活環境保有持續關注的心，對週遭的環境產生好奇進而想一窺究竟並賦予 意義的過程，這亦是幼兒科學教育存在的價值。科學存在於我們的生活週遭，舉 凡健康、科技、營養、疾病預防等方面，因為有科學家的投入研究、發明，使我 們的生活更加美好、更清楚了解自己及對週遭環境的認識，擁有對週遭環境更具 敏銳的知覺能力（林佳珍，2008）。 幼兒科學教育不在教導，應是讓幼兒對生活環境更有體認。周淑惠（2002） 指出從日常生活中透過觀察、操作、與他人互動中累積豐富的經驗後，方能建構 一些科學概念。陳淑芳等（2002）在幼兒科學基本能力建構指標中指出，幼兒科 學教育應以培養其探索興趣與方法為主，著重科學探究程序能力與態度的培養， 在生活中體驗科學應用於實際生活上。黃意舒（2005）指出幼兒科學教育應提供 幼兒接觸、操作自然科學的實際經驗。簡言之，幼兒科學教育的重點是以科學探 究的興趣為起點，啟發幼兒好奇心，引發之問題的提問，增強其科學創意的能力， 最重要的是要與生活經驗相互連結，培養其科學技巧與態度的養成。 幼兒科學教育是一種很活躍的學習過程，強調幼兒主動參與、探究、分析、 提問、表達、解決問題能力、交流與合作的能力。不再強調知識的學習，鼓勵幼 兒在自然科學活動中能積極參與、觀察、分類、操作、思考等提升幼兒科學的能 力，從中獲得知識已建構說明所接觸的自然現象（林芳菁，2007）。科學是對自然 事物的探索、描述、解釋以及關懷與尊重，意即包含探究大自然、描述解釋自然 現象、愛護大自然（陳忠照，1998）。美國學者 Taylor 也提出九個觀點說明幼兒科 學活動對幼兒學的價值（引自吳采燕，2002，頁 19）： （一）建立幼兒的自信及適應生活信心。 （二）協助幼兒問題解決的能力。 （三）協助幼兒必備且真實的經驗。 （四）發展幼兒基本的概念。
（六）提供幼兒使用一些工具、器材及常見材料的機會。 （七）激發幼兒的好奇心，從增進基本常識的過程中培養探索的態度及研究 的精神。 （八）幫助幼兒感覺、體能、情緒、智能、情操、及社會化的發展。 （九） 從提出問題、尋找答案的機會裡增進幼兒的語言發展。 科學遊戲是一種利用科學原理，規畫富有教育意義，好玩、驚奇又有趣的學 習活動，過程中可訓練學生科學思想、態度，啟發創造思考的活動（張淑慧，2003）。 科學遊戲對幼兒而言是富有吸引力的，經由教師引導幼兒學習建立彼此間的良性 師生關係，增加彼此間的對話，讓彼此間的互動或的認知。陳惠芬（2000）研究 「科學趣味競賽」引入國小教學活動成效，發現將科學趣味競賽引入課程後，實 驗組有 98％的學生喜歡這樣的課程，且實驗組學生在科學技能表現上較佳。許良 榮（2004）由於科學遊戲能吸引學童學習興趣，並有其潛在的價值，因而與科學 遊戲有關之「科學競賽」也經常舉辦。這些競賽活動都富教育性、趣味性和創造 性，重視學生間的合作學習。 賴羿蓉（2008）指出科學活動不僅對幼兒的「空間智能」、「邏輯數學智能」、 肢體動覺智能」、「自然觀察者智能」等有顯著助益外，更可因活動時討論與溝通 的機會而提升幼兒的「語文智能」、「內省智能」、「人際智能」，而透過團討與分享 更能清楚知道幼兒探究科學的歷程與成長。研究中亦發現幼兒在科學學習中之「科 學態度」的表現最佳。 綜上所述，幼兒科學的價值在於順應幼兒好奇的特性，對自然萬物及週遭生 活保有高度的好奇與求知慾，加上幼兒未受規範的思考模式及純淨的心靈，在學 習新知時總保有最佳的彈性與自由的空間。科學活動讓幼兒動手去嘗試是科學教 學的核心概念（林佳珍，2008）。而科學就是要培養幼兒勇於嘗試的勇氣，即所謂 的科學態度之養成，經由實際的参與與經驗促進幼兒全面性的發展，這才是幼兒 科學教育真正的意涵。
三、幼兒科學教育的目標 科學教育的目的並非培養少數菁英科學家，而是要培養具有科學素養的國民 （陳振明，2007）。在學前教育的五個基本教育目標中，幼稚園教學除了訓練幼兒 的生活自理能力、建立良好的生活常規，以及培養良好之人際互動能力外，激發 幼兒主動探究精神與培養問題解決能力，亦是幼稚園課程教學中不可或缺的一 環。而進行自然科學的學習與探索歷程，就是一個非常好的方式與機會（賴羿蓉， 2008）。教育部於 2003 年公布之「科學教育白皮書」中，亦明確指出我國的科學 教育的目標為「使每位國民能夠樂於學習科學並了解科學之用、喜歡科學之奇、 欣賞科學之美」。其中，對於幼稚園科學教育的展望則為「提升每位學生的探究能 力、創造力及批判思考能力，並培養具好奇心與科學倫理道德之良好科學態度」（教 育部，2003 年）。 Bredekamp 與 Rosegraant（1995）指出幼兒科學學習目標有三大點（引自賴 羿蓉，2008，頁 3）： （一）發展幼兒天生對世界的好奇心。 （二）擴展幼兒探索世界、解決問題、做決策之程序與思考技能。 （三）增加幼兒對自然世界的知識。 盧美貴（2003）也彙整出五歲幼兒科學學習領域的目標，研究者將之統整如 下五點： （一）養成主動探索科學的態度與興趣。 （二）運用科學探究的方法與知識於生活中。 （三）培養愛惜地球資源及尊重生命的環保意識。 （四）增進良性之人際互動與溝通表達能力。 （五）增進思考、判斷、解決問題的能力，並激發創造潛能。 周淑惠（2002）提及科學教育實不應將成果與過程視為二極對立狀態，幼稚 園的課程雖六大領域，但以遊戲為其他領域之統整。幼兒本應在遊戲中，一面探
索，培養科學探究能力、正向科學態度、對大自然喜愛的情操，一面從中獲得概 念與知識。其無論是認知（科學知識與概念）、情意（喜歡大自然與喜歡探究，以 及具正向積極的科學探究態度）、技能（科學探究程序能力）都缺一不可，非常重 要。 綜觀上述多位學者對科學教育目標闡述雖未盡相同，但仍可將幼兒科學教育的 目標歸納為：科學知識（認知）、科學探究的方法（技能）、科學態度的養成（情 意）。因而教師在幼兒獲取正確科學知識的過程中，應提供豐富、多樣且富趣味性 的經驗，讓幼兒持續保有探究之興趣，並給幼兒充分時間探索與建構知識，統整 幼兒的經驗，幫助他們建構正確的科學知識，讓其達到認知、情意與技能等目標 之學習。 四、目前國內進行幼兒科學活動的概況 近年來國內教學單位紛紛開設幼兒自然科學之相關專業課程，而且幼兒科學 相關之研究育來愈來愈受重視（林達森，2005）。研究者統計所屬教育處在規劃幼 稚園教師專業成長研習，近年來關於自然科學的研習活動有增加的趨勢，其中一 場科學研習活動由研究者服務園所負責承辦，邀請國立自然科學博物館的館員擔 任講師，以簡單的科學原理製作玩具的模式，進行一場有趣又好玩的科學活動。 參與的幼教老師於研習活動結束後，在研習滿意度調查及意見回饋單上，大多對 幼兒科學活動表示喜愛、有趣的正向想法，更有許多老師希望能有機會再參與相 關的研習，提升自我在科學教學上的能力。這也顯示幼兒科學這一領域逐漸被受 重視，也同時凸顯幼教師在現場實施上所遭遇的問題及困境。 張凱筑（2008）針對幼保科學生進行「幼兒自然科學教材教法」課程實施前 後信念差異研究，發現選修「幼兒自然科學教材教法」的學生經過一學期的課程 學習，在對科學態度上前後有明顯的改變，其中以「自我對科學興趣的提升」和 「降低對科學的恐懼」改變最多。由此得知，透過自然科學相關課程的學習，可 減除教學者心中的擔憂，更能有助於教學者提升自我對自然科學課的喜愛及接受
度。 研究者閱讀文獻，了解幼教生態中幼教師面對幼兒科學相關活動課程實施， 較常遭遇的問題將之歸納如下： （一）對科學的體認不清楚 認為教師須具備各種科學知識理論，將之視為一種艱深不易理解的領域等刻 板印象（周淑惠，2003a）。 （二）對自身能力的質疑 深怕帶給幼兒錯誤的知識概念，誤導幼兒，也擔心在活動進行時無法以幼兒 能聽懂的詞語解釋科學原理（周淑惠，2003a），另一方面對幼兒於探究過程中的 提問無法立即回應等等，都是現場幼教師進行幼兒科學活動時所擔憂的。 （三）傳統的教法與科學探索精神不符 無法跳脫傳統教學模式，以教師為主的講述課程，無法以引導幼兒發現問題 進而進行問題解決歷程的探究。 （四）人力、時間不足 幼稚園的活動相當多元，除了平日的教學活動外仍會辦理許多親子活動，現 場教師常感到心力交瘁。而教學之外的行政工作亦是老師們的負擔，對於較不熟 悉的科學課程活動，需花更多時間去準備，因此，教師在課程設計上大多不作考 量，實因心有餘而力不足（簡淑真等，2002）。 （五）缺乏磋商研討、檢討機制 教學研討有助於教學成長，但因課務及行政業務佔具教師們許多時間，因而 老師們也無過多的時間做詳盡的教學紀錄，更無法從教學紀錄中檢視課程的缺 失，以致檢視及省思進行不易。相對的教學研討的溝通、分享的機制相對無法落 實，教師無法從他人身上吸取經驗及澄清自我觀點的迷失（劉百玲，2005）。 （六）缺乏資源
包也只是將其零件組裝而成玩具，即以科學教具教導科學事實、科學知識為主的 科學教育，無法引導幼兒進行思考及問題解決的能力。 （七）不易與其他課程統整 幼稚園課程標準中將科學歸屬於常識領域，但大多數的老師進行常識領域教 學時多半以數量形為主（林達森，2005），甚少將科學活動融入課程中，老師對於 科學活動的切入點無法掌握，導致無法將科學活動融入課程進行統整式教學。 上述的問題確實是幼教師面對幼兒科學共同的困境。研究者常想著，除了科 學專業知能的課程可以提升幼教師免除對幼兒科學的恐懼外，是否能透過實際設 計、參與進行幼兒科學活動，以輕鬆學習一步一步慢慢嘗試，組成學習團隊共同 研究、分享累積自身能力與自我成長。因有這樣的想法研究者園所教師們鼓起勇 氣，大家一起來進行「科學好好玩」的主題，期望在主題進行過程中能對幼兒科 學活動產生新的觀點，並增進幼兒對科學活動的喜愛。
