教師如何因應「探究與實作」課程-以美國推動 NGSS 實作為例

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教師如何因應「探究與實作」

課程-以美國推動 NGSS 實

作為例

張仁壽 國立基隆女中 manbeast.tw@gmail.com

摘要

107 自然領綱草案揭示「探究與實作」 課程的學習重點分為「探究學習內容」和「實 作學習內容」兩部分。「探究學習內容」著重 於科學探究歷程，可歸納為四個主要項目： 發現問題、規劃與研究、論證與建模、表達 與分享。「實作學習內容」為可實際進行操作 的科學活動，例如：觀察與測量、資料蒐集 與分析、歸納與解釋、論證與作結論。這八 個學習重點與美國下一世代科學教育標準 (Next Generation Science Standards, 簡 稱 NGSS ) 實作重點非常相似。本文以 NGSS 的實作架構為例，說明如何藉專書、工作坊 課程來引導現職教師深入瞭解「探究與實作」 課程的理念與目標。(內文詳附免費網路資源 可供教師自學或教師社群共同備課使用。)

前言

107 自然領域課綱草案推出「探究與實 作」課程，讓教學現場教師感到迷惘與憂心。 雖然領綱草案附有大量建議教學示例，同時 國教署專案委請各師培大學與科教中心開發 示例並對現職教師加以培訓，諸多配套仍無 法有效降低教師心中對課程施行的疑慮。在 此特別整理美國推動實作課程的一些資料， 供教師們參考，現職教師可藉教學社群共同 備課來因應新課程的挑戰。 在 107 自然領域課綱研修過程中，曾參 考 美 國 下 一 世 代 科 學 教 育 標 準 (Next Generation Science Standards, 簡稱 NGSS ) 的內容，兩者實作重點非常相似(見表 1)，以 下就以 NGSS 實作架構來說明現職教師應 如何來準備「探究與實作」課程。 表 1：探究與實作課程的學習重點 107 課綱 NGSS 發現問題、規劃與研 究、論證與建模、表 達與分享、觀察與測 量 、 資 料 蒐 集 與 分 析、歸納與解釋、論 證與作結論。 提出並定義問題、建立 和使用模型、規劃並進 行探索、分析和解釋數 據、使用數學和計算的 思維、建構說明和設計 解 答 、 從 證 據 進 行 論 證、獲取評價和交流資 訊 以下介紹分為專書與工作坊課程兩部分 來說明，架構如下(見表 2)： 表 2：說明內容與 107 自然領綱對應 NGSS 專書 107 自然領綱內涵 工作坊課程 (1)NSTA 美國科學教師聯盟 (2)CRS 科學社群資源中心 (3)The Physics Classroom 物理教室 實作重點說明 與 k-12 各學習階段 差異 8 個重點的逐項說明 (工作投影片及影片) 8 個重點的活動設計 (一)專書 美國國家學術出版中心 (The National Academies Press, 簡稱 NAP) 針對下一個世 代的科學教育標準，於 2012 年起出版了四 本專書，依序為：

(1) A Framework for K-12 Science Education: Practices, Crosscutting Concepts, and Core Ideas (2012)

(2) Next Generation Science Standards: For States, By States (2013)

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(3) Developing Assessments for the Next Generation Science Standards (2014) (4) Guide to Implementing the Next

Generation Science Standards (2015) 這四本書將整個 NGSS 從架構、內涵、 評量和施行都做了完整的報告，可供我們在 107 課綱施行時參考。專書可自網站免費下 載(參考網站 1)。 (二) 工作坊課程 首先，要暸解實作的重點與 k-12 各階段 差異，可參考美國科學教師聯盟(National Science Teachers Association, 簡稱 NSTA)網 站，內容依 k-12 分四個階段呈現(如圖 1 所 示，截取自參考網站 2)。

其次，在瞭解各階段的學習目標後，可 參訪科學社群資源(Community Resources for Science, 簡稱 CRS) 網站，點選工作坊的投 影片或講解影片，可更深入瞭解八個實作教 學重點(如圖 2 所示，截取自參考網站 3)。 建議至少參考其中三個部份， NSTA webinar 提供的教師工作坊投影片、Engineering is Elementary 及 BOZEMANSCIENCE 提供的 影片。 最 後 ， 再 參 訪 物 理 教 室 (The Physics Classroom)網站，其中提供了大量的教學活 動實例，讓教師熟悉每一個實作技能的操作。 (如圖 3 所示，截取自參考網站 4)

結語

教師在走訪這些網站之後，依建議方式 閱讀與實作，應可深入瞭解「探究與實作」 課程的理念與目標。在正式課程上路前，輔 以各大學的專業培訓，必定能有足夠的專業 素養達成課程目標。 (圖 1) (圖 2) (圖 3)

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參考網站

[1]NAP http://www.nap.edu/search/?term=ngss [2]NSTA http://ngss.nsta.org/Practices.aspx?id=1 [3]CRS http://www.crscience.org/educators/practics [4] The Physics Classroom

http://www.physicsclassroom.com/NGSS-C orner/The-Practices

本文改寫自 2016.5.21 2016 高瞻計畫教師工 作坊「科教新視野」演講內容。