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開發臭氧層破洞STS單元

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(1)

開發臭氧層破洞 STS 單元

王道霞、誓旦奕弄

國立台灣師範大學化學研究所

摘要

本研究設計“臭氧層破洞" STS 單元,採行動研究法,試探這些 STS 單元是否有效的提升學生對有關主題的學習興趣、知能、開放性思考及解 洪問題的能力。 STS 單元使用問題島中心的合作學習色括: (1)小組研究 (2) 班級討論 (3) 角色扮演但)腦力激盪 (5) 口頭陳述 (6) 益智避戲。活動中使用:

(1)

記錄發言次數及內容與蒐集整理資料來評量學生的參與度 (2) 學科知識測驗 評量相關知識學習成就 (3) 以 McDaniel 的五個思考階層評量學生開放性思考 階層 (4) 以學習層次評量學生的組織圓形。評量結果顯示 100% 學生都能察覺 、了解臭氧層破洞問題之嚴重性,並有 84.6% 學生能提出方案、解決問題

,即達到 C-STES 之第三學習層次。

在活動過程中學生(高一)都能保持高度的興趣,活動援學生均表示 相當喜歡這樣的學習活動。幾乎所有的學生對相關學科知識都有明顯的進 步,其開放性思考也都提升到高的階層。各項評量間有著高度的正相關(份

參與度(盼學科知識測驗成績 (c) 開放性思考(<1)學習層次: G司與(盼的正相關為

76.9%

;但)與 (c) 的正相關為 100%

;

(司與(品的正相關島 92.3%

;

(盼與 (c) 的正相 關為 76.9%

;

(盼與(品的正相關為 69.2%

;

(.司與(品的正相關為 92.3%

;

(.劫、(盼與 (c) 的正相關烏 76.9% ;但)、 (c) 與(d)的正相關烏 92.3% 。此活動分析結果顯示 ,本教學/評量策略對提昇學生的分析資料、建構知識、做決策和解決問 題等能力及使學生擁有正確的社會觀、世界觀是有娃的。 關鍵字: STS 活動、臭氧層破洞、行動研究。

(2)

882 師大學報第四十期

一、引言

傳統的科學教學是:(1)以課程標準或教科書為基礎訂定教學目標 (2) 再以教科書或 習作簿為準則來確認所要強調的主要觀念 (3) 依著適當的程序提顯出主題,編寫教案(4)

然後進行實際教學 (Ajeyalemi, 1993) 。學生被動地吸收來自教師及教科書中的資訊,學

生幾乎沒有機會主動地搜尋可用資訊,獨立解決問題。致使今日的學生完成學校教育 後,訐多人仍然無法參與處理以科技為導向的當代社會問題。現代的科學課程必須以 解決與科學及技學有關的社會問題為中心,以培養具有科學素養的國民。很多教育學 者提出將科學、技學、社會三者相聯接的科學學習新理念,此即所謂之 STS(interac­

tions of science

,

technolo缸,

and

society) 取向的科學教育 o 美國科學教師協會 (NSTA)

把 STS 定義為 f 人類經驗情景中的教與學 J

(teaching and learning of science in the

context of human experience

)(Yag凹, 1992) 0

STS 學習模式就是建構論的學習模式 (Yager

&

R旬, 1993) ,建構學習認為觀念和 思考是無法如同文字般把意義包裝起來送給學生,學生認為值得學習的東西,才會主 動、認真地去學;如此所學的知識才是真實有用,才會併入他們的認知結構中。 STS 互動而產生的問題一定連結於環境、文化及其他學科。透過解決這些問題,各學科自 然會在學習者的心智結構中統整為網狀結構,達到合科學習之理念。教師需將學生置 於整個教學計晝較中心的位置,他們必須常常發問而且必須討論,以所提的問題當作 活動的中心 O 這種學生在真實的世界中,真正活動時遇到的狀況下的學習就是情境學 習 (situated

learning)

,此時學生能夠學到課本上所無法學到的知識和技能。我們需要 探討:以教學設計者的觀點,怎樣的教學設計才會更符合情境學習的理想;而從情境 學習的觀點,如何藉用教學設計使情境學習更完善,能使學習者自己建構知識

(Winn, 1993) 。鷹架 (scaffolds) 策略不只能有效地教導良好的結構性技能 (Wang

&

(3)

&

Meister, 1992 王澄霞、蔡曉信, 1994) 。鷹架是教師或其他學生提供的 F 種輔助學何 者在他們具有的智能與預期的目標間隔中建立起橋樑。為了規畫鷹架來引導及評量

STS

活動, ιSTES(learning

interactions of science

,

technology

,

environment and society

through

chemistry 透過化學領域學習科技和社會之互動)整合 Sia,

Hines

,

Waks 干!!

Marzano 之研究 (S詞, 1986

Hines

,

1987

Waks

,

1992

Marzano

,

1992)

,提出 11學何

層次(王澄霞, 1994) 。此五學習層次分別是第一層次為「覺醒 J 對 STS 問題有正面態 度及察覺:第二層次為「理解 J • STS 有關知識和技能之獲得與統整;第三層汐;而 「提出方案提出解決問題或抉擇方案及其解釋;第四層次為「行動 J 執行有關 STS 方案的活動;第五層次為「具有 STS 素養的個性具有自律、批判性、創造們: 思考的心智習慣,對 STS 問題能察覺、了解、統整成個人見解,提出方案及願意行動 的個性。 過去針對思考的測量,乃假說:思考是形式、邏輯的批判性思考,其許量 U{ 世 11

Watson-Glaser(1980) 之批判思考評量工具、 Zoller 等人 (1991) 的多種選項評量 LH­

VOSTS(vìew on

STS) 等,都是具有特定目標的。這些工具不一定適合使用於較自由且 無特定目標 (goal free) 方式的建構學習,即評量開放性思考和學習某 STS 議題的察覺 和了解程度。與真實世界生活有關 STS 活動需選用開放性的評量方式來鼓勵學生J;, fj 我探究,並深入思考、理解、統整與解析資訊並做多重或整體看法 o McDaniel 干11

Lawrence(

1990) 認為當一個人面對複雜的情境時,至少須運用以下三種認知過程來使 這個情境對他具有意義:(1)知曉並了解所遭遇之情境; (2) 自身產生組織化的結捕; (3) 分析、支持、統整並詳述其論點。每一種認知過程中所獲得的認知程度有低端萃 Ifb 端 ,因此可定義出五個思考階層,用來評量對開放性問題之認知複雜度的層 '/;\0 第-階 層為片面的描述性思考;第二階層為單純的選擇性思考;第三階層為顯明的被蟬 '1"1:叭

考;第四階層為廣泛的詮釋;第五階層為統整分析 (McDanìel&

Lawrence

,

1990

!:一清

霞、陳國華, 1994) 。 圓形組織法(如概念圖)被認為用來呈現知識是相當有用的,並且亦能幫助學習

(4)

334 師大學報第四卡期

者組織並了解新知識 (W缸fie肘,1976

; Novak

&

Gowin,1984 ; Nov

ak,

l990 ;

Wander-see,1990

Marzano, 1992) 。它是一種視覺表徵(鴨ual

representation)

,將資訊概括化

,並且以快速易讀的形式呈現重要的資訊。圓形的正確性和製圖者所收集到的資料及 其所發現到的事實有關。除此之外,學習者的已有知識將會影響到他們對資訊的選擇 與概括。圓形組織法可以用來分析、評量學生的認知程度,了解學生學習前後認知結 構改變的情形。

二、研究目的

本研究設計“臭氧層破洞" STS 單元,並採用行動研究法,試探所設計的 STS 單 元是否能提升小學生的學習興趣、開放性思考階層、建構知識及解決問題的能力 O

三、研究策略

本研究使用行動研究法,經由設計之 STS 單元,以學習/評量同時進行 STS 活動 。 付研究對韋 本研究對象為臺灣北部一所私立中學 13 位高一學生。這些學生都對科學有興趣 ,但沒有 STS 學習經驗,卻自願參加此 STS 單元。 ω研究步擴 本研究之研究步驟如下: 1.回顧探討 STS 有關研究。 2. 確定 STS 教學活動之主題,蒐集臭氧層破洞相關資料,並建立資料庫。 3. 開發適用於“臭氧層破洞" STS 活動之教導/評量策略。

(5)

4. 設計“臭氧層破洞" STS 單元。 5. 設計與製作“臭氧層破洞" STS 單元中之學習情境所需之教學媒體:彩色投影片 、錄影帶(環保新知、大氣的變異)、海報(形成臭氧層的過程圓)。 6. 使用 STS 單元及教學媒體進行 STS 活動,並評量學生之學習成就。 7. 分析與討論評量結果。 8. 探討、整理此 STS 活動之得失並提出改進建議。 9. 修正為更切實際及更完善之“臭氧層破洞" STS 單元。 目 STS 單元所具備的基本內容 本研究所開發之臭氧層破洞 STS 單元,其基本項目及內容如下: 1. 資料庫:臭氧層 STS 資料庫,包括臺灣地域性資料 O 2. 情景:情景包括投影片、錄影帶、小品文、矛盾的言論及挑戰性的問題。 3. 活動:各種子題活動策略。 4. 評量:參與度、學科知識測驗、開放性思考、學習層次評量(詳看的 2. 評量策略 的教學/評量策略 1.教學策略 本研究採用問題為中心的合作學習策略包括:

(1)小組研究 (small

group

work) 以 2-4 人為一組,自由分為四組,學生從活動前 蒐集整理資料至從事單元活動,都由小組組員密切合作,藉由合作學習的過程 中,完成學習的目標。 (2) 班級討論 (class disscussion) 各小組探究該活動子題所發現的新問題,藉由班 級討論提高學生思考的階層 O (3)角色扮演 (role

play)

:就子題的內容,各小組扮演不同的角色。如在“臭氧層 遭受破壞的原因為何? "的單元活動中,組員扮演成教師,用各種教學策略模 擬教學,提升同儕的背景知識。在“如何拯救破洞的臭氧層? "的單元活動中

(6)

886

師大學報第四十期 ,不同小組扮演不同角色@專家、廠商、環保署和工業局官員,以不同角度深 入探討子題。 (4) 腦力激盪 (brain storming) 各單元活動中,教師或小組組員提供不同的情境, 激發同學的思考與學習興趣,並適時的作一些抉擇來解決所遭遇之社會問題。 (5) 口頭陳述 (oral presentation) 由小組組員報告該子題之研究成果與全班同學共 享(c1ass

sharing)

,達到合作學習的目的;且由學生上臺報告,發展學生表達能 力及口才 O (6) 益智遊戲:以避戲型式代替傳統的考試,以獎勵代替處罰,配合活動的子題, .u、問題搶答的方式評量學習成就,提高學生學習的興趣, J;)、達到寓教於樂的日 的 O 2. 評量策略 為使評量結果具有可信度,由王(主評試者共同參與評量。評試者在評量前以 測試範例訓練,若評量者意見分歧,則互相討論,以求評量者間之一致性,而達 到評量結果之信度與效度(

McDaniel &

Lawrence, 1990 王澄霞、陳國華, 1994

)

。本 STS 單元的評量方式分成四大部分: (1)參與度評量:以學生發言決數、討論內容及態度、蒐集資料、活動單元配合度 (遲到、缺席) ,作為評量依據;發言次數與討論內容及態度採 1- 的等第;蒐 集資料與活動單元配合度採 1-5 等第。其計分方式為:參與度=發言之忙數 (30%)+ 討論內容及態度 (30%)+ 蒐集整理資料 (20%)+ 單元活動配合度 (20%) 。以 80 分為通過標準 O (2)學科知識測驗評量:包括多重選擇題與是非題,採百分比評分法,前測主要了 解學生對臭氧層相關主lJ識的瞭解程度及日常生活中臭氧層遭什麼破壞。後測中 與前測的題 H 相類似,以明暸學生經由 STS 活動後相關學科知識的增長情形;

(7)

以 80 分為通過標準 O (3)開放性思考評量:學生以敘述的方式自由思考開放性問題 (open-ended) 。例如 讓學生提出解決方案們問題 I 假如你是政府官員或是國際上有舉足輕重的人 士,則你將採取何種行動來使臭氧層兔於被破壞? J 0 暸解學生對周遭環境關 心的程度,現今社會最迫切需要解決的問題,且可做為 STS 活動探究主題的問 題 I 除了臭氧層的破壞、溫室效應外,你覺得還有那些問題我們急需解決? 該如何解決? J 。使用 McDaniel 的五個思考階層來評量開放性思考,第一到第 五階層分別給與 1-5 分;以第三階層為通過標準。 (4)學習層次評量:學生參與活動後,以圓形組織法表達對臭氧層的看法。著者使 用圓形組織法分析學生對臭氧層破洞 STS 單元主題的見解(附錄一) ,以 c­ STES 的五個學習層決評量學生的學習層灰,第一到第五層決分別給與 1-5 分; 以第三層次為通過標準。 因 STS 單完鷹架設計 本單元之鷹架設計(附錄二)是由腦力激盪“臭氧層破洞"所造成日常生活相 關的問題導入 STS 單元中,引導學生找出導引此問題之科學相關因素;然後分析有 關之科學概念,最後再嘗試解決我們所面臨的社會問題。 活動開始先作前測,以明暸學生的背景知識,且做為與後測比較的依據,由個 人及小組蒐集整理資料,培養學生主導活動;接著引出“臭氧層破洞"對人類生態 環境有重大影響,是→全球性問題,喚起學生重視臭氧層被破壞的嚴重性。由學生 自己提出相關問題,再以學生的問題為中心,由學生尋求解決之道 O 要暸解“臭氧層破洞須先明瞭地球臭氧層是如何形成及其功用為何?教師 以流程固的形式 JJfl 深學生對於臭氧層形成及地球生命的演進的關係;接著以挑戰性 問題引導學生去思考導致“臭氧層破洞"的原因及過程,讓學生發覺在我們日常生

(8)

888 師大學報第四十期 活中有那也東西會造成臭氧層的破壞 O 同時藉此讓學生瞭解到“其實任何事、物對 自然、杜會皆有其正負面之影響以提高學生思考的階層,讓學生明暸問題的多 元性及複雜性 O 學生以既有的知識背景,發揮推理及想像力,來探究臭氧層一旦遭受破壞後對 地球生態會產生何種可能影響,讓學生瞭解到我們每個人都是隨著社會的脈動與世 界的變化而生存,我們與整個社會是」體的,社會發生了問題,我們個人是很難倖 兔的。所以每個人皆有責任與義務去拓救破洞的臭氧層。讓學生以不同的角色立場 ,不同的看法與觀點去考量問題,除了培養學生作決策及解決問題的能力外,更讓 學生知道解決問題時需考慮不同的層面 O 科技的進步使人們享受到舒適便利的生活,但也帶來負面的影響,“解鈴還需 繫鈴人"。我們在暸解“臭氧層破洞"的原因後,還需用科學的方法製造氣氯院的 替代物,或使用不須氣氯;院的方式,不要再破壞臭氧層,使破洞的臭氧層慢慢修補 。讓學生以所蒐集的資料,互相討論國內外氣氯院替代物發展的情形,及國際問限 制生產氯氯院的進度表。再以活潑的知識之旅做為整個活動的總結,讓學生從活動 中所習得的知識與日常生活相銜接起來, í'史學生能深刻體會到學校所學的科學知識 並不是無用處,而是隨時可以加以應用 O 最後進行後測,檢討學生參與單元活動後 ,是否增加了相關知識及提升他們的認知思考階層與解決問題的能力。 的單元鷹架設計流程 本“臭氧層破洞"單元的設計過程分成兩部份:第一部份為設計雛型(附錄三

)

,總計有五個單元1.“臭氧層破洞"的覺醒 O 立臭氧層如何形成及其有何功用

?

3. 臭氧層遭受破壞的原因為何? 4. 臭氧層遭破壞後的影響為何? 5. 如何拯救破洞 的臭氧層?每個單元均包括教學日標、情景設計、問題、所需時間、活動/教學策 略及評量策略 O 各單元均可獨立使用, f且各單元之間有其相關性,如此可依學習目 的及時間長短,有彈性的選擇所使用的單元個數及項目 O 第二部份是以雛型做為參 考,考慮學習者的背景知識、學習活動型態與參加 STS 活動之決數等條件做考慮因

(9)

素,對雛型做一適當調整,以設計出最合適於這些學生的“臭氧層破洞"單元(附 錄二每個單元均詳細列出設計理念及教學目標。設計過程以五個學習層次 (di­

mensions of

learning) 為依據,引導學生自由發揮、發展活動,但不迷失而能做有意 義的學習 O 所設計的單元只當作鷹架,當學生漸漸進入狀況後慢慢去除。

四、數據分析與討論

本次活動評量:學生開放性思考評量、學科知識測驗成績、參與度、學習層次評 量之結果列於表一。學科知識測驗之前後測分數、進步百分比和開放性思考階層前後 測之遷移百分比列於表二:表三列出學生對臭氧層破洞主題各項評量之結果 O 本次臭 氧層破洞" STS 單元之學習成就評量結果綜合歸納如下: 付學科知講測驗評量: 1.由表一生日學科知識測驗(前測)中,通過標準者 2 人 (15 .4%) ,而學科知識測驗 (後測)中,通過者總計 11 人 (84.6%) 。可見經由活動單元後,進步百分比為 69.2% 。 2. 本研究對象共計 13 人,其中包含男生 7 人及女生 6 人。將學生前後測成績比較整 理於表三,由表二可看出全班的平均紙筆前測成績為 70.6 分,其中男同學的干均 前測成績為 73.1 分,而女同學的平均前測成績為 67.7 分。顯示男同學的背景知識 較強,或活動單元前的準備(如l 蒐集資料)較充分。但經過了這坎 STS 單元後, 男同學學科知識測驗成績進步了 1 1.6 分,而女同學卻進步了 25.3 分 O 3. 由表二學科知識測驗進步分數之分析,可看出全班前後測進步的分數大約分布在

10-19 分,全班平均進步 17.9 分,而女同學 (25.3 分)的進步幅度較男同學大 (1 1.6

分) (圓一)。

(10)

840

師大學報 第四十期 表一 學科知識測驗、參與度及開放性思考與學習層次評量結果表

tt

次發言

度古且態書

蒐料集資

旦臭

度豆Y旦

學測科驗成知識

開考放評'1生量思

學(zk織間習評形法層量組

)

三』

號 度 目 U

測 測

1

8

8

4

5

88

74

95

2

4

2

3

2

7

9

4

4

84

70

96

3

2

3

3

4

9

5

4

74

60

93

2

1

4

6

10

5

5

84

64

100

1

3

2

3

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9

10

4

5

93

84

98

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3

3

6

5

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5

80

54

76

2

3

3

7

9

9

5

4

86

86

86

4

2

3

8

93

6

9

4

4

81

76

89

2

4

1

3

9

7

9

5

4

85

72

74

4

2

3

10

10

10

4

5

96

72

82

4

3

3

11

男 四

9

8

5

4

87

66

81

l

4

2

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12

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8

10

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5

89

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8

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4

5

91

76

93

2

4

2

3

通過總人數

12

2

11

12

11

通過百分比(

% )

92.3 15

.4

84.6

92.3

84.6

L 註:參與度二討論內容及態度 (30%)+發言次數 (3()克)+蒐集資料 (20%)吋舌動單元配合度

(20%)

0 發言次數與討論內容及態度採 1-1 時第;蒐集資料與活動單元配合度採 1-5等第。階層遷移值二後測階層值一前測階層值 O 。開放性思考評量: 1. 由表一生日開放性思考評量之前測中,學生都集中在第一、第二階層,沒有達到第 三階層通過標準 (0%) ,而後測中通過者總計 12 人 (92.3%) 0 可見經由活動單元後 ,學生皆進步至第三、第四階層,提升了認知思考能力;反而女同學有一人未躍 升至高階層。這結果和學科知識測驗結果相異,這似乎顯示男同學有較強的分析

(11)

統整能力,而且c 同學比較善於記憶相關的科學知識。 '2.由表二之開放性思考階層遷移比較中,可看出躍遷的比例最大為 1 → 3(5 人,

38

.5%)

,其階層遷移值為 2 ;其次為 2 → 4(3 人,

23.1%)

,階層遷移值為 2 ;再次 為 1 → 4 及 2 → 3( 皆為 2 人,

15

.4%)

,遷移值分別為 3 與 1 '而最後是 1 → 2(1 人

,

7.7%)

,階層遷移值為 1 。而所謂階層遷移值其計算公式:階層遷移值=二測階 層值一前測階層值 o 3. 從圖二看出學科知識測驗前後測的進步分數與開放性思考階層後測,不論在組別 或男、女別方面並無正相關。 表二 學科知識測驗與開放性思考評量之數據關保圖

品吧!

第 第 第 第 全 四 7田3

組 組 組 組 班 百 前測

67.0 69.0 76.5 68.7 73.1 67.7 70.6

紙看驗

後測

96.0 87.0 82.8 87.3 84.7 93.0 88.5

平芳均草

29.0 18.0

6.3 18.6 1

1.

6 25.3 17.9

。-9

2

2

2

15

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:

10-19

1

2

2

4

5

38.5%

20-29

2

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1

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1

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2

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1

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2

1

3

23.1%

單單單島單盟

3.0

3.5

3.3

3.7

3.4

3.1

3.3

一一一」

(12)

842 師大學報第四十期 日學習層次評量: 由表-可看出學生在經過活動單元後,對臭氧層破洞的組織圓形(附錄一)中 '11 人 (84.6%) 達到 C-STES 學習層次的第三層次(能對拯救!又層提出方案)

,

表示學生具備有解決問題的能力。 的參與度評量: 在此次活動單元中,我們記錄每個學生的發言次數、討論內容態度及活動配合 度(遲到出缺席次數) ,再衡量其蒐集資料的情形。由表三得知每人的平均發言次 數為 7.4分,其中男同學之發言之大數為 8.1 分,女同學之發首次數為 6.5分,顯示男 同學發言較踴躍,且有較多的疑問產生,腦力激盪結果使男同學有較高階層的思考 O 而所得之全班總平均參與度為 86.1 分。其中男同學之平均參與度為 87.8 分,而女 同學之平均參與度為 84.0 分,表示男同學對活動單元較投入。這個結果與學科知識 測驗結果(女同學學科知識測驗分數比男同學高)並不太吻合。 衰三 臭氧層破洞單元活動各項評量結果

Uh

討產論與態

蒐集

度 量度自

學書畫體驗

尊mu轉平星均值星

ll'益

資料 後測進步分數 第一組

6.3

9.0

4.5

4.5 82.8

96.0

29.0

3.0

2.5

第三組

7.0

9.0

4.5

5.0 86.5

87.0

18.0

3.5

3.0

第三組

8.0

9.3

4.5

4.3 87.0

82.8

6.3

3.3

2.8

第四組

8.3

9.0

4.3

4.7 89.0

87.3

18.7

3.7

3.0

8.1

9.1

4.4

4.4 87.8

84.7

1

1.

6

3.4

2.9

6.5

9.0

4.5

4.7 84.0

93.0

25.3

3.2

2.7

J亡』3

7.4

9.1

4.5

4.5 86.1

88.5

17 .9

3.3

2.8

ω 由圖三可明顯看出開放性思考評量的後測、學習層次評量與參與度呈現正相關;但 圖四學科知識測驗後測的成績與參與度及學科知識測驗前後測的進步分數與參與度 無相關 O 這事實的解釋以開放性問題來評量學生的學習成就是較正確且合理的方式 ,即參與度愈好的學生,由於深入地探究問題,產生較高階層的思考及達到較高的 學習層次;而傳統的學科知識測驗較著重記憶及了解,故與參與度較無相關;因此

(13)

若只以傳統的學科知識測驗不能許量出學生的實際學習成就 O

40

20

10

30

4.0

3.0

1.0

2.0

歷空司

30

25

15

10

5

20

全 女 男 第四組 第 組 第二但 第 進步分數 放思評後 間性考量測 全 男女 第四組 第三 -a 第二組 第一組 (分) 班

開放性思考評量後測平均值與進

步分數關係圖 生 生 組 圖二 班 學科知識測驗前後測進步分數 生生 圖一

100

90

80

70

60

50

40

30

20

90

60

30

10

20

50

40

80

70

5.0

3.0

1.

0

3.0

2.0

1.

0

全 -k-芳 第四詛 第 組 第二組 第

[0

令 女 男 第四個且 第三一詛 第二組 第 平均參與度 開放性思考 學習層次評量 班 學科知識測驗後測于均值、進步 分數與平均參與度關係圖 生 生 生且 國凹 班

組度

、血(

值參

均均

平平

測與

後次

且里層

評習

考學

思之

性表圖

放圖係

開織關

生 生 、組 圖三

(14)

844 師大學報第四十期

五、結論與建議

由本;欠 STS 臭氧層破洞單元之評量所得結果,我們可歸納得到以下幾點結論: {一)各項評量的正相關(司參與度(盼學科知識測驗成績(c)開放性思考(品學習層次: (.司與(盼 的正相關為 76.9% ;但)與(c)的正相關為 100%

;

(.司與的)的正相關為 92.3%

;

(盼與(c)的 正相關為 76.9%

;

(盼與(品的正相關為 69.2%

;

(c)與(品的正相關為 92 .3%

;

(.司、(盼與 (c) 的正相關為 76.9%

;

(.劫、 (c)與(品的正相關為 92.3% 。 口經過此次 STS 單元後,不管是以學科知識測驗或開放性思考階層評量,學生的學習 成就都有明顯的躍升。 92.3% 的學生由低階層躍升至高階層的思考; 76.9% 的學生 學科知識測驗的成績,由未通過標準躍升至通過標準。所以 STS 單元,對學生高階 層的思考和知識的獲得有實質的幫助 O 已}此次 STS 單元, 92.3%的同學之參與度達到 80 分,表示學生保持高度的興趣;而且 就後測中的組織圖形,以 C-STES 之五學習層次來評量,其中有 84.6% 達到第三層次 (能提出方案表示 STS 單元可提高學生學習的興趣與解決問題的能力。 (四)開放性思考評量 (McDaniel 評量法)與學生的參與度的正相關較學科知識測驗成績與 學生的參與度高許多,表示參與度愈好的學生,由於腦力激盪的結果,使其有較高 階層的思考。故開放性的問題是評量學習成就一重要方式,給學生在開放的空間中 自由思考,讓學生能自我組織統整知識,而不局限學科知識測驗的範圍中。而傳統 的學科知識測驗較無法反應出學生學習的興趣及參與度,無法涉及情意領域,而情 意領域的評量在現今教育下是相當的重要,更突顯開放性思考階層評量的重要性。 伍}女同學在學科知識測驗的表現相當優秀,但在開放性思考階層評量則落於男同學之 後。這可能是女同學在活動單元中,發言次數遠較男同學少,故在開放性的問題上 ,較缺乏思考並做廣泛的詮釋與統整分析,而只是片面的描述知識,所以沒有達到 高階層的思考 o

(15)

(六)對「除了臭氧層的破壞、溫室效應外,你覺得還有那些問題我們急需解決?該如何 解決? J 問題,學生答題的情況並不太理想,表示在傳統教育下的學生,對社會的 問題較不關心,不具有 STS 素養的個性,故學習與社會問題不聯結。 從本次 STS 臭氧層破洞活動單元過程及結果,我們發現幾點需要加以改進,將其 分成三個方面加以討論並建議其可能之解決方法。 卜)學生方面: 1.學生在面對開放性問題作答時,較少使用視覺表徵法制sual representation) 分析 資料。 解決方法:我們需多鼓勵學生用視覺表徵法統整資料及表達自我的觀點。多加練 習,自然能利用視覺表徵法把知識建構起來。 立學生會反應在角色扮演中,深入子題反覆思考,但因為所扮演的角色之故,不便 將心中感想發表出來。 解決方法:我們在活動單元設計時,可在角色扮演後進行辯論,或角色互換以便 問題更清楚,更能圓滿的解決。 ω活動單王方面: 1 活動單元進行中,教室的秩序有時太吵雜,妨害學生作更高階層的思考。 解決方法:教師可以運用發問維持教室秩序;活動單元進行中,如何能在愉悅的 氣氛下,又能使學生腦力激盪,產生更高階層的思考,全須仰賴教師 的技巧。 2. 以畫灣目前的教學型態,不論高中或國中的學生課業都相當繁陀,升學壓力又大 ,無法全心投入本活動。 解決方法:建議尋找如聯課活動的課外時間來實行,學生在沒有考試壓力下,效 果會更好。 3. 學生由於未參加過 STS 活動單元,剛開始主動'1生較差。 解決方法:以益智活動串連單元活動,考慮學生情意領域,帶動學生漸為主動。

(16)

346 師大學報第四十期 4. “拯救破洞的臭氧層"之單元活動,學生未能實際行動,而只讓學生對此子題提 出方案。 解決方法:可規劃讓學生參觀工廠,進行實地了解,以行動拯救臭氧層。 的教師方面: 1.在 STS 活動單元,教師需要退居幕後,扮演輔助者角色。可是教師的教導行為該 如何拿捏? 解決方法:盡量讓學生腦力激盪,多用發間的口吻帶動,極力擺脫傳統教師的教 學模式,讓學生自己去解決問題。必要時才加以補充,但教師須有充 分的準備以防不時之需。 立為了使學生對活動有高度的興趣,教師可以盡量使用既活潑又切題的情境,但是 適當的錄影帶或其他教學媒體取之不易,加上製作一份合用又生動的媒體要花相 當長的時間。 解決方法:加強設立與 STS 相闊的資訊網路,建立情境及媒體的資料庫。 致謝:作者感謝行政院國家科學委員會對本研究的補助 NSC-84-0111-S-∞子的7

(17)

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(20)

第四十期 師大學報

850

學生組織圖形之實咧 試題題曰:經由這次活動,我想大家對臭氧層有更深一步的暸解,請以圓形的方式來表達你 對臭氧層的看法。

附錄一

一,甲生 FU

u

用代

禁替

面展

全發

學習層法:評量:學生察覺到臭氧層遭破壞後,對地球的影響。表示了學生對此決活動的論題 有正面參與的態度,故為學習層次一。

CFC

C1 •

C1 •

+

03

C10

+

02

C10

+

o.

C1 •

+

02

1.

HCFCs當替代物 2. 繼續研發新替代 物

?

三乙生

1.遷守蒙物竇公約 2. 訂定法律 3. 從己身作起 1.氣候發生異常 2. 海平面上升 3. 皮膚癌增加 4 免疫系統遭破壞 5. 白內障 學習層次評量:學生以描述式圖表來統整臭氧層的知識,雖然沒有提出方案來解決問題, 但已達到理解的層次,故為學習層次二。

(21)

三丙生 。 2 +光→ 2

o.

平對

流r-I流 層 l 地i 層

03

+光→ 02

+

o.

...(1)

4一一-1 一一一步 對流層的臭氧增加, 傷及人類健康及金屬 表面皆更易氧化 O 。﹒+

02

+

M →的+們2) (1卜 (2)循環不已,有足夠的臭 氧。 何求| 1. 破壞遺傳因子 CDNA) 2. 因溫度上升、海洋生 物死亡。 3. 白內障、皮膚癌I曾加 4. 氣侯發生異常 5. 哭泣的地球

CFC

C1 •

C1 •

+

03

C

lO•

02

C

lO

+

o.

C1

.十 02

|減少恥的使用

↓及替代

1. HCFC22

,

HCFC123

,

HFCFC141b

.HCFC142b. HCFC134a

2. 呼籲大家造成共識 3. 制定法律共同遵守

4. 維護臭氧層從自己做起

5. 遵守國際問保護臭佯層公約 6. 盡力維護唯一的1lli球 學習層次評量:學生不單單只是了解知識,而能深入思考,提出拯救臭氧層的方案,故為層 次三 o

(22)

852

自i巨大學報第四十期 同丁生

。 2 +光→ 2

O.

。 3 +光→ 02

+

O.

...(1)

。﹒十 02+ M→ 03

+

M* (2)

(1)、 (2)循環不已。

遭破壞

|終止於:

CFC

C1 •

O.+O.+M

02

+仰 。﹒+ 03 → 02 十 02

如此大氣中 02 與03之濃度得以

1點寺平衡。 ↑形成 功能

C1 • + 03

C10 + 02

I 一一一今

C10 + 0

.•

C1 • + 02

8

--因此氯原子可視為被壞臭 氧層的元兇。 臭氧層的破洞(波長小於315rrm 吸收有害波長 之紫外線,保 護人類在地表 的活動,維持 地球表面的溫 度恆定。

有害紫外線直接照射地球

I

~ I發

1.發包劑 2. 冷媒 3. 髮麗香 4. 噴霧劑 5. 清洗溶劑 ↓減少使用 1.維護臭氧層己身做起 2. 遵守國際間保護臭氧層 公約(蒙物賣會議) 3. 積極研發 CFCs的替代物 4. 建立 CFCs回收站 5. 輔導廠商成功生產 CFCs 的替代物 丘制定法律共同遵守 ↓影響 1.皮膚癌增加 2. 白內障 3. 延遲作物生長 4. 阻礙光合作用 5. 海平面上升 6. 溫室效應

7. 氧候的改變

8. 破壞食物鏈 9. 免疫系統遭破壞

\

1.火山爆發造成 大量的一氧化 氮。 2. 噴專機所產生 的一氧化氮。

3.CFCs

4. 赤道的迴雄風 學習層次評量:學生在理解全盤知識外,還能提出方案來解決問題,故為學習層次三,因還 沒有實際行動,故未達到學習層次四。

(23)

研機二:臭氧層破洞 STS 活動單元鷹架設計 ;準備活動

I

f31j

m~

I

EE

l 地集整理資料|

九活動單元一:、臭氧層破洞,的覺醒 班級活動:

|亨|起動機

班級活動: 1.請各位同學寫下你所知道有 關、臭氧層破洞,的知識。

(0

-2)

2. 各位同學,由投影片中你能 聯想到什麼樣的問題呢?

(0

-2)

3. 各位同學能否聯想臭氧層破 壞後對地球上生態環境會有 那些影響?

.(0

-2)

|提出問題共享|

同學上畫將自己一個禮拜來所 發掘或認為重要的問題寫於墨 板上,說明並進行班級討論

(class

sharing) 。 【設計構想】 ※在活動之前,作'~Íj測,以明瞭學 生的背景知識,且作為活動後測比 較的依據 o (0-1)、 (0-2) 、(0 -4) 【設計構想】 ※藉由小組的合作學習促使同學問建 立良好的關係,且從合作學習的過 程中,完成學習的目標。 【設計構想】 ※培養學生主動參與單元活動的態度。 ※從收集資料的過程中,學生學習統 整建構知識,並將知識加以組織化 。(0 -2) 、(0 -3) 、(0 -4) 【設計構想】 ※一禮拜收集資料後才做活動。 ※喚起學生重視臭氧層的破壞。 ※從問題中,使學生明暸自己的背景 知識,尚失缺那一方面的知識。 ※問題 2 中,腦力激盪,學生發揮想 像力聯想問題 O ※從問題 3 中,同學更能正視臭氧層 被破壞的嚴重性。(0-1)、(0 -2) 【設計構想】 ※同學提出自己的問題,自己的單元 活動,再以學生的問題為中心,尋 求解決之道 O ※讓學生覺得自己是主角,老師只是 個輔助者,以老師設計的單元活動 輔助其解決問題。(0-

3)

(24)

354 師大學報第四十期 班級活動: 【設計構想】 |統整分析問題 」一 | ※由學生分析自己所提出的問題,加 1.寫完後,由寫出的同學大聲 以歸納。 唸出自己的問題。 ※增加學生統整分類的能力。 2. 引導問題納入以後的單元活 ※增加的學生把繁雜問題簡化的能力 ↓動 o 0

(0

-3)

三活動單元二:臭氧層如何形成及其有何功用? 班級活動: 「一 l 【設計構想】 |口頭報告| 」一 | ※小組報告研究內容,達到合作學習 班級活動:

匡級討論|

1. 就各組研究此單元活動所 發現的新問題加以討論。 2. 若有一些學生未涵蓋的問 題,由老師再加以間的方 • 式引導補充 o 班級活動:

區1圓的問答

把臭氧層的形成與地球生命 的演進,以空格的方式貼於 黑板,讓學生一起作腦力激 ↓盪。 四l活動單元三:臭氧曾遭受破壞的原因為何? 小組及班級活動:

巨色扮演|

ψ 的目的。 ※讓學生上臺報告,發展學生表達能 力。 ※讓學生明瞭臭氧層形成的奧妙 ο (0 -2) 、(0 -3) 【設計構想】 ※由於小組研究深入主題,產生較專 業性的問題。 ※提高學生思考的層次 O 讓學生明瞭 問題的多元性及複雜性。 (0 -2) 、(0 -3) 【設計構想】 ※以過程圓的形式加深學生對於地球 生命前後演進關係。 ※學生建構知識。(0 -2) 、(0 -3) 【設計構想】 ※同學自己以各種不同教學策略,表 達小組的理念,發揮同學的想像力 C ※角色互換,讓學生明瞭當一位老師 的辛苦 o ※由於必須要教導其它同學,必能深 入主題加以研究,發揮合作學習的 最大功能。(0 -2) 、(0-

3)

(25)

班級活動:

區間

1.氯氯位與臭氧反應的過程 (錄影帶長 1分 2吻))(0-2) 2. 氯氯院的用途(錄影帶長 ↓ 3分 O 砂)

(0

-2)

班級活動:

|班級討論|

1.就各組研究此單元活動所 發現的新問題加以討論。 2. 若有一些學生未涵蓋的問 題,由老師再加以問的方式

引導補充。 E活動單元四:臭氧層遭破壞後的影響為何? 小組及班級活動:

|益智活動|

班級活動: 由各組輪流說出臭氧層遭破 壞後空扯也球生態的影響,最 後說不出來的小組便出局。

|觀看錄影帶

|

l 臭氧層帥壞後對輛

生態的影響。(錄影帶長 4 分整)

(0

-2) 班級活動:

|班級討論|

1.就各組研究此單元活動所 發現的新問題加以討論。 2. 若有一些學生未涵蓋的問 題,由老師再加以間的方

式引導補充。 班級活動:

|尋找錯誤|

「學能否飢餓帶中有

一嚴重錯誤?

(0

-2)

【設計構想】 ※使學生明瞭臭氧層遭受破壞的原因 及過程。 ※讀學生知道在我們日常生活中那些 東西會造成臭氧層的破壞。

(0

-2) 【設計構想】 ※由於小組研究深入主題,產生較專 業性的問題。 ※提高學生思考的層次。讓學生明瞭 問題的多元性及複雜性。(0 -2)

(0

-3)

【設計構想】 ※以遊戲代替考試,讓學生以避戲的 方式,來建構知識。 ※小組成員為了榮譽感,發揮想像力 ,可能會有意到的收獲。(0 -2) 、

(0-

3) 【設計構想】 ※由錄影帶中真實的實驗,使學生明 暸一旦臭氧層遭受破壞,則對地球 生態、影響甚鉅。(0 -2) 【設計構想】 ※由於小組研究深入主題,產生較專 業性的問題。 ※提高學生思考的層次。讓學生明瞭 問題的多元性及複雜性。(0 -2)

(0

-3) 【設計構想】 ※培養同學活用知識,不是只有一昧 地接受知識,能找出其中的錯誤。

(0

-2)

(26)

856

n而大學報第四十期 六活動單元五:如何拯救破洞的臭氧層? 小組及班級活動:

「巴

班級活動:

巨級討論|

1. 就各組研究此單元活動所 發現的新問題加以討論。 2. 若有一些學生未涵蓋的問 題,由老師再以間的方式

引導補充。 小組及班級活動:

ER立

以、環遊寶島,的遊戲,把 這次的單元活動問題作一統

后測|

【設計構想】 ※我們常常以主觀立場批評他人,而 此單元活動就是使學生以不同的角 色立場來考量,不同的角色立場就 會對問題有相當不同的看法與感受。 ※角色扮演也讓學生知道解決問題所 需考慮的層面是很廣的。 ※由角色扮演中可發掘部份高層次思 考的問題。 ※由學生發言的內容,可以知道學生 統整知識及處理事務的能力。 (0 -2) 、(0 -3) 、(0 -4) 【設計構想】 ※由於小組研究深入主題,產生較專 業性的問題。 ※提高學生思考的層次。讓學生明瞭 問題的多元性及複雜性。 (0 -2) 、(0 -3) 【設計構想】 ※經由、知識之旅,的遊戲,期望學 生能再次建構本單元活動的知識, 再次深刻地建構於學生的腦海中。 (0 -2) 、(0 -3) 【設計構想】 ※後測部份將題目設計與前測類似, 以評估學生經各單元活動後是否有 進步?

(0-1)

註: (0-1)覺醒 (awareness)(D-2)理解 (understanding)(D-3)做抉擇 (decision

making)

(0 -4)負責任感的行動 (responsible

action)

(27)

附錄三:“臭氧層破洞"活動單元設計(雛型) 活動單元一:“臭氧層破洞"的覺醒 一單元目標: 1.喚起學生動視臭氧層的破壞。 2. 引發學生探究問題的興趣。 三單元概念: 1.臭氧層 立皮膚癌 教學 目標 1. 喚起學生重 視臭氧層的 破洞。 2. 使學生明瞭 自己尚欠缺 那一方面的 知識。 3. 由學生自己 聯想問題, 培養學生盧 理事務的能 力。 1 讓學生自己 去聯想可能 引發的問題 ,使學生對 此次活動更 加有參予度 。 2. 更能正視臭 氧層被破壞 的嚴重性。 情景 問題 名稱 I 悲情地球的 1. 請各位同學 呼喚。(投 寫下你所知 影片:圖一 道有關“臭

) r 0-1 J

氧層破洞" 的知識。『 2. 臭氧層破洞

0-2 J

的情形。 2 各位同學, (投影片: 由投影片中 圖二至圖六 你能聯想到

) r 0-1 J

什麼樣的問 題呢?

r

D-2J

人體經由紫外 1.各位同學能 線的照射,而 否聯想臭氧 f吏免疫力受抑 層破洞後對 制。(投影片 地球上生態 :圖七)

r 0-

環境會有那

2 J

些影響?

r

0-2 J

活動 教學策略 1.腦力激盪。 2. 寫下自己所能聯想到的問題。 1.腦力激盪。 2. 寫下對生態環境的影響。 3. 進行前測 (蔚註或 間 評豆豆

15

1. Jf.些 ~I 海牛 ÝÌ'、 如何去 ~tl 鐘 。 2 由學't í午 答, iiJ 解 其聯想及 處理事的 能力。

30

1. 引導學聯 //i‘J 、 本'巴H,、o 鐘 2. 評量學的 聯想力 O

r D-1

J 覺知 [awa

reness] r 0-

2J 理解[understanding]

r

0-3

J

做快釋[deci

si on making] r

0-4

J

it

(28)

358

師大學報第四十期 活動單元二:臭氧層如何形成及其有何功用? 一單元目標: L 明瞭製造臭氧的反應機構。 2. 臭氧層的形成與地球上生命的演進。 3. 臭氧層的功用 o 4. 探究活動。 二、單元概念: 1.大氣圈的構造 2. 臭氧分子的構造及日常的用途 3. 發酵作用 4. 光合作用 5. 呼眼作用 6. 電磁波有關的波長範圍 7. 分子鍵能 教學 情景 目標 名稱 1.明瞭大氣圈 1.大氣層高度 的構造及溫 與溫度之關 度的變化。 係。(投影 Z 瞭解臭氧分 :團八) 子的構造及

,

0-1 J

日常的用違 o 問題 1.大氣國分為 哪幾層? 而臭氧層對 地球氣候有 何貢獻? '

0-2 J

2臭氧與氧互 成什麼關係 ?臭氣比普 通的氧多了 一個氧原子 ;由此推知 其什麼力較 氣強烈許多 ?

,

0-2J

3. 臭氧利用上 題的特性, 在日常上可 供何種用途

?

'O-2J

活動 教學策略 a. 先由學生自由發表自己的看法 。 b.再由毛師以1背景加以說明。 1. 腦力激盪 如:臭氧層隨高度的增加,而 溫度遞增,故平流層平穗 極少發生對流;使對流層 的大氣組成保持如 ~ ,且 氣候穩定。 3. 腦力激盪: 如:飲用水的殺菌;紙張和纖 維製品的漂白等。 時 備註或 間 評量

15

1.引導學生 分 聯想。 鐘 Z. 就學生發 言的內容 ,評量學 生的聯想 力。 3. 評量學生 的參與度 。

(29)

教學 情景 問題 活動 時 (蒲註或 目標 名稱 教學策略 問 評量 1 明瞭臭氧層 1.臭氧層形成 1. 臭氧層形成 a. 先由學生自由發表自己的看法

15

的形成與地 的反應機槍 的反應機構 ,及探究其理由 o 分 聯想。 球生命的演 。(投影片 為何? b. 再由老師以{背景來加以說明。 鐘 2. 就學發言 l 進。 :圖九) r

0-2 J

2. 腦力激盪: 的容,評 l Z 讓學生去統 r

D-ZJ

2. 原始地球大 如:引院、氫、以及水蒸氣等 學生統知 l 整以前的知 2. 把臭氧層的 氣以哪些氣 。 識的力。 識,以達成 形成興地球 體為主?有 3. 腦力激盪: 3. 紀錄生的 學以敢用。 生命的演進 無氧氣? 海洋;發酵作用 o 發之大數及 以空格的方 r

0-1 J

4. 腦力激盪: 容,以量 式貼於黑板 3. 原始地球無 光合作用。 學生參與| ,讓學生一 臭氧層日及收 度。 起做腦力激 有害的紫外 盪 o (書面 線,故地球 紙) 的生命源於 r

0- 2 J

何地?原始 生命以何反 應產生能量 ,以維持生 l口b口、門f r

D-2 J

4. 有上題反應 所產生的氣 體,經由植 物行何反應 而產生氧氣 ,進而形成 臭氧? r

0-2 J

1. 瞭解臭氧層 1 臭氧層吸收 1. 臭氧層的功 a. 先由學生自由發表自己的看法

15

1. 引導生聯 的功用。 紫外線的情 用為何? ,及探究其理由。 分 中,也目、 。 2. 明瞭電磁波 形。(投影 r

0-1 J

b. 再由老師以情景來加以說明。 鐘 2. 紀錄生的| 有關的波長 片:團十) Z 為什麼臭氧 2. 腦力激盪:

發次數及|

範圖。 r

0-1 J

可眼收有害 鍵結型態的不同,則吸收不同 容,以量| 2‘紫外線等之 的紫外線? 波長的電磁波。而臭氧剛好服 學生參與| 波長。(投 r

0-2 J

收有害的紫外線。

度。|

影片:團十 3. 電磁波有關 的波長範國 3. 氣與臭氣之 為何? .、 紫外線吸收 r

0-2 J

光譜(投影 4. 紫外線能透 片:圍二十 過玻璃嗎? ) r

0-2 J

r

0-2 J

(30)

360 師大學報第四十期 活動單元三:臭氧層遭受破壞的原因為何? 一單元目標: 1.那些物質造成臭氧層的破壞 O 2. 明瞭臭氧層遭受破壞的原因 ο 三單元概念 1.氯氯院化合物

2. 一氧化氮

教學 情景 目標 名稱 1.使學生明暸 1. 氣氯院與臭 臭氧層遭受 氧反應的過 破壞的原因 程 O 及過程。 (錄影帶:

l' 29" )

,

D- 2J

2. 氣氯院的用 途。 (錄影帶: 長 3' 的")

'D- 2J

3. 氣氯院的用 途與性質。 (投影片: 團十二)

,

D-2J

1.加強了解臭 1. --氧化氯破 氧與氯或一 壞臭氧層的 氧化氮反應 反應途俺( 的過程 O 投影片:圍 2. 讓學生明瞭 十四) 在自然情況 r

D- 2J

下〔火山爆 發 J .臭氧 便會有消耗 的情形,若 再加上 CFCs 或核爆等, 那臭氧層的 情況真是雪 上加霜,可 憐透了。 問題 1.破壞臭氧層 的化合物為 何?其破壞 的過程又是 如何? r

D- 2J

2. 氣缸院

(

CFCs) 的 用途為何 ? fD一 2J 3. 髮麗香、殺 蟲劑等的噴 射劑為何要 用到氛氯院 ,原理為何 ? r

D- 2J

1.破壞臭氧層 的立大要化合 物是什麼? 其與臭氧的 反應為何?

f D

2J

2. 產生一氧化 氧的來源為 何?

f D- 2J

活動 時 備註或 教學策略 間 評量 a. 先由學生發表白巳的意見 '!i

15

1.引導學生 相討論。 d 山目、o 一 b. 再以錄影帶的情景加以說明。 鐘 2. 就學生發 C. 觀看錄影帶後,讓學生就所看 的內容, 的內容,提出個人的看法。 評學生的 聯力。 3. 評量學生 參與度。 a. 先讓學生由氯原子破壞臭氧層

10

1.引導學生 的反應,來類推的一氧化氮的 分 中,"-目、o 反應。 鐘 2. 就學生發 b. 老師再以情景來加以說明。 的內容, 2. 腦力激盪 評學生的 如:核爆、火山爆發、氮肥、 聯力。 超音速噴射機。 3 評量學生 參與度。

(31)

活動單元四:臭氧層遭破壞後的影響為何? 一單元目標: 1.臭氧層遭破壞後,對地球生態的影響。 2. 活用知識,找出錄影帶中的錯誤。 三單元概念: 1. 皮膚癌 2. 白內障 3. 核酸〔染色體 4. 浮游生物 5. 食物鏈 教學 情景 問題 活動 目標 名稱 教學策略 1.使學生明瞭 1.臭氧層遭受 1.臭氧層遭受 a. 先讓同學就自己所知道的發表 一旦臭氧層 破壞後,對 破壞後,對 自我的意見,互相討論。 遭受破壞, 地球生態的 生態系的影 b. 看錄影帶加深對地球生態的各 則對地生態 影響。 響為何? 種影響。 影響甚鉅。 (錄影帶: r

0-2J

c. 觀看錄影帶後,讓學生就所看 Z 由學生自己 長 4'00") 2 臭氧層遭受 的內容,提出個人的看法 O 聯想可能的 r

0-2 J

破壞,則對 1.腦力激盪 影響,培養

2. 1979-1993

人體健康會 如:(1)破壞核酸、蛋白質、使 學生處理事 臭氧層濃度 造成什麼影 染色體發生光變。 務的能力 o 的變化。( 響? (2) 植物成長遲緩、減產 o 投影片:圖 r

0-2 J

(3) 無法行光合作用,植物 十五) 死亡。 3. 臭氧層遭破 (4)浮游生物死亡,食物鏈 破壞對地球 破壞。 生態的影響 (5)造成氣候的變化。 (投影片 2. 腦力激盪 :圖十六) 如:皮膚癌、促進老化、視力 障害 o 1. 由此錄影帶 1. 臭氧層有關 1. 同學能否看 a. 先跟同學強調錄影帶有一錯誤 ,使同學對 的資訊。 出此錄影帶 ,加強同學注意觀察的能力。 於臭氧層相 (錄影帶: 有一嚴重錯 b. 再看錄影帶,問同學是何錯誤 關的知識更 長 2'49"

)

誤? ? 加完備。

[" 0-2J

[" 0- 2J

c. 觀看錄影帶後,讓學生就所看 2. 培養同學活 的內容,提出個人的看法。 用知識,不 是死背知識 ,就找出錯 錯。 時 備註或 問 評量

15

1. 應引學生 分 如去聯想 鐘 2. 由學的作 答可瞭解 聯想力虛 理事的能 力

5

I 由學的言 分 ,評同學 鐘 氧層的知 識的了解 。 2. 評論學生 l 的觀察力 。

(32)

862 師大學報第四十期 活動單元丘:如何拯救破洞的臭氧層? 一.單元目標: 1.明瞭現今國際問 CFCs的限制與替代的情形。 2. 畫概念園,對有關臭氧層的知識加以統整 o 3. 培養作抉擇 (decision making)的能力。 三單元概念 1.氣氯院 (CFCs) 2. 海龍 (halon) 0 3. 蒙特嬰締約國會議。 教學 情景 目標 名稱 1.讓學生明瞭 1. 舉手之勞作 現今國際問 環保(投影 對 CFCs的限 片:圖十七 制與替代的 形。

'D-2 J

Z

培養學生作

2.

CFCs的替代 策略的能力 。 (投影片: 圓十八) I

d- 2J

問題 1. 蒙特賽第四次締約國會 議 J (1 992.6) 對於破壞 臭氧層的化合物作何決 策? 2. 氮氧院 (CFCs) 的替代物 有那些? 3. 假如你是市井小民,你 該如何盡一己之力使臭 氧層免於遭受破壞。

'D-4J

4. 假如你是政府官員或是 國際上舉足輕重的人士 ,則你將採取何種行動 來便臭氧層兔於遭受破 主一璽

?

'D-4J

i 舌動 時 備註或 教學策略 間 評量 a. 學生對1. 2. 問題,

60

1.引導學生 發表自己所吸收的 分 聯想。 的資訊,加以說明 鐘 Z 評量學生 ,整合每人的答案 參度。 ,使解答更完整。 3. 評量學生 b. 老師以情景加以說 的組織及| 明。 推理能力 c. 請同學自由上畫畫 。 出有關臭氧層破洞 4. 由學生的 的概念圖。 作答可瞭 d. 學生腦力激盪,寫 解處理事 下自己的看法。 的能力。 e.進行後測。

(33)

Developing STS Activities on the Ozone Layer Depletion

Cheng-Hsia

Wang 、 I-Hsheng

Liu

Institute of Chemistry

,

National Taiwan Normal University

Abstract

Units of STS activities on the ozone layer depletion are developed and used on a group

of 13 high school students

,

An

action research is carried out to see if the STS activities

would promote their interest in the STS learning

,

open-ended thinking

,

constructing

knowledge and skills

,

and problem-solving ability.

Th

e STS activities using

problem-centered ∞operative

learning consists of: (1) small group work

,

(2) class discussion

,

(3)

oral playing

,

(4) brain-storming

,

(5) roal presentation

,

and (6) garnes. During the

activi-ties: (1) the degree of participation is assessed on the basis of students information

∞1-lection and organization

,

frequency of comments

,

and quality of comments; (2)

achievement in subject matter knowledge

is 品sessed 叫th

paper-pencil tests; (3)

open-ended

thin蚵ng

is

assessed 叫th

the McDaniel scale of five thinking levels; and (4)

le缸n­

ing achievement in terms of the five learning phases of

C-SτES

is assessed with a

graphic organizer method.

Th

e reíults show that after the activities

,

1∞。%

of the

stu-dents becme aware of and knowledgeable about the seriousness of the ozone layer

de-pletion

,

and 84.6% of the students are able

tιpropose

blue prints for solving the

pr帥,

lems

,

that is

,

achieving the third learning level of the C-STES.

Th

roughout the activities

,

the first -year high school students maintain high degrees

of interes

t.

Aft

er the activities

,

the students express that they like this type of learning

activities.

A1

most all the students are promoted in relevant subject matter knowledge

and open-ended thinking levels. There are strong positive correlations

,

expressed by

percentage

consisten句,

among (a) degree of participation

,

(b) achievement in subject

matter knowledge (paper- pencil test)

,

(c) level of thinking

,

and (d) level of learning:

(a) and (b)

,

76. 9%; (a) and (c)

,

1∞%;

(b) and (c) 76.9%; (a)

,

(b) and (c)

,

76.9%; (c)

and (d)

,

92.3%; (a) and (d) 92.3%; (a)

,

(c)

,

and (d)

,

92.3%.

In conclusion

,

the instruction/assessment strategies are

e旺'ective

to promote

stu-dents' abilities in analyzing information

,

constructing knowledge

,

linking the subject

mat-ter knowledge to the real life

,

making decision

,

and solving problems; the students also

acquire appropriate social and world views.

Keywords:

ozone

l叮叮

depletivn

,

STS

activi.矽

Acknowledgment: A grant (NSC-82-0111-S-003-048) from the National Science Council

is greatly appreciated.

參考文獻

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