置頂

物理與化學是很有趣的兩門學科,對我來說這兩類的學問幾乎就是許許多多有趣的遊戲。也許有人覺得物理與化學太專門或者太嚴肅,對這一點我想說得是:當你很喜歡這個遊戲的時候,你自然就會慢慢變得很專門,你也會很認真,甚至有時候會很嚴肅。
但是別忘了其中的樂趣,這些樂趣是吸引了許多人投入這個領域的極大誘因。 如果你喜歡這兩門學科那很好,請好好的玩它!如果你沒有那麼喜歡,那也無妨,你還是可以從中獲得一些樂趣。

2013年9月29日

課綱中的知識架構

看一下九年一貫自然科課綱中的知識架構。當然,九年一貫課綱是很明顯的強調科學能力素養的。但是在科學知識上,課綱的看法是什麼呢?昨天開了一個會,和幾位大師討論,有了新的了解。其中一個重要的理解,就是對於附錄上「大概念」的了解。

課綱把知識的部份,都放在附錄了。寫法是從主概念、次概念再到細目。目前課本或大部分教師會覺得很繁瑣,「課上不完」的原因,很多時候是因為要把每一個「細目」都上完。因為課本的編寫其實是直接根據最後的細目去寫的。但是從細目裡面,不太容易看到主概念和次概念。




首先來簡單說一下我對科學知識的理解。科學(知識)是人類描述世界的一種方式,了解這些知識可以提供我們一種理解這個世界的方式。我們的宇宙這麼的複雜紊亂,難以了解。但是我們的頭腦比較喜歡有規則有邏輯的方式,所以我們試著用規則邏輯的方式去看這個宇宙。

在這個意義上,不同領域的人,可以說就是用不同的觀點去看世界的人。當然,科學有它獨特 看世界的角度。科學教育裡面想要教的部份,可以說分成三個部分。

「觀察與產生疑問」這是科學的動機
「解決問題」這是科學的方法
「得到答案」這是科學的知識

每探究一個小問題得到的小答案,就是科學家觀看世界樣貌的一小片拼圖。但是在累積了這麼多細碎的科學知識之後,我們開始有能力做一些比較宏觀的描述。

例如我們發現許多「平衡」,似乎宇宙運作的規則中,有許多的現象是會有「平衡」這個特徵的。

化學可逆反應有平衡

熱傳導會有平衡

生物體內會有恆定現象

地貌的改變也會有平衡

那麼「平衡」這件事情,似乎就是一個我們可以拿來談的大概念。當我們不同的科目在談論這些事情的時候,或許我們真正要傳達的訊息是:這宇宙運作的方式,有一些「平衡」的特徵。當學生學到這個比較大的概念時,當他了解宇宙的運行有這個特徵之後,他觀察世界的方式就會有點改變,他知道可以從這個角度去觀察。

如果從這個角度來看課程知識的話,就會知道並不真的需要把課本所有的知識細節交代清楚。重要的是大概念的傳遞;重要的是觀點的傳遞...,觀點傳遞了,就讓學生對世界「改觀」。這樣的話,就不見得要把所有的知識細節都交代清楚。

又例如拉瓦節那時代之前的化學,本來認為組成宇宙萬物的元素彼此不太相關。但是慢慢開始大家了解越來越多的元素性質後,開始覺得這些元素之間是不是有一些關係?努力了將近一百年,終於把元素性質做出了有系統的整理,做出了一張週期表。於是我們對元素的理解,開始變得不是一個個單獨無關的,而是了解到這些元素彼此之間是有關係的。

我不是說,學生可以直接教大概念就好,不是的,這很困難!我的意思是,在教這些比較細碎概念時,背後其實有個更重要的目標在牽引教學內容。那個更重要的目的有觸碰到了,那那些較末節的知識是可以比較不那麼在意。

學習大概念的好處是,它更可能對不同領域的學習產生影響。例如當學生很辛苦的背好週期表之後,這個知識和能力,大概很難在其他的領域中有很好的運用。但是了解和練習化學家怎麼觀察這個世界,將混亂的資料加以分析歸納(這是能力的部份)。或是了解這世界的元素,是有著什麼樣的規律性(這是知識的部份),為什麼會有這些規律性?(從原有的知識深入,找到更上層的。在這邊就是原子內部結構和元素性質的關係)。又或者我們知道從週期表的規律性中,發現一些不規律時,我們可以從這個不規律性去找到新的元素或發現新的觀點。

後者這些知識也好,能力也好,感覺都更有power一些,也比較不會讓人覺得太瑣碎學起來不知道要做什麼。


其實寫的有點亂,代表自己也還沒完全想清楚,另外這樣的想法,還是會造成知識缺口或所謂知識乳酪化的問題。

還有就是這些感覺比較高層次的觀點,從國小國中到高中,要怎麼安排?是不是一定要先經過大量知識的灌輸,才有機會進入到高層次觀點?或是可以在國小國中這些比較初期的自然科教育中,就直接貫串大概念和小知識?

我還沒有答案
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