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。

2014年1月15日

日本的理化教師指導用書

前一陣子月鈴老師和yenwen,皮卡彎等強者熱血教師之我朋友們都跑去日本參訪,都帶回來一些關於日本中學科學教育現場的訊息。其中月鈴和yenwen更是帶回一些日本的教科書。趁著一次聚會,看到了日本中學理化課的教師指導用書,對於我們科學教育的方向,其實很有感觸。


日本的科學課程,是合科上課的,也就是科學教師,要同時上他們的理化、生物、地科課程。而且每一堂課程內容幾乎都包含講述、學生實驗、整理實驗結果並且發表這三個歷程。

這不就是我們從九年一貫課程以來,希望在科學課程裡面做到的科學素養、探究能力的教學內容嗎?

來看一下他們第一冊(七年級)理化科的章節:
一.認識物質
  1.物質的性質
  2.氣體的製備與性質
二.物質三態
  1.三態變化與熱的關係
  2.物質的熔點與沸點
三.水溶液
  1.物質的溶解
  2.溶解度與再結晶
四.光與聲音
  1.光的反射與折射
  2.凸透鏡
  3.聲音的性質
五.力與壓力
  1.力的作用
  2.壓力

其實結構跟台灣的理化課程有點像不是嗎?但是我們來看看課程的內容:

以第一章的第一小節:「物質的性質」來說,共分成七堂課。
第一堂、實驗器材的基本操作
第二堂、區分白粉(糖、麵粉、食鹽)
第三堂、有機物和無機物的分辨
第四堂、物質加熱的實驗
第五堂、日常生活中物質的性質
第六堂、金屬的性質
第七堂、密度的求法

第一堂課大概沒啥疑問,就是進入實驗室,認識一些實驗器材,然後操作一下。這是這學期第一堂課,所以當然會安排實驗室的座位、實驗室安全規定、課程架構、評分方式等等基本要交代的事項。

接著就要學本生燈的使用

老師先示範操作,然後讓學生自己操作。最後再來個評量!

什麼?本生燈的操作怎麼評量?答案就是用rubrics檢核表來評量。


把本生燈操作的注意事項,變成檢核表,然後分組讓某一個學生操作,別的學生就可以幫他檢核。多元評量的概念,很自然的就出現在課堂中。

接著看第二堂課,這一堂課準備了三種白色粉末,分別是食鹽、麵粉和糖。但是學生並不知道這三種粉末是這些東西。

老師先提出問題:有沒有辦法區分這三種白色粉末呢?讓學生發表一些想法後,就讓學生進行實驗去觀察。

除了學生很容易會提出來的「用燒的」「加水攪拌看看」之外,老師還提供了廣口瓶讓學生蒐集這些東西燃燒後產生的氣體,然後以澄清石灰水檢驗(應該他們小學有學過這件事情了)。

接著就讓學生依據實驗結果,整理一張表格出來。檢測項目包含「外觀」「氣味」「加熱結果」「澄清石灰水檢驗」「加水攪拌的情況」最後是推論該物質是什麼。

在每一堂課,都有要檢視的學習重點。例如以第二堂課來說,「有沒有辦法運用學生所了解的物質性質」就是這堂課想要檢視的「情意」部分;「實驗操作的正確性」就是這堂課要檢視的「技能」部分。

台灣也是同樣在談知識、情意、技能,這一點倒是很類似。只不過感覺上台灣還是太過強調知識部分了。

第三堂課,利用第二堂課的實驗結果,來說明有機物和無機物的分別。以麵粉、食鹽和糖為例。若要分類的話,可以分成燃燒後,會產生二氧化碳或不會產生二氧化碳兩類。然後產生二氧化碳代表物質裡面有碳原子,於是我們就可以對物質進行這樣的分類。

這個知識內容其實相當基礎簡單,但是這些知識內容都是基於實驗結果進行思考的,這部份很棒。其實國內的課本也有往這個方向思考,不過教師的教學似乎還沒跟上。其實只要把教學的順序做些調整,其實就不錯了。

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整體看起來的感覺,日本的指導用書裡面的內容,其實很少談深刻的知識,著墨很深的地方是教學的步驟、方法;各種評量的方法,也就是在教師指導用書裡面看到的比較多的是「教學專業」而不是「學科專業」。這一點,我認為是很大的不同。

有時候過於強調學科方面的正確性,會讓課程非常難進行。其實以理化課的原子論來說,在國中階段我們也不可能談論電子軌域或量子論而是談論拉塞福的原子觀。這個原子觀既然已經被證明錯誤,為什麼還是教這個?難道我們故意教錯的知識嗎?

從這裡我們就知道,與其強調極為正確的科學知識(真的有這東西嗎?),然後喪失了教學目的(科學教育的目的是什麼?)不如以簡單的理論(很可能已知是錯誤的)為素材,去傳達科學素養和態度。

實際上我認為,有了很好的素養和態度,學生能閱讀、提出問題、思辨、討論,其實不太需要怕他們科學的知識有什麼小錯誤。只要敏銳度夠高,在需要的時候他們能夠很容易的發現並且做出修正。而人類的科學知識,也正是這樣一步一步累積出來的。

所以我覺得至少從小學開始到高一,自然科教學的方向都應該以科學素養能力為主軸,科學知識為輔(並不是不要教科學知識)。盡量把每一堂課都讓學生經歷觀察、提出問題、實驗、討論、檢核的歷程。讓學生習慣用科學的角度進行思辨。

另外,這套日本的教師指導用書還有一個很厲害的地方是跨科目的連結做的很好。為什麼要在這個時間點談論有機物?因為生物那邊需要學生對有機物有概念,所以在七年級理化課的前幾堂課,就談這個概念了。

在台灣七年級的生物一樣需要「有機」的觀念,但是我們卻只能在八年級下學期的理化課才能談論。

這樣跨科橫向連結的邏輯性,在這套教材裡面做的蠻不錯。
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說到這邊,就不得不說,我們還是會被大考給綁死。大考如果不願意把科學素養、探究能力放進去,教材再怎麼改,恐怕也是白搭!那日本怎麼有辦法克服升學壓力呢?

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1/16 經指正,將「教師手冊」改成「教師指導用書」。教師手冊另有其書,更詳細也更貴
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