談探究隨筆

在我剛開始當老師的時候（喔那是很久以前了），我就下定決心要把探究放在我的課程裡面，但其實我並不清楚科學的探究是什麼，更不清楚要怎麼教，更麻煩的是我也不清楚自己不清楚，於是就用自己覺得「科學探究就是那樣啊」的想法去做教學。

「那樣是哪樣？」就是科學方法啊，設定好操縱變因、應變變因、控制變因，然後去做實驗，收數據，分析一下結果就出來啦，大概是這麼回事吧。

一開始對探究的概念就是這些變因設定，實驗設計，數據分析討論等等。但很快我就發現，學生設定的變因，跟我希望的差很大啊。我覺得「很明顯一定是xx會影響oo」的，對學生來講一點都不明顯。我後來才慢慢發現，我會覺得很明顯的原因，只是單純的因為我早就知道答案了，而且我並不是再嘗試或猜想了許多「合理」的答案後，才依據實驗事實與思考辯證得到「正確*」的答案，而是直接由科學家告訴我所謂的正確答案。那些科學家都經歷了海量的嘗試，反覆的實驗與辯證，加上海量的其他科學家反覆的攻擊得到的那個答案，我輕而易舉的得到了，但同時缺乏了對一個現象的原理、機制和深層的真相(why、how&what）的理解。

所以科學探究的課程，不是讓學生對一個現象亂槍打鳥的做嘗試而已。歐本海默（奧本海默（上下兩冊）：American Prometheus - 凱・柏德 | Readmoo 讀墨電子書）書裡面，有提到理論科學家和實驗科學家的對話類似這樣：目前的理論就只能帶我們到這裡了，接下來要做實驗才會知道。

國中小學生的「已知」當然不太多，但是不可能完全都沒有，我們得先讓已知帶我們往前走一段路，到了沒辦法處理的時候，才開始思考那個未知有哪些合理的可能性，並且對這些合理的可能性做測試驗證正確性，在這些合理的，想的到的可能性都做了驗證之後，再根據這些新的經驗做更多猜想。直到這些路都走不通時，才會做跳躍的思考和嘗試。

我最開始最缺乏的就是那個「先看看我們的已知可以帶我們到哪裡」這樣的課程，也就是開始切入一個課程主題時需要的所謂「觀察與定題」。這部份應該要包含「觀察現象」「提取與整理相關已知（包含已知知識和經驗）」「根據已知提出待驗證假設」「根據假設設定實驗設計」

其實一直到這階段的最後一步，才是開始討論各種變因設定與實驗方式，但我之前一直都不懂在開始設計實驗之前，其實要做很多很多的思考和規劃，等到真正開始做實驗的時候，這一個段落的探究其實已經走到1/3甚至一半了。

當然我們在科學課裡面是教學生做探究，不需要每一個主題都從頭走到尾，但是當我們的課程要從中間開始的話，就得要讓學生快速經歷前面的過程才能建立好探究的脈絡。

總之，探究不是只有實作，還有思考，探究是心智思考（想像、推論、辯證、建模）與動手操作（取得可信的事實作為證據）交織而成的，缺了哪一邊都很奇怪。