八年級上學期的理化課，到第六章的時候，許多同學會因為要記很多謎樣的符號而感到焦慮。除了常見元素名稱、符號之外，還有元素在週期表的位置以及在單元最後還會把這些元素用某種比例組合起來變成化合物的化學式。
凸透鏡成像的單元，對蠻多學生來說，都是蠻複雜的。雖然我也不太知道為什麼我們希望學生把物體放在不同位置的成像特性記起來，不過總之我們都會蠻努力的教會學生這些內容。除了這些成像規則之外，我們還會希望能用光線通過透鏡後偏折的規則來解釋成像。當這些都教完之後，就會問一個經典的問題：「如果有一顆燈泡發光，經過凸透鏡後，在紙屏上呈現清楚的成像，那我如果把凸透鏡遮住一半的話，成像會有什麼變化」
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。
國中化學課程，在化學的學習上，我覺得很重要的是對於化學物質和反應的認識。例如在酸鹼的課程中，就希望學生「認識」酸和鹼。
人要怎麼「認識」一個陌生的事物呢？我覺得最好的方式，就是朝夕相處加上系統化的歸納整理。不是只憑文字去認識化學物質，也不是只憑現象觀察來認識，而是用大量的現象觀察去熟悉化學物質，再加上文字的描述把這些認識理解定錨在腦袋裡面。
把文字讀過去，帶過去，學生可能每個字都認識，每句話都聽懂，甚至也好好的記住了每一個性質，但是到了實驗室（或現實世界）的時候，很可能會發現他沒辦法把學到的文字意義套用（遷移）到現實世界中。
另一個極端也不太好，就是看了很多化學物質、現象、反應，但最後沒辦法把東西系統化的留在腦袋裡面隨時取用。所以我覺得國中化學課程中，就很需要不斷反覆的在實驗現象和文字描述理解兩邊交替學習。
國中化學課程中「莫耳與化學計量」要不要放到課本中？其實這個問題，不是我或是某個老師可以決定的，這個問題當然要依據課綱來討論。在108自然領綱中，搜尋一下莫耳這個關鍵詞的話，可以看到這樣的結果。
首先在33頁的地方，有這樣的內容
在CJa-Vc-3 有提到莫耳與簡單的化學計量，不過看到"Vc"就知道，這是高中的課程，是第五學習階段的必修課程。
在第179頁擇有比較詳細一點的說明，提到化學計量以簡單計算為主。從這邊可以知道，國中大概不太會提「化學計量」了，那「莫耳」呢？
直接看第125頁中的說明好了
這裡提到「莫耳」僅止於名詞的認識，也就是知道莫耳是計算化學數量的單位就行了。去年有老師問到：要不要提亞佛加厥數呢？不提的話，要解釋莫耳還蠻困難的。我想一想覺得，提一下這個數字倒也無妨，但就不要再去計算很多粒子的數量了，亞佛加厥數就是用來說明莫耳的意義就好了。當然會有老師說只有介紹莫耳不計算是要幹嘛？其實別急著在國中就想處理完所有的事情啊，高中會使用莫耳去做基礎的化學計量計算。國中在這邊的任務，就是認識一下這個名詞而已。
嗯？國中任務就這樣？不是，是國中關於莫耳這個名詞的認識就這樣，國中的化學，有國中化學被賦予的任務。國中在化學反應這邊的任務是這樣的：
首先是質量守恆的觀念
再來是微觀的原子重新排列
然後是巨觀的化學反應沉澱、產生氣體、顏色變化還有能量進出造成的溫度變化
最後是以符號來表達化學反應
所以其實這一階段的課程（通常是八下第一章啦），應該是要挑選許多不同的化學反應，讓學生去觀察很多的化合物（你知道平平是白色粉末，碳酸鈣看起來和小蘇打很不同嗎？），讓學生去把化合物溶在水裡面攪拌攪拌，感覺溫度變化，然後把各種不同的水溶液，有計劃有系統的混合，觀察結果，把這些化學反應記錄起來，或許做點分類，然後使用化學反應式描述化學反應，看看裡面的原子是怎麼樣重新排列的。
當然同時間，適當的使用各種化學實驗器材進行實驗，進行觀察（Pe-IV-2執行)，進行連結巨觀與微觀的推理論證(Tr-IV-1）和運用粒子模型想像（建立模型），也是這個部分很適合進行的學習表現。
巨觀現象、微觀粒子模型和符號的表達，是學習化學中很重要的三本柱，應該要在國中這個階段建立穩固的基礎。如果只有計算和符號，而忽略了實際巨觀現象的連結，是不適當的教學設計。
莫耳與許多的化學計量，其實並不是「基本能力」，那是化學專業能力。對化學界來說，是很基本的能力沒錯，但是只要脫離了化學，就完全用不上了。那些課程就會放在高中加深加廣的選修課程裡面了。有許多認真的老師，會希望學生學的多學的好，這個我覺得很棒。但是我也覺得不要急，如果這位學生未來會在化學上努力，那麼他未來在高中基礎，高中選修課程，會得到他需要的課程。
最後，為什麼以前可以現在不行呢？因為以前的課程，是設計給數理能力在前20%甚至前10%的人的，大考設計也是。但是當我們希望課程可以讓80%的學生受益，那課程設計當然會不太一樣了。
台灣聖茭在稍早贏得了奧運金牌，真的是全台沸騰，太令人開心了。
在今天更早一些的時候，聽到郭董郭台銘先生，建議提高競賽優勝獎金。https://www.facebook.com/TerryGou1018/posts/1214733908999879
這個提議引起了一些討論，有人認為這樣很棒，也有人提出高額獎金未必等同於好成績，反而應該將資源放在基層，從基層開始培養。
有人會說探究課程很花時間，會影響學生學習知識的精熟。通常我聽到這個說法的時候，腦袋裡出現的疑問是：「我不知道你以前的知識精熟是怎麼回事，我以前當學生的時候，並沒有把知識精熟的課程，只有試題練習精熟的課程。」
我舉個例子好了，以前學習歐姆定律的時候，是這樣學的：
歐姆定律就是V=IR，V是電壓，單位是伏特、I是電流單位是安培、R是電阻單位是歐姆
然後呢？沒有了，課講完了，剩下就是大量的練習，告訴你V=IR就是個定律。於是我學到的是什麼呢？
1. V=IR
2.它是個定律所以不會錯
3.如果作實驗的時候錯了，那就是實驗的錯，理論和實際總是會不一樣
我寫題目超精熟，但是後來才發現我對歐姆定律的認識幾乎都是錯的。把題目精熟視為教育的KPI，就會變成這樣。就算我什麼都算對了，也有可能什麼都弄錯。
首先，歐姆定律並不是V=IR。我的高中老師說，應該要寫成
R≡ V/I
然後也沒有進一步解釋。因為我的任務是把題目寫對，所以也分不出來V=IR和 R的定義是V/I有什麼差別。後來才知道，R≡ V/I的寫法是有比較多一點正確訊息啦。但因為老師也沒有特別解釋，所以我還是分不清楚。
一、關於歐姆定律，整個敘事內容比較好的方式我覺得是這樣：
1.對電來說，有些東西比較好走，有些比較難走。
2.想要研究什麼情況下電比較好走，什麼情況下電比較難走
3.既然要研究電好不好走，就得訂出個指標來描述電好不好走，那就訂 V/I 吧，這數字越大就越難走。指標定出來了，也要取個名字，那就叫做「電阻」吧。
4.研究之後發現，電阻大小和材質、長短、粗細、溫度等因素有關，但是有些材質，特別是金屬類的材質，電壓改變的時候並不會改變電阻大小。於是如果只改變電壓，材質長短粗細溫度都不變的話，電阻大小不會變，於是電壓和電流就是呈現正比關係了。這算是個經驗定律吧
為了試題精熟而設計的課程模式，其實沒有什麼價值。如果老師說，我上課是後面那種方式，然後我想教的知識太多了，所以我少作點實驗，其實我雖然不喜歡，但也覺得還行，至少那個知識思考邏輯和運用的邏輯是正確的。但是許多人心目中那個「要被新課綱犧牲掉的知識精熟」，其實本體根本是錯誤的知識精熟 a.k.a 試題精熟。相信我，那玩意兒真的沒有絲毫值得被捍衛的價值。
探究實作課程之所以很好用，是因為上面這個敘事方式，以探究實作的方式操作，會比單純講述更令人有感。
二、這算是個經驗定律，也就是只有回答HOW，並沒有回答WHY。只有回答許多的材質遵守這樣的規則，但是並沒有說「為什麼這些材質通電時，電壓大小不會改變電阻大小」。所以當然也會有些不符合規則的時候，例如有些材質就是所謂非歐姆電阻。就像有些東西是熱脹冷縮，不代表所有的東西都是熱脹冷縮。當你進到分子層級去看，熱脹冷縮變成分子平均振動幅度的結果。但是有些大分子，因為加熱後捲曲糾纏的情況改變了，有時候就會收縮，煎個培根就會發現這件事情。
三、我最討厭說理論和實際不符。在科學上，如果理論和實際不符的話，理論就該被丟掉。如果理論沒有用的話，那更是沒有任何價值。反過來說，那些被留下來的理論，一定是很有價值的。我後來的結論是，如果你發現理論和實際不符，要不然就是沒把理論弄懂，要不然就是你套用了錯誤的情境，那個理論講的是A，你用了B情境去套用，結果出錯了這樣。然後一堆考題，其實都有這種問題。
國中在講水壓大小的時候，明明談的就是靜止時候的水壓。結果我也不懂，沒事就拿「水噴出來」這種情境當考題要學生分析，結果三不五時就想不通，真的去作實驗也跟考卷答案不一樣。然後還要說理論有問題。
最後，正確的中學科學課程，不但應該要提升一般公民的科學能力，其實也和成為專業科學工作者的訓練並不衝突。
每年下學期的期初，國中八年級的課堂會進入到化學課程。在正式進入課本課程之前，我會花好幾堂課的時間讓學生觀察、檢測十來種鹽類，作為化學課初始的訓練課程。
這砸下去的課堂時間成本可不是普通的多喔，每一年也都想說要不要捨棄這段，直接上課本內容就好，但每一年都還是決定要把時間花下去。原因很簡單，很多重要要傳遞給學生的科學內容，不進實驗室看一看摸一摸作點實驗，就是無法傳遞。怎麼用滴管、燒杯、取藥品、觀察、等待、攪拌、比較差異，是要怎麼用「講述法」來教會學生啊？我覺得我完全做不到。
我們小時候，碳酸鈣和小蘇打，都叫做「白色粉末」，但你只要親眼看過就會知道兩者外觀上是有很大差異的；石灰水＋二氧化碳，會產生「白色沉澱」，氯化鈣和碳酸鈉也會產生「白色沉澱」，氯化鈣和硫酸也會產生「白色沉澱」，但你知道這些沉澱的外觀是有很大不同的嗎？這些經驗是要怎麼用講述法來教會學生啊？對這些化合物外觀的理解，都只有白色粉末這四個字，實在太過貧乏了，這是哪門子的認識物質？
除了這些技術面的東西之外，化學的觀察、歸納、微觀模型建立、思考方式的傳達等等，也很難在脫離實作的課程中實踐。
今天聽到一位高中生說，老師問他們：上課想要「正常上課」還是要「作活動？」高中生表示，他們想要「正常上課」。老師就說：「可是聽說現在素養導向都要作活動......」聽到這種說法我真的白眼不知道要翻幾圈。你知道學生其實對課程是有品味的，上完一堂課覺得收穫豐富還是浪費時間，他們是有感覺的。今天老師如果沒有核心思想，做好課程活動規劃，把你原本用講述法就可以教會學生的東西，硬是要用活動式的課程來套，那完全就不叫做素養導向，那只是用了錯誤的教學法而已。
為什麼有些課程需要以活動的方式呈現？因為你的學科裡面，有很多非常有價值的值得教會你學生的東西，難以用講述法傳遞。我小時候的地理課，其中一個最重要的東西是--舉個例子，隴西鐵路的起點和終點分別是什麼城市。如果地理老師，認為你的學生應該要花他的青春歲月去把無數這些東西背的滾瓜爛熟的話，那用講述還是作活動，根本就不重要。歷史課就是去背西元幾年，發生了什麼戰爭，誰打了中國，中國輸了賠多少錢，簽了什麼不平等條約。科學課當然也很多類似的東西。
但是我現在所知道的社會課，地理課，歷史課，都有看到老師跳脫了那些很零碎的記憶知識，把背後這些科目如何看事情、想事情、做事情，轉化為課程，然後挑選適當的教學法，在課堂中傳遞給學生，這才是素養。
為什麼我的週期表課程要用卡牌作活動？（課程在這裡）因為門得列夫以及其他相關科學家的思考方式，不是用講的可以傳達的。用活動讓學生身歷其境，去體驗經歷感受那個週期表慢慢成形的過程，才有辦法學會。不是用一堂課，兩堂課，而是用學生從小學三年級一直到高中畢業，這麼長的時間慢慢培養一個公民的科學素養。
「有一次，當時小學四年級的女兒拿回家的社會科考卷是這樣考的：「請連連看下列各種地方文化之間的配對關係何者正確？」正確配對答案是：「宜蘭/歌仔戲」、「雲林/布袋戲」、「內門/宋江陣」、「三地門/琉璃珠」。」
我要證明空氣中的氧氣佔了大氣的五分之一，於是我將燃燒的蠟燭放到裝水的碟子上蓋住後，水被吸上來了1/5，故得證。
我要證明聲音會碰到界面會反射出去，你看我如果將手握成傳聲筒的形狀，聽聽看聲音就變大了，所以聲音就是碰到我的手然後依照反射的規則彈出去。你們都坐在前面，有沒有覺得聲音變大了？有！故得證。
伏打說，電來自於金屬。你看我把銅片和鋅片夾在檢流計上，手一摸，檢流計就動了代表有電流。所以你看電來自於金屬是對的。
