傳達科學本質之理論與教學實例

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教育部於民國八十九年九月七日公佈中小學「自然與生活科技課程綱要」，揭櫫科學教育的目標在提昇國民的科學素養，科學素養涵蓋過程技能、科學與技術認知、科學本質、科技發明、科學態度、思考智能、科學應用、設計與製作等八大項目。其中最令現職科學教師困惑的莫過於「科學本質（the nature of science）」。字面上「科學」與「本質」不難理解，「科學」是一門有別於「宗教」或「人文」的學科，「本質」是學科的根本性質。 然而，「科學本質」又是什麼呢?有鑑於國內科學教師缺乏對科學本質理念與教學實務的理解，以致在傳達科學本質理念上產生困難，因此作者在國科會專題計畫補助下，將三年來的研究成果整理成冊，內容共分為兩個部分：傳達科學本質的理念和傳達科學本質的教學案例。第一部分傳達科學本質的理念由筆者撰寫，第二部分由五位國小科學教師撰寫傳達科學本質的教學案例；第二部分每一章節內容，從作者對現行教材的檢視開始，進入科學本質的教學活動，教學活動包含情境佈置、探索問題、解釋和學習反思，最後是教學評量與建議。本書教學活動不以教案方式呈現，而以真實的師生對話呈現，旁邊佐以長框，註明預期學生學習科學本質的項目，目的是希望引領初任教師進入更真實的教學場景，學習小學科學本質的教學知識。 作者簡介 王靜如，於美國北科羅拉多大學取得初等教育博士學位，目前任教於國立屏東教育大學自然科學教育學系教授，從事教師教育工作，一向致力於研究科學教育及科學教師教育等範疇。其研究結果曾發表於國內及國際期刊，如《科學教育學刊》、《屏東教大科學教育》、《科學教育研究與發展季刊》、《屏師科學教育》、《屏東師院學報》、《國教天地》、《International Journal of Science and Mathematics Education》等。 前　　言 誌　　謝 第一部分　科學本質的理念與教學知識 第 一 章　科學本質的哲學淵源 實在主義、理性主義與經驗主義 實證主義 後經驗主義 建構主義 科學哲學派流對學習科學本質教學的啟示 第 二 章　科學本質的教育功能 後設分析研究（meta-analysis research） 九年一貫課程標準 美國課程標準 英國國定課程 小結 第 三 章　傳達科學本質的教學方法 初階科學本質教學 探究教學 融合STS課程與建構主義的教學 科學史融入式的教學 第 四 章　科學本質教學知識與專業成長 科學本質教學知識 教師專業成長 第 五 章　教學設計 結論 第二部分　傳達科學本質的教學實例 第 六 章　牧羊人~占星術vs.科學 教材評論 教學活動 一、回到過去 二、五千年前的巴比倫人 三、體驗過去 四、學習反思 教學評量 一、個人的想法 二、證據的判斷 教學建議 第 七 章　月亮的起源 教材評論 教學活動 一、情境佈置 二、探索的問題 三、探究的活動 四、解釋 五、學習反思：學生對科學本質的詮釋 教學評量 一、理論的判斷 二、可變性 教學建議 第 八 章　就是那道光 教材評論 教學活動 一、情境佈置 二、探索的問題 三、探究的活動 四、解釋 教學評量 一、可變性 二、經驗性 三、個人想法與理論的建構 四、解釋力 教學建議 第 九 章　魚眼睛的顏色怎麼變了？ 教材評論 教學活動 一、情境佈置 二、探索的問題 三、探究的活動 四、解釋 五、學習反思：學生對科學本質的詮釋 教學評量 一、理論的建構 二、可變性 三、其他方面 教學建議 第 十 章　影響鹽溶解量的原因 教材評論 教學活動 一、情境佈置 二、探究問題 三、探究的活動 四、解釋 五、學習反思：學生對科學本質的詮釋 教學評量 一、理論的建構方面 二、社會性方面 三、其他方面 教學建議 第十一章　植物的大醫生 教材評論 教學活動 一、情境佈置 二、探索的問題 三、探究的活動 教學評量 一、經驗性 二、實驗設計的判斷 教學建議 第十二章　猜猜我是誰？先天？後天？ 教材評論 教學活動 一、猜猜我是誰 二、先天？後天？ 教學評量 一、可變性 二、理論的判斷 教學建議 參考文獻 附　件 附件一 「就是那道光」學習單 搭配第八章「就是那道光」教學評量 附件二 「科學的秘密」學習單 搭配第八章「就是那道光」教學評量 附件三 「顏色的秘密」學生作業樣本 搭配第九章「魚的眼睛怎麼變了？」教學評量 附件四 「一吐為快」學生作業樣本 搭配第九章「魚的眼睛怎麼變了？」教學評量 附件五 「我是植物的大醫生」學習單 搭配第十一章「植物的大醫生」教學評量 附件六 「猜猜我是誰？」學生作業樣本 搭配第十二章「猜猜我是誰？先天？後天？」 教學評量