培養孩子像科學家一樣思考,擁有實踐夢想的勇氣與能力
《108 課綱》強調「自發」、「互動」及「共好」。以學生為中心,讓學生討論、體驗發現問題並將其解決,培養孩子具有終身學習、面對未來的能力。
不管是《108 課綱》的啟航,或是面對變動的未來社會,老師們已經不只是知識的傳遞者,還需要教導孩子科學素養和能力,但這些卻不是每位自然老師曾經學習過的。
面對著數位原生世代出生的孩子們,過去的課程和課本,已經不再能引起當代孩子的學習興趣。為了回應這些挑戰,LIS 情境科學教材透過「情境」讓孩子想學、讓孩子像「科學」家一樣思考、把好的教育以「數位教材」規模化,讓每堂課程都是一次旅程,培養孩子像科學家一樣思考,持續對現象感到好奇,進而學習到提問、假設與驗證等科學思維與能力,擁有實踐夢想的勇氣與能力。
發現學生的「常見學習迷思」
以國小五年級「太陽單元-高度角觀測章節」為例
學生在四年級的觀測月亮中,已經學過高度角的概念,然而,日常中描述物體相對位置時,用到的是長度與高度,這導致了:
1. 在生活中不常使用的情形下,升上五年級學太陽單元時,部分學生將高度角概念遺落在四年級沒有一起升上來。
2. 在日常情境中學生鮮少使用到高度角概念,在沒有充分理解而無法妥善地遷移下,使得觀測器僅能當作該堂課的觀測工具使用,無法理解它發明或量測的核心意義。
透過推理階梯重新架構學生的思考模式
LIS 情境科學教材過去七年解構了上百位科學家知識建構的過程,參考杜威《我們如何思考》、阿吉里斯《推理階梯》,以及教育部《108 課綱》,統整成適合孩子練習科學家思考方式的《科學推理階梯》,也就是發現、聯想、假設,一直到求證、結論,並將這個學習脈絡,融入在所有的教材當中。
1. 發現:
透過影片結合學習情境,學生能夠與影片中的角色共同發現問題,以本堂課為例,主角和學生們碰到的問題為:要怎麼使用工具測量太陽的高度角?
圖|主角遇到的情境問題
圖|主角需要在本集利用工具測量出太陽的高度角以解決情境問題
2. 聯想:
為了幫助學生解決問題,教材中協助現場教師鷹架的搭建,以本集為例,提供「太陽小球與影子的連線」現象,讓學生自己理解高度角的定義。
圖|提供「太陽小球與影子的連線」現象的鷹架,讓學生理解高度角的定義
3. 假設:
讓學生可以根據「聯想」,套用在高度角觀測器上,LIS 相信當學生自己理解高度角的定義,才能理解工具為什麼這樣設計,讓學生能夠用自己的理解加上聯想,假設出使用工具的方法,而不是老師直接教學。
4. 求證、結論:
當學生和主角一起成功使用工具測量出太陽的高度角,不僅解決了影片中的情境任務、更建立起學生在學習上的成就感。
圖|運用高度角的定義,正確使用工具測量出太陽的高度角
本教材除了提供學生情境任務外,更在尾聲加入評量用的「嚴八の鹹聊時間」,讓學生透過軍事類型的小遊戲,找到「戰機相對於坦克的高度角」,不只能複習知識,也能將所學內容與日常結合。
這種融入實際情境的學習方式,不僅豐富了教學內容,也提升了學生的問題解決能力。
圖|「嚴八の鹹聊時間」將所學知識內容遷移至日常生活經驗
使用智慧白板結合 LIS 教材,進行探索式(探究)學習
因應生生有平板的政策,老師與學生們在課堂上的數位學習頻率越來越高,校園內平板、大屏的使用也已經成為日常,在 LIS 的課程中,我們也利用 BenQ 互動觸控顯示器多功能的協助,結合影片播放、課堂討論、實驗教具展示,讓課堂的完整增加,也提高了師生間的互動、豐富了整堂課程。
若需要進行課堂上師生間的問答互動,可以透過內建的白板軟體 EZWrite 進行輔助。例如使用 EZWrite 的小工具,建立多層圖層,將正確答案隱藏在圖層後方。老師便可以藉由移動或刪除答案上方的色塊,為學生揭示解答,打造有趣並充滿驚喜的課堂。
或是透過「無限畫布」功能,將課程所需的內容皆放到畫布上,並根據課程進度進行那些素材要先放到旁邊,那些教材先置於畫面中央,簡單進行拖曳即可,如此一來,老師也不需要再耗時擦黑板或重新開啟檔案。
過去老師常需要在黑板上使用不同顏色的粉筆進行重點劃記。然而,透過 EZWrite 6 的「畫筆功能」,老師可以輕鬆選用多種顏色的畫筆,也能邀請學生上台書寫作答,提升師生間的互動。
此外,在數理教學上常使用到的直尺、量角器,過去大多使用大型教具進行作圖,使用 EZWrite 6 內建的工具後,老師可以更輕鬆地進行描繪,同時降低手繪時產生的誤差。