生活科學補給站

化學

生物

健康教育

地球科學

數學

生活科技

物理

專題導言

STEAM

素養導向運用於國小生物相關之教學

 


文/潘怡吟

 2019學年起，我國國民基本教育課程綱要將從國民中小學九年一貫課程綱要轉變為十二年國民基本教育課程綱要。

新課綱敘述自然科學領域基本理念中的第一句是「科學源起於人類對生活周圍的好奇或需要」。因此，「學生為何需要學習科學呢？」。教師注重了學生的需求感後，學生才會自發主動的學習。而課綱中強調以自主行動、溝通互動、社會參與為「核心素養」的三個面向，做為主軸來發展課程。課程目標中亦指出教學者要啟發學生科學探究的熱忱與潛能。總綱中更提到「學校教育應善誘學生的學習動機與熱情，引導學生妥善開展與自我、與他人、與社會、與自然的各種互動能力……」。於是「啟發熱忱、善誘動機」是我認為最必要的開端，就如同接下來綱要中的說明，「使學生能對自然科學具備好奇心，才能發展理性思維…」，學生才願意向老師學習科學知識、探究能力與問題解決方法，進而提升其思考智能與科學態度，才有辦法建構起核心素養！

我從事國小自然科教學許多年，仍需要思考如何教導學生的科學學習。顯然，應從課程的設計及教學方法下手，改變以往傳達給學生科學知識為主，轉為注重教學之始的「啟發」。本文嘗試透過教案設計，以「如何適齡適性呈現生活周遭事物與自然環境，誘導學生的關懷心，以增進學習動機」的角度出發。

此外，總綱實施要點規定領域課程設計應適切融入各議題。於是，參考議題的學習目標，找出適合於國民小學階段，試著將其內涵適切地轉化融入課程。加上綱要內教材的編選中提到，要以「增加學生學習興趣」為最初目標，進而增進學習效果。

因此，本文之教案設計以課綱所列國小生物的「學習內容」為主軸，依據學生的身心發展，採用生活經驗中最愛的「遊戲」方式做為教學活動；並以「環境教育」融入課程，希望能以認知為基礎，進而產生行動力，以及能達到課綱所述的「學習表現」。

教案設計以國小生物為例，在教學活動的流程中以「啟發自發主動的學習」做為該教案的起始標題，希望以操作遊戲方式進行，將議題適切融入領域課程，引發學生對自然科學的好奇心。接下來再以「建構科學學習的活動」為主要標題，趁著剛引起的關懷心，希望以主題學習方式進行，教導學生探究過程架構出良好的學習表現。最後以「展現分享美善的能力」為延伸標題，希望以成品展示、口頭報告方式進行，運用情境提升學生表達能力，並且持續感動進而內化於心中。而這樣教學活動流程的設計，不但試著能培養出核心素養，也考量能與課程綱要中的學習內容相互融合並靈活運用。

舉例說明，此次教案設計中的第一部分「啟發自發主動的學習」的起始標題，先以「環境教育」議題實質內涵中，「環E2 覺知生物生命的美與價值，關懷動、植物的生命。環E3了解人與自然和諧共生，進而保護重要棲地」，做為啟發學生的標的，並找尋內涵相關的桌遊，研究其遊戲規則和遊戲策略後，決定以自編的「植物帝國」（圖1）進行，希望這樣的結合能讓學生產生對植物生命的關懷心以及對科學學習的好奇心。

圖1.「植物帝國」桌遊

接下來第二部分，在「建構科學學習的活動」的標題下，則從綱要的學習內容中找出植物相關的科學概念，以中年級（第二學習階段）為例，希望學生學習的科學概念為「INa-Ⅱ-7 生物需要能量（養分）、陽光、空氣、水和土壤，維持生命、生長與活動、INe-Ⅱ-11 環境的變化會影響植物生長、INf-Ⅱ-5 人類活動對環境造成影響」等等，設計「種菜高手」的主題活動。依據問題建立研究計畫開始，以學生為主、小組方式進行，老師在旁引導，以求培養學生探究能力累積科學概念及增加思考智能。第三部分以「展現分享美善的能力」的標題進行，舉辦一個「小小美食展」，鼓勵學生觀察生活中相關的展覽活動，共同策劃及表現，利用自己種出的蔬菜做成料理並推廣，延續整個學習活動中的感動，培養出對科學學習的興趣。

經過9節的教學之後，我很驚訝於學生的參與度及成長。果然，當國小學生覺得這件事情跟他有關係之後，就能引起其想要參與的心。有心了，對於想要教導他們的科學概念及探究技巧等等，他們就覺得是需要的，進而積極的學習。

一開始上課跟學生說：「我們來玩桌遊吧！」一陣歡呼後，有學生疑惑且大聲的說：「不用上課嗎？」就像我平常觀察到的，在這個成長階段，對他們來說，玩遊戲雖然也是需要學習的，但是並非上課，因此是不具有學習壓力，當然學習興趣迅速提升。此時教師也不必著重在桌遊牌卡中的科學概念，稍微說明一下遊戲規則，就讓他們開始玩遊戲了。

而這套桌遊給玩家的角色預設是「植物天神」，學生對於這樣的角色設定接受度很高，他們對於可以當天神都感到驕傲且充滿期待蠢蠢欲動要來操控他所擁有的植物。遊戲規則中，天神們可以運用植物族群牌中的「適應力」點數，也就是植物各自所需的生存條件的多寡和「繁殖力」的點數，它是植物種子藉由其他力量幫助傳播的難易，來相互進行攻擊或防守。除此之外，還能操控自然因素及人為因素來影響這個生態系中其他植物的存亡及群落的消長。遊戲進行時，大家都很想成為最強的「植物天神」（圖2）。

圖2. 遊戲進行中學生正選擇適應力強的植物牌卡準備出牌

雖然中年級的學生對於桌遊內的科學概念並沒有先備知識，但是這也不是我的目標，他們經由遊戲產生「牽一髮而動全身」的感觸，培養出理解許多因素都能對環境產生影響力，啟發其對於周圍植物的關懷心。當學生分享遊戲經驗時，不管聽的還是說的同學，其認真的程度以及討論時的氣氛熱烈且緊湊。站在旁邊看的我都不需要插手引導，也跟著感到興奮！這是第一階段的教學；延續著這樣的氛圍，發現學生對於這些影響植物生長的因素開始產生好奇時，便可以進行接下來第二階段的主題活動。

下節課一開始，學生興奮地問：「這次要上課了嗎？」，我心中想著以第三階段的主題為目標，增加學生對學習產生興趣，於是回答說：「我們要來辦美食展！」，果然又是一陣的歡呼。因此，第二階段的學習－「種菜高手」主題活動（見文後教案），學生仍是興致高昂。教師繼續增強學生的參與感，他們越來越明白我的用意，了解他們才是主角，於是主動地進入開會討論模式，大家共同發散思考及綜合歸納找出第一步的科學問題，也就是「一個月後要收成自己種的蔬菜！」。

中年級的學生在進行探究過程中是很需要老師在旁引導的，他們感受到要提出問題但是不知道該問什麼？知道要進行資料收集，但是不知道要找什麼資料？找了一大堆之後不會整理也無法與問題連結，找不出重點在哪裡。此時，學生警覺到面對自己的需要而能力不足時，就會開始主動找老師協助並積極學習了。因此，觀察學生在進行討論以建立研究計畫之時，為了達到收成自己種的蔬菜，不但主動學習、求知若渴；當老師教導探究過程時態度認真，自己動手做時謹慎小心（圖3），

圖3. 學生經由實作學習播種方式

而且能接受分工合作平和地分配時間、共同細心照顧全年級種的蔬菜（圖4）；

圖4. 學生主動依照分配的時間，照顧蔬菜、仔細澆水、檢查蟲害

記錄蔬菜（圖5）、完成報告時也仔細敘述，不像以前寫習作時總是有應付了事的態度。

圖5. 認真記錄蔬菜發芽狀況

我繼續觀察到經由遊戲的啟發及活動情境的佈置，在這樣的氛圍下，學生對於照顧蔬菜的態度及觀察植物生長的角度也明顯不同。他們明白許多因素都會影響植物生長，因此在照顧蔬菜時比較容易發現問題，並主動查詢解決方法。舉例說明，除了種植太密集、蟲害等基本問題外，同學會注意到菜會長歪歪的，然後很自然地就將花盆轉個方向（圖6），

圖6. 照顧蔬菜時，發現蔬菜歪向太陽的方向，將花盆轉向

然後再將它記錄在紀錄本中（圖7），並於課堂中提出來討論。此時不論是同學或是老師發表後，很容易能引導出植物的向光性，而學習到相關的科學概念。

圖7.記錄照顧蔬菜時發現的問題及處理方法（照片來源：潘怡吟）


第三階段的教學，讓學生共同策劃「小小美食展」的內容。學生們興奮又熱烈地討論共同建立活動計畫，習得規劃的能力。當下老師能感受到之前所教導的探究過程，學生都能靈活運用。有些同學可以當領導者提出主要目標，然後大家聚焦提出目標下的重點問題，查詢資料整理所需要的部分，並分工合作且認真地練習自己所分配到的任務（圖8、9）。

圖8. 收成空心菜的方式是用剪的喔，等它再長大可以再次收成


圖9. 收成的蔬菜做成料理，拍照記錄在種菜小書中

最後在整個活動進行中，看到他們的熱情表現（圖10）和明快的表達，真的令人感動及稱讚！我想學生也得到了經過一連串的學習之後，內心所展現出的成就感！

圖10. 小小美食展中，學生的熱情表現


教案實錄如下：












臺北市龍安國小自然老師
潘怡吟