以探究式学习重新塑造科学教育的成功典範

【台湾教育部 - 新闻资讯】以探究式学习重新塑造科学教育的成功典範 2013年10月20日 09时讯

维吉尼亚州新港新闻公立学校（Newport News Public Schools 简称NNPS）的中学科学学科採用以探究式（inquiry-based）为基础的学习成效显着，最近引起各方瞩目。何以探究式学习有强化学习的功效，一直是大家讨论的重点，如今有NNPS成功的範例出现，也就是最好的说明了。

走进NNPS初高中的科学课堂，会发现学生不是面对着教师在听课，而是一小组一小组的人围聚一起，正在设计他们自己的实验，或测试由PASCO厂商提供的科学实验仪器和设备。他们也许正準备测量植物在不同光线下释出二氧化碳的含量，或者附近水池里水质的含菌量等，这也是科学世界里最实际的方式，直接动手实验找出结果来。以这种方式来学习，成果是非常惊人的，NNPS五所高中的州标準测试，在科学方面成绩进步率从5个百分点到19个百分点不等。

NNPS辖区总共有3万多名学生，邻近许多航太、造船和国防大工业区，为了适应当地的生态，NNPS在2010年时将联邦激励STEM（Science, Technology, Engineering and Mathematics）教育的奖助金1,200万美元拿来重新设计科学实验室，添购实验设备和仪器，并重新改写6年级到12年级的科学课程大纲，率先摒除由教师先授课、然后学生再来做实验证明的传统式科学教学方式，全面转换成与传统方式正巧反转过来的探究式学习，也就是不先经过讲解过程，直接就下手以实验来证明。

探究式学习过程，首先由课程设计专家分别列出每一年级不同的探讨主题，例如7年级生物课的生命过程中设计的主题就类似心脏搏动最佳功率为何等。所有疑问的答案，事先不予以说明，完全交由学生以观察、收集数据、动手实验等方式自行找出来。学生必须学会自行设计他们的调查研究报告，为了帮助学生，NNPS为此还特别动用STEM奖助金购买PASCO厂商出产的SPARK科学学习系统，这种掌上型电脑仪表的感测器除了温度和电压的感应外，还有测试磁性、力学、光线、放射线、土壤的含量及生理机能等多项功能的选择，是专门蒐集分析资讯的好帮手，同时还预先植入60个标準课程大纲内的实验，鼓励学生思考并充分运用蒐集来的资讯解决各类疑难杂症。

在引进新科技仪器设备等来辅助科学教育前，NNPS曾送教师去加州PASCO厂商的大本营受训，除了学会使用这些先进的仪器和设备外，也学习如何将之融入课程结合为一体。种子教师结训后，回到学校再将所学教给其他老师，系统化的完整教师训练也是NNPS之所以成功的原因之一。其次，为了配合科学教学方式的更新，NNPS也将教师评定方法重新修订过，除了每年学生测验成绩进步为指标外，学生对疑难问题解决、质疑思考及科学论证的能力皆列入教师的考核中。

【台湾教育部 - 新闻资讯】以探究式学习重新塑造科学教育的成功典範

探究式学习用在科学学科上，除了呈现成绩明显进步的事实外，也反映出学生对科学概念和原则能更深入的理解。从观察、领悟、分析、反应、建构等一系列动手作实验的方式，才能真正的充实自己的知识宝库，同时也增强了疑难解决及质疑思考的能力。电脑科学仪器也发挥功能，协助他们更易掌握科学的精髓，三分之二的学生表示，他们喜欢上科学课时有先进的电脑科学仪器等配备供使用。至于教师的反应，普遍认为这种崭新的学习方式让学生能主动讨论并提出更深一层的科学问题来，且非常热衷参与实验工作，缴交更多更有内容的实验报告出来。

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