2020年6月23日 星期二

[小曹碎碎念][高中自然科學探究與實作課程]<自然科學探究與實作>簡介

[小曹碎碎念][高中自然科學探究與實作課程]<自然科學探究與實作>簡介

之前給高一升高二的同學簡單介紹自然科學探究與實作這門課,乾脆來寫一篇吧!


<自然科學探究與實作>簡介
很多家長與同學對於新課綱中的<自然科學探究與實作>這門課,都還不是很明瞭,在這邊簡單的介紹一下這門課,想了解的家長、同學,可以看看。




#為什麼要學


1.納入新型學科能力測驗範圍


2.實際操作,具備科學素養。(以前傳統教學,重視知識傳遞。)


#學什麼


首先這門課要學的重點是<探究>,而自然科學要如何探究呢?其實就是利用<科學方法>針對各種現象、問題來研究的過程,就是<自然科學探究>。


科學方法的三步驟相信大家都耳熟能詳,就是<觀察><假設><實驗>,但往往同學只知道


要觀察,卻不知如何觀察、


要假設,卻不知如何假設、


要實驗,卻不知如何實驗。


以及要如何從觀察進入假設,從假設進入實驗,卻是不甚理解。


因此新課綱特別詳述了<探究學習內容>有下列四大項


1.發現問題:觀察現象、蒐集資訊、形成或訂定問題、提出可驗證的觀點


2.規劃與研究:尋找變因或條件、擬定研究計畫、收集資料數據


3.論證與建模:分析資料和呈現證據、解釋和推理、提出結論或解決方案、建立模型


4.表達與分享:合作與討論、表達與溝通、評價與省思


其中1.2.3項,就是在教大家如何一步一步進行觀察、假設、實驗。


第4項,則是在訓練探究過程中,表達與分享的能力。


而各項<探究學習內容>後方,還有<實作學習內容>,就是在探究學習過程,可以實際操作的事項。


實際舉一個例子,同學摺紙飛機,(僅舉例,此例子並未實際探究過,結論為假設)


1.發現問題


<觀察現象>有的摺法飛的遠,有的會轉彎,先請同學觀察這些飛機的”異同”之處(觀察的重點:特性的相同與不同)。


<蒐集資訊>上網查找相關紙飛機的飛行原理,並請同學討論與提出飛的遠、會轉彎的可能原因,…等。


<形成或訂定問題>選擇觀察到的現象中,最有興趣或是適合探究的問題來研究。


<提出可驗證的觀點>對於提出的問題,提出可以被驗證的觀點,如飛的遠,可能是因為機翼面積、機翼形狀、重心、拋出方式…等可能的因素影響。我們可以調整這些因素下去驗證(簡單來說就是可以實驗的觀點)。


2.規劃與研究


<尋找變因或條件>針對提出的問題,想出會影響此一現象的各種變因。


<擬定研究計畫>依據實驗原理,指定操作變因、控制變因、應變變因,並設計實驗。


<收集資料數據>實驗過程,收集紀錄實驗數據。


如會影響飛機飛的遠的變因機翼面積、機翼形狀、重心、拋出方式。皆為變因。


若有的組想研究”重心位置”對”紙飛機飛行距離”的影響,可以以重心位置為操作變因,飛行距離為應變變因,其它項為控制變因下去設計實驗。


改變重心位置,對同一台紙飛機,以相同力量拋出,紀錄下飛機飛行的距離,重複多次。


3.論證與建模


<分析資料和呈現證據>


使用資訊與數學等方法,有效整理資料數據。 依據整理後的資料數據,製作圖表。由探究過程所得的資料數據,整理出規則,整理出分析結果與相關證據。 比較自己、同學與其他相關的資訊或證據的合理性與正 確性。


<解釋和推理>由資料數據的變化趨勢,看出其蘊含的意義。由資料數據顯示的相關性,推測其背後可能的因果關係。根據探究結果形成解釋。


<提出結論或解決方案>由探究所得的解釋形成論點。依據證據提出合理的解決方案。由探究結果形成結論、新的概念或問題。檢核自己、同學的結論與其他相關的資訊或證據的異同。


<建立模型>嘗試由探究結果建立合理模型以描述所觀察的現象。察覺模型的侷限性。


如從實驗數據分析中發現,重心越靠前方,飛行距離漸增。可以推論,將重心移至最前方可以讓飛機飛的最遠。提出結論,就是以後若想讓紙飛機飛的遠,紙飛機的重心位置要靠前方。而建立模型可有兩種形式,理論模型以及實際模型。可以實際摺一架重心在最前的紙飛機,作為模型。或是提出理論說明為何重心越靠前方,飛行距離越遠。


4.表達與分享


<表達與溝通><合作與討論><評價與省思>,這幾項則是訓練如何在過程中與同學合作,並能順利將探究成果分享推廣給其他人。並能對針對探究成果評價與省思。與科學方法較無相關性。但也是新課綱希望同學培養的能力與素養。


#實作一定要有成品嗎


不一定!基本上<實作>只是探究過程中,實際操作的過程,不一定會有成品。但若能將探究的過程形成<報告>、<小論文>、<成品>、<紀錄影片>,都能夠成各位同學的<學習歷程檔案>,對同學P的準備很有幫助。