科学探究课程设计与教学引导.ppt
科學探究課程設計與教學引導經驗分享,溫家男彰化縣立和美國中電子信箱：部落格:關於生物還有問題！!,關於我的生物專題研究,起2006-2007開始以課程的方式引導學生進行科學探究承2007-2008同一批學生，接續2006進行第二年課程轉2009-2010新的學生，新的作法？,緣起,生物專題研究營的目標,提昇動手做研究的能力 增進自然科學的概念 完成簡單的科學實驗 寫於2006,宜蘭經驗,宜蘭縣國中自然導團網址 科展指導經驗分享 科學探究資料網址,課程簡介,上課日期：11/25、12/2、12/16、12/23、12/30、1/6、1/27（皆為星期六）共七週。上課時段：8：0010：00 上課教室：電一教室,課程內容,上課內容：發資料夾、分組、生物選介昆蟲、科展作品選介、研究主題初探小組討論：分組、主題初探（學習單1、2）作業：訂定主題課程資料在：“關於生物還有問題！”,第一堂課,第二堂課,上課內容：科展優秀作品分享、瀏覽科展得獎作品之研究主題討論：修改主題學習單2作業：修改主題關於生物還有問題,第三堂課,上課內容：確定探究（實驗）目的作業：學習單3,關於生物還有問題,學生的紀錄,老師叫我們想一些問題，首先是瘋狂亂想，意思就是要想出和主題有關的問題，不要覺得問題很簡單，也不要覺得問題好笑，把能想到的問題盡量寫下來，我們想到的問題共有 21點接下來要把不適合的題目刪掉，我們刪掉14了題，留下7題 我們把留下的問題分成2類,結果,七里香的莖有油點嗎?了解七里香雄蕊為什麼會5高5低?什麼是奇數羽狀複葉?為什麼葉子是互生的?花瓣什麼是覆瓦狀稀鑷合狀排列?由哪一種昆蟲傳播花粉?了解七里香的繁殖七里香的葉子可以繁殖嗎?,第四堂課,上課內容：報告研究目的、介紹如何觀察作業：撰寫整理後的研究目的及研究問題（學習單4）、針對主題進行觀察、搜集資料，回答問題老師指定的問題，並發現新問題,關於生物還有問題,第五堂課,上課內容：報告指定回答的問題、報告觀察結果、如何提出假說、假說的實作與分享、科展得獎作品分享課後作業：主題相關報告、觀察,關於生物還有問題,第六節課,上課內容：如何設計實驗作業：進行實驗,關於生物還有問題,課程內容,介紹得獎作品教授生物概念分享成功經驗如何找出研究問題如何撰寫研究目的觀察的方法如何提出假說實驗設計變因控制,我做了什麼處理,提供主題：仰泳蟲、水上葉與水下葉建議修改主題：豆子種子飛行示範什麼是好的問題？指定回答問題搜集相關資料撰寫觀察計劃提供報告的指引,學生做了什麼,決定研究主題決定研究問題決定研究目的進行主題的資料搜集規劃觀察計劃進行觀察（定性與定量）設計實驗如何提出假說進行實驗討論批判與對話,課程成果,老師提供的報告格式第一組：七里香第二組：蚱蜢第三組：迷迭香第四組：水上葉與水下葉第五組：仰泳蟲第六組：種子飛行第七組：變葉木,此課程對科展的重要性,選定了適當的材料知道如何撰寫研究目的觀察 引導了研究的方向量化觀察時找出重要的變因變因主導了後續的研究方向,各別指導,積極的指導：仰泳蟲放在身邊：七里香放牛吃草，偶而關心：種子飛行鬼針草蚱蜢高手助陣：變葉木放慢腳步：水上葉與水下葉,仰泳蟲,生物專題研究營成果寒假及每週六甚至週日都在學校進行實驗，整個過程幾乎全程陪伴一開始我老師為主學生配合，我說一步他們做一步接下來反問他們，請他們訂時間，想方法，前設計記錄表格（師問：下個禮拜你們要做什麼）實驗後分給每個人數據，然後回去分析實驗數據再一起討論實驗結果（學生自己發展出標準差的概念）每個小實驗都寫簡單的實驗報告經過一連串的解謎過程不斷的深入下去交件報告精簡版,七里香,仰泳蟲比較穩定，寒假過後才開始成員的態度比較被動勉強完成的一組生物專題研究營成果報告交件報告精簡版,紫背草,全部都是女生，積極生物專題研究營成果報告最好的一組無力照顧，只能動之以情，精神喊話每週鼓勵他們，問他們的進度，他們都在家裡做實驗一開始嘗試了很多錯誤，可是很努力沒有很看好，以為他們做的實驗很簡單，但是很佩服他們的精神紫背草做完後，鼓勵他們再多做一種植物很會做實驗，但來不及指導他們分析數據幫他們寫實驗報告也覺得也只有這一組的學生特質才能做這個實驗生物專題研究目的、生物專題研究營成果交件報告精簡版,成果,種子的降落傘紫背草 與黃鵪菜 之冠毛研究 彰化縣特優、全國科展佳作仰泳蟲!氧永蟲?影響仰泳蟲(Anisops sp.)換氣間隔時間因素探討 彰化縣優等香噴噴、黏答答七里香葉片油點及果實內黏液研究 彰化縣優等百變女王-變葉木 Codiaeum variegatum 彰化縣佳作,2006 科學探究,生物專題研究營產出七組初步研究成果各別指導產出四組得獎作品,反思體悟,學生：找到好(適合)主題、找到好變因老師：督促、指導加一些幸運,不是我的研究結果，也不單純是學生的研究結果,接下來可以做的,實驗報告撰寫訓練提早開始，多一些學生的空間，但是要在期限內完成降低標準，讓學生享受（寫於2006）,2007課程背景與目標,背景學生已經上過去年的生物專題研究課程，部分同學已經歷過科展的歷練 已經閱讀一段時間的小牛頓雜誌目標著重學生設計實驗撰寫實驗報告的能力培養。每個人都要交出科展報告,學習單內容的改變,以構樹乳汁變色為例,課程主要內容,撰寫學習單書面報告：研究主題相關內容、暑假報告、期末報告、進度報告、科展報告口頭報告實驗前撰寫實驗設計。實驗後撰寫實驗報告內容包括：實驗目的、實驗假說、實驗器材、實驗設計、實驗步驟、紀錄表格、實驗結果、討論、結論、下一步的研究課程改變,訓練撰寫研究報告,做中學例一、例二、例三：1、2、3例四提供格式或範例：實驗報告應有的格式、注意事項、暑假報告格式、研究動機目的範例。,成果2007 科展報告,幸運的真相四葉黃花酢漿草研究（縣優等）住在紫背草裡的神祕怪客紋翅果實蠅幼蟲生存策略之研究（縣優等）啊你變色了影響構樹和血桐汁液變色因素之探討（縣佳作、優等）調皮的變色龍橡皮筋老化之研究（縣優等）茶葉蛋，連破都不破！蛋殼破裂因素之研究胃口問題影響孔雀魚食量因素之研究酢漿草果實的爆開詳細資料在“關於生物還有問題”,除此之外,反思體悟,即時通和公用信箱對科展也有幫助學生也有寫科展報告的能力男生不適合做植物的研究一組還是要四個人，可以分工合作並不是所有的人都適合參與科展學生和老師都寫太多了！學生很辛苦！老師哪裡來的體力？,初衷寫在2006的想法,接下來可以做的（寫於2006）,實驗報告撰寫訓練（做到了）提早開始，多一些學生的空間，但是要在期限內完成（做到了）降低標準，讓學生享受（沒做到）,2009 課程背景與目標,背景：老師想休息任課班導師鼓勵學生沒有非做不可的壓力目標：情意比得獎重要不要推著學生前進會幫學生多做一點（目的是：輕鬆一點）初探性的研究,2009課程,招生：招收有興趣的同學第一堂課：科展介紹、與決定主題第二堂課：觀察與紀錄第三堂課：提出問題第四堂課：決定問題,科展說明招生簡章,一、科展是什麼？科展全名科學展覽。科展是一個自己動腦想問題、設計實驗、進行實驗和撰寫報告的過程。是一個辛苦的過程，但也會有不同的收獲。二、參加科展的條件（一）有足夠的課餘時間，並且願意付出。（二）對未知的科學現象有興趣。（三）肯吃苦耐勞。（四）希望更了解科學家的工作。,三、澄清與說明（一）科展需要長時間的投入。（二）每週除了固定時間（目前暫定週六下午）和老師討論外，仍需額外付出課餘時間。（三）需要主動的投入並自己發現，老師只是協助。（四）是否有好的作品需要靠自己的努力及是否選擇了適當的主題。（五）一組同學最多四人。（六）可能會影響課業表現。（七）以後要協助學弟妹進行科展或分享經驗。（八）表現不佳者（投入不足），bye bye!（九）不可假科展之名，欺騙師長或家長，否則，bye bye!四、你將學會（一）科學研究的基礎能力。（二）撰寫報告的能力。（三）對升學，稍有幫助。,2009 special,主題慢慢決定問題慢慢深入男生不做植物的觀察掌握初衷今年的主題：翅果鐵刀木、搖蚊、銅錢草,紀錄要完整,觀察紀錄表(格)日期、編號、預觀察項目、留白(附註)保存完整原始紀錄資料、電子檔案、照片檔案(隨身碟、共用電子信箱)電子資料要有備份檔名主題關鍵字日期同一天的照片放在同一個資料夾，並以主題關鍵字日期為資料夾命名,學生要做的,決定主題、決定問題實驗步驟設計表格觀察、實驗試著分析實驗結果,平台,一個公用的平台可以用來公佈事情、上傳資料、分享資料、備份資料，隨時掌握學生的進度Moodle平台與網路相簿（2006-2007）無名小站（2009）、公用信箱http:/,反思體悟 1,心裡話：其實今年我一點都不想帶科展的研究。無奈，居然有導師引導學生做。只好，拿出殺手鐧，我打了一份科展說明，非常努力的把科展的辛苦詳列清楚，而且還一直預告，如果沒有認真的投入，就會被我強迫“再見”。因為我想要輕鬆一點，因為我想要指導真正想要做研究的人，在這麼努力的阻擋之後，仍然有三組的學生參與。有很多負面情緒在心裡，大部分來自學校。科展教室裡什麼都沒有，連該有的“用心”都沒有。不過不到一點，十五班的同學們己經開始在測量數據了，我什麼都沒說，二點要開始的課程，你們不到一點就來了，而且不是第一次，你們己經這樣好久了；十六、十二班的同學也一樣，二點不到己經把自己該做的觀察全部都做好了；很感動，週間的測量，雖然我有時會懷疑你們到底有沒有在測量，不過每次的擔心都是多餘的，每一次你們都做的很好。雖然抱著很不願意的心情來到學校，準備指導科展，但是。心裡話：離開的時候，我很高興，能指導你們這一群學生，說真的，很幸運。,反思體悟 2,從主題到發展出研究問題可以用課程順利的發展進入實驗後因主題不同有所不同撰寫報告？,反思體悟 3,孟德爾成功的原因是因為選了適當的研究材料豌豆具有：生長期短、容易大量栽種、特徵明顯易觀察、且授粉的過程能以人為控制,真正的行動才有真正的了解,謝謝聆聽歡迎討論,
