臺灣100專案介紹
莊婷媜 高雄市文府國小教師

聽故事學科學 生活處處是科學


在高雄文府國小莊婷媜老師的自然科學課,總是可以看見一雙雙期待且專注的眼神,自然課不再是堂艱澀難懂的課程,而是一個個科學家故事、以及一項項與生活息息相關的體驗課。

台師大物理系畢業的婷媜老師,原是位國中理化老師,發覺國中生對於理化總是覺得難以親近且難懂,因而降低了學習的興趣;來到小學當自然老師的她,希望能激發學生對自然科的興趣,因此從生活點滴出發,尤其以小學生最喜歡的故事下手,時而科學家的故事、時而科學事件發生的歷史背景、生活上的小故事甚至是繪本故事...從「聽故事」吸引學生,進而帶著學生動動腦學科學,再運用日常生活用品做出來的教具或是器材讓學生動手玩科學。

自然科變得有趣且生活化,從故事中愛上科學,從動手做中理解科學,結合生活觀察,感受科學的美,在小學時期扎下不再恐懼物理化學的根基。



專案具體內容:

課程從阿基米德解謎真假皇冠的故事開始,孩子沉迷在這些哲學物理家的故事中,當老師述說「給我一個支點和一根棍子,我可以舉起地球」時,孩子被引導著思考這個物理力學的槓桿原理;故事引起孩子的對科學的興趣後,接下來,就是科學實作天平與砝碼,親自體驗何謂省力、費力,而不是死記「施力臂大於抗力臂,省力;施力臂小於抗力臂,費力...」接著,老師帶著學生蒐集生活中常見的礦泉水瓶、冰幫棍等,重現阿基米德當年的「螺旋泵」,進行自製投石器比賽,運用所學的原理動手討論實作,進行變因的探究及實驗,並思考其原因,深化學習。

在婷媜老師的科學課堂上,每一個理論或公式,都能從故事到實驗,讓孩子自己發現科學原來就在生活中。婷媜老師認為,用探究方式取代直述式講課,讓學生的學習是主動且自我整理形成概念,而不是老師的灌輸。讓學生發現問題,提出問題進而設計實驗解決問題,而這,正是108課綱自然科強調的素養。

一、聽故事學科學

一個科學原理的發現或是演進,一定有其歷史脈絡,喜歡閱讀科學史的婷媜老師,將科學家的故事或是科學史的發展整理成簡報,再講給學生聽,讓學生跟著故事,彷彿回到科學家的家鄉或是事件發生的現場,理解科學家奮鬥的歷程,學習實驗百折不撓的精神,或是理解當時科學原理研究的困難,孩子們的眼睛隨著故事而驚喜與嘆息,激發一起探索自然科學的本質的興趣,自然而然地從科學史中學習科學家的智慧。

例如「槓桿原理」,part1故事篇:
故事要從阿基米德解決真假皇冠講起,談到羅馬與敘拉古的戰爭,到「給我一個支點和一根棍子,我可以舉起地球」,進入課程主軸後開始讓學生動腦思考;這時,孩子的思考已經被婷媜老師的故事帶到阿基米德當時的時空中。

二、動動腦學科學

「物理」系畢業的婷媜老師深知科學原理常讓學生身在「霧裡」,為了不希望學完之後「勿理」,因此婷媜老師運用生活用品自製很多的教具,藉由實際操作和教具、教材的補充搭配,使自然課生動有趣且在談笑間理解科學原理。教具配合教學技巧,結合時事或是廣告,進一步把抽象的科學概念化為具體,從故事一路引導到公式,而非死背公式,希望學生感受科學的自然與美,引發學生理解原來萬事萬物的道理就是「物理」。

例如「槓桿原理」,part2動腦篇:
藉由長木棍及礦泉水瓶,讓學生回到當時的情境,透過科學實作,親身體驗何謂省力、費力,而不是死記「施力臂大於抗力臂,省力;施力臂小於抗力臂,費力…」;再接著分組作實驗,動手操作天平、砝碼,推理而不說理,找出「槓桿原理」平衡的規則,全班的數據出來後一起討論,讓學生明白槓桿原理的由來,啊!原來槓桿平衡的公式是需要相乘才能平衡的。

三、動手做學科學

婷媜老師的教室前半段是一般課桌椅,後半段是實驗桌椅,當上課進行到需要分組討論或是動手實驗時,立刻向後進行分組時實驗,讓學生不斷轉換學習模式,上課不無聊!

而且,每個學生在分組時都有個科學家名字,「請各組牛頓來老師這裡領取燒杯」、「各組法拉第請檢查溫度計」…婷媜老師在課堂上總是指使科學家進行科學實驗,這樣環境的營造,讓學生更貼近科學,也在每次的動手操作中引導學生,在生活中探索習以為常的事物,槓桿原理到現在還沒有結束喔!

例如「槓桿原理」,part3運用篇:
接著運用生活中的礦泉水瓶、毛線、冰棒棍、新鮮屋的牛奶空瓶製作出阿基米德當年的螺旋泵讓學生觀察,學生自製投石器進行比賽,運用所學的原理動手討論實作,進行變因的探究及實驗,並思考其原因,深化學習。

四、從探究教學到素養導向命題

從科學史、科學繪本、生活情境、生活用品為出發,發現問題、提出假設、設計實驗到解決問題並發表與討論,這是108課綱自然科教學的學習表現,而這也是婷媜老師一貫的教學理念與教法。

自99年起,婷媜老師與一群夥伴們跟著中山大學的林煥祥教授一起研究PISA命題,希望能與國際教育接軌,有鑑於考試領導教學,因此,自103年起,婷媜老師更是結合教學與命題,以PISA理念為命題精神,將月考試題生活化情境化,用以解決生活問題、探究為主軸進行命題,希望學生透過這樣的試題進行辯證與探究,並將這幾年的研究與社群的老師分享,期待讓素養導向命題真正落實在教育現場。

五、生活處處是科學

除了課堂上的探究教學,婷媜老師這幾年更帶著孩子一起探究生活上的科學,發現問題、用科學解決問題,參加多年科展獲獎無數,其中更以解決左營區在地汙染為議題,為了捍衛家園,不但成功揪出汙染源,更設計了專利的口罩保護學生的健康,榮獲國小組地球科學類全國第一名及最佳創意獎,以及最佳團隊合作獎,這也是探究教學最高的肯定與發揮。

婷媜老師證明了生活中處處是科學,透過科學原理形成脈絡,善用發問,引導學生探究、分析、整合與實踐的知能與態度,經由實踐,發揮人文素養的關懷,與生活結合,跨科,符應STEAM的精神,實現以學生學習為中心,促發思考的教學策略引發學生學習興趣,讓學生上課快樂、專心,又聽得懂,也為孩子打開了科學之眼。




成果與效益:

一、人人都是科學家
探究教學是每個孩子都可進行的科展研究,每學期6個班級,每班28個孩子,學生分組進行科學探究與實驗,並讓學生上台發表與討論,每學期均會安排一次從發現問題到解決問題的專題研究,讓每個孩子都是科學家!

二、上網飆作業成績斐然
高雄市自然科學團隊成立的「高雄探究網」題目設計非常與國際教育接軌,其中的設計科學素養的類PISA試題題組,在寒暑假期間提供給高雄市所有國小3~6年級學生上網飆作業,婷媜老師的班級總是認真的執行並獲得「送探究到你家」的獎勵榮譽。

三、創新教育方式獲獎得到肯定
婷媜老師不斷改良自然科教學內容,多次參加greateach等相關創意教學競賽,獲獎十餘次。2015、2016年,更擔任海峽兩岸教學觀摩擔任國小組自然科教學代表、2015高雄市特殊優良教師、2016科技大觀園網站/科普點子王專訪、2017中華民國物理教育學會物理教育教學獎、2018擔任北京師範大學教學博覽會台灣區成果國小自然科學代表。

四、跨國教學交流深受肯定
從香港、澳門、深圳、馬來西亞、日本到安徽、北京…婷媜老師走過多個華人學校,進行教學與分享,不論是學術交流或是教學交流,除了感受國情的差異,也帶回不同地方孩子的教育狀況與自己的學生分享,期待學生們能立足台灣,放眼世界!

這樣的教學方式在2016年,安徽師大的閆教授在安徽蕪湖看到婷媜老師的教學後,忍不住的讚嘆婷媜老師,說她用一根槓桿攪翻了課堂,讓他對於婷媜老師教學理念及教學功力更是佩服不已。

五、科學園遊會、科展比賽體現探究成效
結合時事、生活與流行,設計科學園遊會及帶領著學生做科展,屢創佳績,2019年疫情尚未發生前,並以「如意轉」(諧音同如懿傳)設計靜電吸引原理作為科學園遊會主題,獲得特優!
科展更是探究的成效表現,不論是高速高路柏油路面的研究、或是吃甘蔗可以不吐渣嗎?等等與生活相關的議題,婷媜老師都帶著學生們一一觀察,提出問題,設計實驗,解決問題,屢屢獲獎,驗證「生活處處是科學」。




影響力與擴散性:

一、社群共備共學:
自104年開始成立國小自然科教師跨校社群「科學酷課」,分享教學經驗也帶動教師共學,每學期均規劃6~10次的教學研習活動,從8人小組至今已有32位教師成員,從一開始的外聘講師,到現在由學員相互分享,秉持從生活情境出發的教學方式及素養導向命題的研習方式,老師們可以一同探究教學的精進,而後再將所學帶回課堂,影響更多的學生。

二、教學分享傳承:
高雄市輔導團團員、夢n講師、彰師大探究教學教練兼講師、初任教師共學輔導員、出版社諮詢委員…等等多重身分的婷媜老師,很樂意將20多年的教學經驗與所學所研究的教學方式與各場次的研習老師們分享與討論,希望大家能找到適合自己的教學方式與時俱進。




相關連結:

說科學史故事、教生活科學 莊婷媜獲「台灣100」企業特別獎
img
Copyright© 2021 遠見·天下文化教育基金會. All rights reserved.