這些年一起錄製的影像紀錄

未來教室新想像-科技時代的科學教育推進​

樂玩科學：從科展指導談素養 / 新北市沙崙國小主任 余俊樑（01：25：30開始）

學習者中心活動設計～以國小自然與生活科技為例

全國自然領域輔導團年刊發表/課程名稱：邁向學習者為中心科學探究教學－以「河流作用」為例

新北教育豐年季1講堂 / 備課，備什麼？

【2020新北名師LiveShow】小小生活越讀家第四集 星空偵探隊沙崙國小

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【2021新北名師LiveShow】「疫情下的學習共同體」（第2集）公開授課的觀議課-以學生為核心

【2021新北名師LiveShow】疫情下的學習共同體（第３集）英語課堂中的光與影

  

【2021新北名師LiveShow】「疫情下的學習共同體」（第4集）創造探究與協同學習的課堂～淺談可視化的課堂實踐  

國小自然科教材教法專書設計教學教案_非自然本科背景師資生_第四章_教學方法

國小自然科教材教法專書設計教學教案_非自然本科背景師資生_第六章_教學設計

出刊了！！12年課綱混齡教學課程導引手冊_自然科學領域

         因12年課綱逐年施行，新北市目前現有之混齡教材不敷使用，教育局需重新編纂課程指引，因此才能與吳良彥老師、王亭雅老師、李函霙老師、賴明煜老師共同協力完成「自然科學領域12年課綱混齡教學課程導引手冊」。編修過程中因不斷閱覽文獻，不成熟的想法逐漸產生，在此請大家給我指導。

        對於「混齡教學」（mixed-age teaching），多數人因為對教育本質以及學科本質的不瞭解，而「擴大了」、「想像了」實踐的難度。在人類教育的長河裡，混齡教學一直佔有長時間的主導地位，並非現在才有。蒙特梭利幼兒園、資優或特教的特殊生，乃至於補校、進修部的成人教育，都是混齡教學活生生的實例。工業革命後，為了快速培養工商業所需要的人手，學校開始採用分年齡、分班級、統一教材、統一進度的方式進行教學與師資培育，這是分齡教學的開始。分齡教學的教育假設是：同齡的學習者，其認知發展也會相近。但在眾多實證研究與實際教學經驗中，我們發現同齡的學習者，依舊會因家庭社經背景、種族、地區、身心發展而有所不同，換句話說：分齡教學制度，並無法將「認知發展」相近的學生放在一起；採分齡教學，學生認知發展的差異依舊很大。這種結果其實與混齡教學面臨的情況一致，若將年齡的因素去除，教師本來就需要針對認知發展有差異的學生進行差異化教學，因此混齡教學，在自然科學領域的教學方法上與分齡教學的做法無異，需要特別關注的反而是在現有分齡教育制度下所產生的教材，如何透過教學策略運用在「混齡教學」上。

        混齡教學有一個很重要的執行依循：「教師要以學生不同的學習條件與學習機會為前提，讓學生在教師們準備好的環境下，以自己的方式進行學習，在群體之中相互學習」（余曉雯，2021）。因此若以108課綱為基礎，將坊間三家版本的自然科學領域教科書以課程輪換(curriculum rotation)的課程組織型態進行A、B版本的編輯，整個班級在第一年學習同一年級的課程（A版本）一年，在下一個學年就學習另一年級的課程（B版本），全年級都一起上課。這種「課程輪換」的編輯方式，對於教材的運用尚屬容易，但在教學執行上需要特別注意的是：教師在設計教學活動時，要善用學生內部已有的差異，教師多準備一些不同的學習材料、提供不同的學習鷹架、藉由不同的任務分配，讓學生能利用自己現有的能力，自己選擇需要的鷹架進行學習。教師不用進行不同的教案設計，只需要讓學生以自己的方式進行學習，在群體之中相互學習即可。

        現代科學教育普遍認為自然科學領域的學習需要透過「探究和實作」來進行。而學生在進行探究與實作時，需要「問題解決」與「思考智能」兩項高層次能力同時運作、交互運用下才能完成。但「問題解決」與「思考智能」這兩個一個外顯、一個內隱，教師若非特意在課堂中透過「指令與提問」讓學生藉由動作與回應表現出來，同儕間實在很難相互學習。因此在進行教學時，教師務必要透過「指令與提問」讓學生將問題解決及思考智能的歷程，藉由動作與回應表現出來，以便異質性的群體可以相互學習，這在混齡教學更顯重要，絕不能像以往一般，以口若懸河、統問統答、一人回答代表眾人已懂得方式進行。

        偏鄉小校，人數降低很多很多，正是「發現差異、善用差異、讓學生以自己的方式在群體之中相互學習」的最佳教學環境；偏鄉小校也擁有採用探究教學的絕佳對象。身為教師，該注意的是「我們常無法察覺自己的提問是否精準含攝『問題解決』與『思考智能』這兩個面向」，因此我與團隊成員也將社群的討論納入到混齡教學中，用教案的方式呈現「每一個教學時段，教師應同時注意到的提問」，是否含攝『問題解決』與『思考智能』。

        在各位魯班門前弄斧，甚感汗顏，只能以野人獻曝的心情，稍做分享，希望對教育有一點貢獻。

第二學習階段符合問題解決與思考智能的提問範例

 沙崙科學人教師專業學習社群

新北自然科學輔導團

本文摘自新北市混齡教材資源手冊自然科學領域部分

（112年7月14日新北教國字第1121343590號）

108課綱下自然科學領綱將「探究能力」視為自然科學學習的重要內涵，而探究能力又區分為「問題解決」與「思考智能」這兩個面向，它們也是教師進行探究教學、學生進行學習遷移的重要基石。雖說領綱對於「問題解決」與「思考智能」多有描述，但教師常無法察覺自己的提問是否精準含攝這兩個面向。沙崙科學人與新北自然科學輔導團特別將「問題解決」與「思考智能」的提問範例編纂成下表，提供教師可以參考使用。

如何撰寫自然科學素養導向教案（五）教學流程與教師提問的撰寫～問題解決能力與思考智能「交互作用」的教案編寫：以康軒版簡單機械單元為例

 余俊樑

新北市板橋區沙崙國民小學

新北市國民教育自然與生活科技領域輔導團

國立臺灣藝術大學師資培育中心

（本文已刊登康軒自然通訊52期P22-P25）

延伸閱讀：

如何撰寫自然科學素養導向教案（一）從理解十二年國教學習表現與學習內容開始

如何撰寫自然科學素養導向教案（二）學習目標的撰寫

如何撰寫自然科學素養導向教案（三）教學流程與教師提問的撰寫～從簡案開始瞭解探究層次的差異

如何撰寫自然科學素養導向教案（四）教學流程與教師提問的撰寫～從探究層次簡案邁向「培養學生問題解決能力與思考智能教案」的編寫

一、前言

        十二年國教實施以來，各縣市政府教育局辦理眾多素養導向教案評選，我在參與評選的過程中發現：很多教師是依據學生的「科學概念學習點」來安排有趣好玩的學習任務，當撰寫完實施過程後，便攤開領綱，將所有「碰得到邊、好像有用到的指標」逐一臚列在學習表現與學習內容欄位中，完成他所認為的素養導向教案。這種教案最常見的錯誤有2個，其一「設計者對於學習目標的誤解」，以為在有限的節數下，也能在一個單元教會學生十多條的學習表現；其二是只考量「問題解決」，沒思考「思考智能」。 

        要如何撰寫符合科學探究的素養導向教案？教育部國民及學前教育署（2018）出版的「素養導向教學設計參考手冊」提到：「素養導向設計重視學生主動學習的角色，教案的敘寫不應只有知識能力的表述」；「學習目標要有學科知能的表述以及學習表現的表述」。因此個人建議先理解十二年國教學習表現與學習內容在說什麼；再去瞭解你的學生目前所處的程度與需求；緊接著挑選合適的學習表現與學習內容來撰寫符合科學探究的素養導向的學習目標，最後再依循學習目標編寫教案。

二、設計科學探究素養導向教案應注意的關鍵

        近代課程，學習目標朝向「以終為始」的概念來進行。對於如何撰寫學習目標，有些專家建議可從學習表現裡尋找學習目標動詞，在學習內容裡挑選學習目標名詞，再將動詞與名詞編寫成一句話即可生成學習目標。陳佩英與愛思課團隊（2017）則認為學習目標的主詞是學生，透過可觀察的動詞，教師可以從受詞檢核學生該學到的學習內容，所以學習目標的敘寫應包含主詞、動詞及受詞。

        另有些專家則建議可採用學習者(Audience)、行為(Behavior or capability)、情境(Conditions)、標準(Degree)等四項ABCD要素來敘寫學習目標(Heinich, Molenda, &Russell,1989)。1、學習者(Audience)：以學習者角度為出發點設計。2、行為(Behavior or capability)：學習者將會學到的行為或技能。3、情境(Conditions)：學習者在什麼條件進行知識、技能或態度的學習 。4、標準(Degree)：學習完畢時, 評量學習成功的標準。

        因應素養導向教學著重情境與脈絡化的學習，個人近年在推廣採用學習者(Audience)、行為(Behavior or capability)、情境(Conditions)、標準(Degree)要素，搭配十二年國民基本教育領域課程綱要核心素養發展手冊第46-47頁的「認知、技能或情意」動詞表來敘寫學習目標。動詞不同，學生的學習層次就隨之不同，學習評量的層次也跟著不同。

        十二年國教自然領域課程綱要將探究能力區分為「問題解決」與「思考智能」兩項，因此這兩個要項便成為培養學生探究能力不可或缺的重要成分內容。學生在進行探究時，需要問題解決與思考智能同時運作、交互運用；在撰寫教案時，當然也應該同時思考這兩個要項。但「問題解決」與「思考智能」這兩個一個外顯、一個內隱，課堂上可以透過「指令、提問」讓學生表現出我們想培養的能力並藉此評量，若要在教案中呈現「問題解決」與「思考智能」的教學流程，則需要關注師生、生生間的思考脈絡。換句話說，我們要將學生如何思考，以及教師如何引導學生思考，用文字呈現在教案中。

        為了讓教師在進行素養導向教案設計時能從以往「僅關注問題解決教學」邁向「問題解決與思考智能教學」，我建議採用底下教案格式。這個教案格式有助於讓教師在撰寫教案過程中不斷檢視學習目標、探究層次、探究型態與思考智能間的對應關係，達成真正符合科學探究的素養導向教案。底下將以康軒版簡單機械單元為例，簡要說明如何撰寫符合科學探究的素養導向教案。（關於科學探究如何精緻的實施；不同程度學生如何進行不同層次的科學探究，可參閱康軒自然通訊第41期P6-P9不一樣的科學探究）

三、以教科書為基礎的科學探究素養導向教案設計

        現有教科書的困境在於全國通用，無法適應所有學生的生活情境與經驗。另外每一個活動驗證一個科學概念的設計，也讓情境不斷抽離，無法達成「素養導向課程設計」的要求。以康軒版六下間單機械單元為例，本單元拆解成槓桿、滑輪與輪軸、動力傳送三部分，各自舉很多實例做說明。但學生在生活中使用的是複合式工具（例如立可帶、腳踏車），若能「從生活情境中想一個問題，盡量用這個問題教會這個單元要教的科學概念（槓桿、滑輪與輪軸、動力傳送），這個問題就會是符合近側發展區上緣的好題目，會讓學生在同一個脈絡裡學習。

主題名稱				簡單機械～槓桿		設計者		余俊樑老師
實施年級				六年級		實施節數		3節
領域/科目				自然科學		實施時間		120分鐘
	學習表現		pc-Ⅲ-2能利用簡單形式的口語、文字、影像（例如：攝影、錄影）、繪圖或實物、科學名詞、數學公式、模型等，表達探究之過程、發現或成果。				tc-Ⅲ-1 能就所蒐集的數據或資料，進行簡單的記錄與分類，並依據習得的知識，思考資料的正確性及辨別他人資訊與事實的差異。
學習內容	學習目標
INb-Ⅲ-4力可藉由簡單機械傳遞。			各組提供一台腳踏車（情境），讓學生（學習者）能夠使用（素養動詞）口語、文字、繪圖或實物、科學名詞、數學公式等（標準）方式描述（素養動詞）腳踏車是由哪些施力工具構成？它是省力工具嗎？（行為）。				學生（學習者）能夠就所蒐集的數據、同學的想法或教師提供的資料（情境），與習得的知識連結（標準），辨別（素養動詞）資料的正確性及辨別（素養動詞）他人資訊與事實的差異（行為）。
本教案之學習目標採用學習者(Audience)、行為(Behavior or capability)、情境(Conditions)、標準(Degree)等四項ABCD要素來敘寫學習目標。
問題解決採取的探究層次			結構式探究				思考智能 採取的教學法		批判思辨教學
1.   因為採取結構式探究，所以教師會直接提供觀察情境，給予題目、提供或暗示計畫。分析發現、討論傳達這兩項將由學生自己進行。 2.  因為採取批判思辨教學，所以將依照提供科學問題情境、產生假設、驗證假設、統整活動四個步驟進行提問。
教學活動設計
學習目標		問題解決採取的探究層次			思考智能採取的教學法		教師提問
各組提供一台腳踏車（情境），讓學生（學習者）能夠使用（素養動詞）口語、文字、繪圖或實物、科學名詞、數學公式等（標準）方式描述（素養動詞）腳踏車是由哪些施力工具構成？它是省力工具嗎？（行為）。                                   學生（學習者）能夠就所蒐集的數據、同學的想法或教師提供的資料（情境），與習得的知識連結（標準），辨別（素養動詞）資料的正確性及辨別（素養動詞）他人資訊與事實的差異（行為）。		觀察定題 教師提供觀察情境，並給予題目。 各組提供一台腳踏車供學生操作探究。			提供科學問題情境 教師提供各組一台腳踏車，讓學生能夠進行觀察、動手操作、體驗，隨後提出ZPD上緣的問題。		1.每一組都有一台腳踏車（或youbike），在安全前提下，邊操作邊思考底下問題： 腳踏車是由哪些施力工具構成？它是省力工具嗎？
					產生解釋（假設） 1. 邀請學生將前面的大問題分成數個小問題來探究。學生可能產生很多看法，建議教師加以收斂，例如： （1）腳踏車是由哪些施力工具構成？ （2）什麼是省力？什麼是費力呢？ （3）腳踏車是如何傳送動力？     2. 邀請學生能夠利用教科書（類似文獻），以口語、文字、繪圖或實物、科學名詞、數學公式等方式進行小組意見表達，並試著將解釋（假設）呈現在筆記中。 3. 請全班學生以組間方式以口語、文字、繪圖或實物、科學名詞、數學公式等方式，彼此分享自己的解釋（假設）。 4. 重複釐清每個人的解釋（假設）		2.為了找出這個問題的可能答案，我們需要將這個大問題先切成小問題來解決。有人願意分享看看嗎？   （1） 你是根據何種理由產生這種想法？ （2） 你是看到什麼產生了這種想法？ （3） 想想看、說說看，○○同學所說的是什麼意思呢？ （4）○○同學和○○同學所說的意思一樣嗎？ 3.教科書P16-25的說明，能給我們什麼幫助？ 4.這個問題可以分成哪些小問題來探究呢？   5.   這些小問題，讓我們依序解決。 6. 腳踏車是由哪些施力工具構成？ （1）這些施力工具在哪裡？指出來（拍起來或畫出來） （2）槓桿、輪軸、齒輪、鍊條在哪裡？ （3）和教科書相對照，腳踏車上的施力工具與教科書P16-25上的定義一樣嗎？ 7.原來大家都已經找到了腳踏車上的施力工具有「槓桿、輪軸、齒輪、鍊條」。那他們是省力工具嗎？讓我們先從槓桿開始研究。 8. 什麼是省力？什麼是費力呢？ （1） 用什麼來定義「力」呢？ （2）省力或費力，要用什麼儀器來測量呢？你是根據何種理由產生這種想法？ （3）說說看，○○同學所說的是什麼意思呢？ （4）○○同學和○○同學所說的意思一樣嗎？ （5）看看同學的表情，你覺得你剛剛的分享，哪個部分是大家比較難理解的地方？ （6）你是根據何種理由產生這種想法？ （7）看看同學的表情，同學是不是沒有觀察到你看到的地方？我們怎麼做也能讓他們觀察到呢？ （8）有需要設計一個實驗來釐清想法嗎？
學生（學習者）能夠就所蒐集的數據、同學的想法或教師提供的資料（情境），與習得的知識連結（標準），辨別（素養動詞）資料的正確性及辨別（素養動詞）他人資訊與事實的差異（行為）。		計畫執行 教師以腳踏車上學生確認的「槓桿」，給予實驗步驟進行探究。			驗證解釋（假設） 1.   邀請學生以小組認養一個腳踏車上的槓桿結構，以教科書P6-10為參考資料，設計實驗，便確認各部件是省力或費力槓桿。       2.   邀請學生參考習作P4-8的內容，設計實驗表格，找出規律後，用口語、文字、繪圖或實物、科學名詞、數學公式等方法說出自己的發現。		9. 請小組認養一個腳踏車上的槓桿結構，以教科書P6-10為參考資料，設計實驗，（例如：把手、龍頭、煞車把手、踏板…）為主題，邀請學生參考教科書P6-10設計實驗，以便確認各部件是省力或費力槓桿。 10.想想看，你的部件像教科書哪一頁的槓桿？ 11.如何利用桌上的實驗器材來進行實驗呢？要紀錄什麼？請參考習作P4-8的內容，將實驗設計、表格寫在筆記本上。 12.設計完成後請學生找老師討論。老師可以用底下問句讓學生進行思辨： （1）你的部件支點、施力點、施力臂、抗力點、抗力臂在哪裡呢？ （2）你實驗器材的擺設與想要確認的部件，相對位置一樣嗎？
各組提供一台腳踏車（情境），讓學生（學習者）能夠使用（素養動詞）口語、文字、繪圖或實物、科學名詞、數學公式等（標準）方式描述（素養動詞）腳踏車是由哪些施力工具構成？它是省力工具嗎？（行為）。		分析發現 因為是結構式探究，因此從這一步驟起將交由學生進行，教師採用引導，不再提供直接的答案，要求學生找出規律。					13. 讓我們整組一起討論這些表格上的數據，看看有什麼規律。老師可以用底下問句讓學生進行思辨： （1）表格中，哪裡呈現省力或費力的趨勢？ （2）你是看到什麼產生了這種想法？ （3）如果要說這是省力（或費力）槓桿，我們的證據在哪裡？ （4）很多人參考習作用表格來呈現他們的發現，有沒有更好的呈現方式呢？ （5）折線圖該怎麼畫？怎麼利用圖來說明規律呢？
		討論傳達 教師引導學生利用有效的方式傳達他們的探究結果，並鼓勵組間的討論。 教師最後進行槓桿部件的總結，要求學生整理於筆記上，並鼓勵學生繼續探討腳踏車的輪軸部件。			統整活動 1.   邀請學生分享探究成果，並要求以口語、文字、繪圖或實物、科學名詞、數學公式等方法說出自己的發現。 2.   教師總結槓桿部件的學習活動，針對批判思辨過程中的問題，提出建議。 3.   鼓勵學生繼續探討腳踏車的輪軸部件。		14.讓我們全班一起分享大家探究的成果。老師可以用底下問句讓學生進行思辨： （1）你的部件，是省力或費力槓桿？ （2） 哪一組也有類似的結果？ （3） 你們的證據在哪裡？ （4）腳踏車有哪幾種槓桿？他們是省力或費力的槓桿？ 15. 教師示範分享報告的各種樣式，可以用模型進行說明、用數學公式進行列舉證明。 16. 教師總結槓桿部件的學習活動，鼓勵學生繼續探討腳踏車的輪軸部件。

四、 結語

不論是九年一貫課程綱要或十二年國民基本教育課程綱要，都不斷強調「科學探究與實作」的重要，Lawson(1995)也強調欲在課室中實施探究式教學，教師必須瞭解科學探究的本質。但60多年來多數教師誤解學習目標，以為指標愈多愈好；串接過多情境以致情境破碎；或仍以「問題解決四大過程」作為探究教學的主軸，遺忘「思考智能」必須無時無刻與之搭配。本文以康軒版「簡單機械」單元為例，嘗試從一個ZPD上緣的問題開展學習脈絡，撰擬學習目標，再依據問題解決與思考智能交互設計的觀點進行教案的設計，希望能拋磚引玉，讓我們的課堂能符合科學探究的素養導向教學。