什麼是探究？如何應用在理化教學上？為了夢一回娘家，特別參加探究教學研習，想了解什麼是探究。也爬了一些文整理成這一篇。

針對一下(遺傳、生殖)、二下(化學反應)、三下(電流熱效應、電和磁)教學單元，老師們如何設計具有探究精神一堂課。(不必堂堂探究，我們共備出一堂課，也希望將共備後的成果提供給偏鄉非本科系授課老師或是有需要資源的老師參考。)

沒有受過正統科學教育訓練，所以沒有理論基礎，上網查了一些關於探究與探究教學，並以我自己懂的方式整理摘要。

什麼是探究教學？

節錄幾句參考資料^[1]上的文句。

1. 探究式教學法又稱發現法、研究法，是指學生在學習概念和原理時，教師只是給他們一些事例和問題，讓學生自己通過閱讀、觀察、實驗、思考、討論、聽講等途徑去獨立探究，自行發現並掌握相應的原理和結論的一種方法。它的指導思想是在教師的指導下， 以學生為主體，讓學生自覺地、主動地探索，掌握認識和解決問題的方法和步驟，研究客觀事物的屬性，發現事物發展的起因和事物內部的聯繫，從中找出規律，形成自己的概念。學生需要思考怎麼做甚至做什麼，而不是讓學生接受書本上或者教師提供的現成的結論。

2. 探究式教學的缺點：多數比較適合小班教學，在許多大班級實施時難度較大。耗時比較長，只能夠選擇性應用。

3. 探究式教學的載體與核心是問題，學習活動是圍繞問題展開的。探究式教學的出發點是設定需要解答的問題，這是進一步探究的起點。從教學的角度講，教師需要根據教學目的和內容，精心考量，提出難度適度、邏輯合理的問題。

4. 在探究教學中，教師是引導者，基本任務是啟發誘導，學生是探究者，其主要任務是通過自己的探究，發現新事物。因此，必須正處理教師的“引”和學生的“探”的關係，做到既不放任自流，讓學生漫無邊際去探究，也不能過多牽引。教師為了達到讓學生自主學習的目的，引導學生自己去發現問題，學生不明白時可適當點撥，誘導探究的方向。

5. 經過探究過程，學生要把自己的實驗過程或者查閱的資料進行總結梳理，得出自己的結論和解釋。不同的學生或者團隊可以就同一問題提出不同的解釋或看法。他們要能夠將自己的結論清楚地表達出來，大家共同探討。

6. 交流自學成果與合作學習：在互相交流中，使大家思維相互碰撞，努力撞擊出創造思維的火花。交流形式可以靈活多樣，可以讓學生自由發言，也可以讓學生先在四人小組交流，然後派代表在全班彙報。討論的形式可以靈活多樣，可以同桌互幫，四人小組研討，全班辯論等，為學生充分表現、合作、競爭搭建舞臺，使教師指導和學生自主探究相結合，傳授知識和解決問題相結合，單一性思考和求異性思維相結合。

7. 合作學習過程中，教師要善於誘導。如：“你認為他說得對嗎？為什麼？”“對他的回答你滿意嗎？你有什麼不同的見解？”等等，把學生的思維推向高潮。討論要使學生思維碰撞，閃現思維火花，激發表現欲，促進創造思維的發展。討論中，教師要做到：
   （1）要密切關註討論的進程和存在的問題，及時進行調整和引導；
   （2）要發現多種結論，特別註意和自己備課時不一致的結論，變教案為學案；
   （3）要充分調動學生討論的積極性，及時發現優點，特別是善於捕捉後進生的“閃光點”，及時給予鼓勵。

來源：參考資料1.智庫百科，什麼是探究教學法。

什麼是主動探究與研究？

雖然我們之後是用107課綱，但不管之前或之後，探究一直是重要的能力。節錄幾句參考資料^[2]上的文句。

1. 依據九年一貫課程總綱綱要對「主動探索與研究」基本能力的定義為：「激發好奇心及觀察力，主動探索和發現問題，並積極運用所學的知能於生活中。」
2. 主動是一種關懷和參與的意願和精神；探索是好奇心與敏感度的表現：研究則是運用嚴謹的分析、推理與歸納等科學方法，探究問題，以發現新的事實、理論 或法則。
3. 「主動學習」是指學生主動或積極地投入學習活動，學習常以問題為始，尋求答案為終，學習過程由學生自己主導，結合新、舊經驗與知識，強 調思考與創作，在這種學習方式下，學生是學習的主角，而不是聽眾或觀眾。教師則是導演、輔助者或助手。
4. 「專題研究」 是一種較強調書面呈現，較有深度的主題探索結果，較強調高層次能力的綜合運用，例如：在資料整理上，重視分析、歸納、統整和組織能 力；在資料來源方面呈現多元性，包括查閱書報期刊、下載網路資料、採集標本、觀察、實測、紀錄…等；研究報告的撰寫也有一定的格式，包括研究動機、目的、 方法、結果與建議等。(科展就是這個走向，走著走著~好像越來越深~深不可測！)
5. 引導學生主動學習的教學策略有以下六種：
   （一）鼓勵學生多發表個人看法。學生動手做實驗及報告進行分組討論，上台報告討論成果。玩學習遊戲，分組比賽。
   （二）教師善用發問技巧，多問開放性問題，除了「何人？何事？何時？何地？何物？為何？」之外，還有「如何改變？」、「如何改進？」以及「假如這 樣，會產生何種變化？」……等，以促進學生思考。
   （三）鼓勵學生合作學習，輪流當小老師，從教中學和做中學。
   （四）提供補充或自修教材，充實圖書或電腦設備，讓學生自由使用，主導個別學習。
   （五）鼓勵學生自訂題目從事主題探索，可採獨立或分組研究，教師提供協助予以指導。
   （六）進行大單元或主題教學，使學習更生活化、趣味化。
6. 引導學生進行主題探索學習的教學策略有以下四種：
   （一）矛盾事件法：教師利用實物展示、表演、影片或口頭提問等方式來顯現矛盾事件或現象，引起學生內在的學習動機，進而探究事件的真象。
   （二）解決問題法：教師就實際生活中所遭遇的問題情境，選擇富有挑戰性且能引發學生興趣的問題，然後協助學生搜集資料應用 各種知識及技能去解決問題。
   （三）歸納法：教師先提供各種實例，然後讓學生去下定義，進行討論，最後歸納出某種概念或原理原則。
   （四）演繹法：教師先說明某種概念或原理原則，然後再讓學生去經驗或發現事物的特性或實例。
7. 教師在教導學生「主動探索與研究」這項基本能力時，自己先要成為一個愛挑剔的思想家、創造力的決策者以及終身的學習者，敏感於觀察學生的學習潛能與學習態度，善用教學策略幫助學生結合生活情境與舊經驗，引導學生主動學習，培養問題意識，探究所有可能的解答並在研究過程中，享受互助合作以及解決問題的樂趣。

　(其實我有點搞不懂第5、6的差別。至於第7點，要當一個科學老師~真是不簡單啊！)　

來源：參考資料2.九年一貫課程與教學網，主動探究與研究。

探究教學例子：

內容也是來自參考資料^[2]，裡頭有一些例子，其中二個與自然有關且我感興趣的：

以終極平衡的鐵絲玩意來說，配合"轉動與平衡"教學，適合國小中高年級。(覺得國中也可以)

• 能力：
  1.能利用鐵絲製作轉動的玩具。
  2.能主動觀察校園或遊樂場所中轉動的玩具。
  3.能運用觀察、操弄、實驗等方法，歸納出槓桿平衡原理。
• 活動內容：
  1.教師指導學生自在的用鐵絲製作會轉動的玩具。
  2.教師問學生：「在日常生活、校園或遊樂場所中，那些玩具也能轉動與保持平衡？」，鼓勵學生發表，並再思考「為什麼轉動的玩具既能轉動又能保持平衡？」
  3.教師引導學生觀察、操弄、實驗，發現槓桿平衡原理的應用與表現。
• 我寫過的相關文章：簡易平衡玩具、紙平衡鳥與鋁平衡鳥的製作、從平衡鳥到學生的搞怪"鳥"、平衡竹蜻蜓與金工平衡鳥、槓桿原理與硬幣的平衡、平衡之美！一根羽毛的重量、用牙籤與鐵絲玩平衡 (活動過程)~我看見學生在"發光"！

以雞蛋與重心來說，雖然國中沒刻意強調重心概念，但也可以跟轉動與平衡一起討論。

• 能力：
  1.能將生雞蛋直立在厚墊板上。
  2.能發現並說明蛋直立的條件。
• 活動內容：
  1.教師問學生：「一定要在端午節午時，蛋才可以直立嗎？」
  2.班上分組競賽，教師發給各組10個生雞蛋，在一張硬墊板上（26x18平方公分）直立雞蛋，限定時間15分鐘，每立一個雞蛋兩秒鐘不倒即得一分。
  3.教師請立蛋成功的學生說明立蛋的訣竅，並引導學生探討蛋要直立的條件（以手指感覺蛋的重心，使其滿足“重心的垂線通過與桌面接觸的面積內”的條件）。

一直都是用自己的方式在教學。不清楚自己有做到多少"探究"？科學玩具、影片或新聞事件都是很好的素材，不只是引起動機，也可以用於教學，觀察討論，發現問題或實作研究。

曾做過發泡錠的實驗，覺得這很適合帶學生做，材料容易取得。當時的作法沒有記錄成文章。除了發泡錠，我也準備了檸檬酸、小蘇打、糖粉，三種白色粉末。再觀察完發泡錠跟水的反應之後，讓學生進行實驗，找出在主成分中究竟是哪些物質才是引發反應的主角。最後再統整去解釋其中的變化。

只是不喜歡寫教案，學習單，偏偏教案與學習單是最容易傳承與參考的。還好有共備，幾位老師一起合作，發揮各自專長，共同設計探究式課程教案。在zfang的科學小玩意上記錄曾做過一些活動與整理相關影片，這些經驗可以再深入設計成探究課程。

將八年級(國二)化學反應(氧化還原、酸鹼、反應速率、有機化學)有關的文章整理如下：

反應速率：
仙女棒教學篇~仙女棒的觀察與聯想、再看仙女棒的火花、燃燒五月雪~木棉花驚『焰』、燃燒法檢驗植物棉、合成棉與頭髮

酸鹼：
從『有』到『無』~隱形墨水(整人墨水)、理化課也『玩蛋』~用石灰放熱來煮蛋、玩蛋~用暖暖包與乾燥劑來煮蛋、非常好色~芋仔番薯的變色實驗、古早味童食~椪糖 、動手做椪糖與焦糖化反應、一通就『熱』~水管疏通劑、油麵大變身~彩虹涼麵DIY、誰讓貝殼砂冒泡？一堂探究與動手做的科學課、肺活量、二氧化碳與酸鹼中和(2/3)~實驗課篇、誰讓貝殼砂冒泡？一堂探究與動手做的科學課、紫色高麗菜之夢幻雞尾酒

氧化還原：
寶特瓶紅茶消失術、碘的小魔術~『紅茶變汽水』

有機：
用清潔劑來作畫(上)~牛奶抽象畫之步驟原理篇、理化課也甜蜜~用糖果來作有機分子模型、甘蔗渣的乾餾實驗在課程設計上，月鈴老師、莞如老師主張逆向思考。

關於探究教學"教案設計"：

又回到如何進行探究教學？怎麼設計探教教學課程？這也是"國中自然組之夢一回娘家"強調的共備重點，希望大家透過共備設計出幾堂探究式課程教案，讓之後也想從事探究式教學的老師參考，特別是為偏鄉許多非專長非本科系的老師。

節錄幾張莞如老師的影片(投影片)，這幾張我滿有感的：

目前影片屬於內部連結，一旦同意公布影片連結，再放到這兒~

(影片)

參與教科書編輯過程，知道南一版的自然課本就是遵循5E精神而設計，早就在探究了。關於5E，可以參考白榮銓老師的網站，居仁國中團隊在2007年就已經進行課程統整與設計(方案摘要連結)。

• 探究式教學法為基礎的5E Model教學模式，將教學分成五個階段：
  參與(Engage)→探索(Explore) →解釋(Explain) →精緻化(Elaborate) →評量(Evaluate)。
• 自然與生活科技教學，應以學生活動為本體，施行探究教學，使學生由動手做活動中，熟悉探究方法。

其實，好好做課本實驗也是探究。只要記得~不是先教觀念再用實驗去驗證，而是先做實驗，再獲得結論。簡單地說：一般的講義是先教概念再舉例子或進行實驗；探究式的學習則是先討論例子或進行實驗，再從中比較異同獲得觀念。

網路上很多優質科學影片可以討論，另外要感謝新聞媒體~製造了很多可以找碴的科學相關新聞，也豐富了我們的教學，來讓學生討論一番。

先這樣~

祝 2016.01.31 "夢一回娘家"活動順利！大家寒假快樂~

zfang   2016.01.30