科學探究從小開始–鄭志鵬老師

 
2013/10/21 劉辰岫 | 特約文字編輯     15,132
 
學習科學,不是只限於自然科學系的大學生或研究生,重點在於對問題的思考、整理和歸納的過程。很多教育人員熱心推動這個理念,施行的方式卻不盡不同。例如,從2011年開始到今年已經舉辦3屆的「全國國中科學探究聯合發表會」,就集結了許多學校的師生,一起分享科學探究的過程和樂趣。這個像是「少年科學派對」的活動,幕後一位重要推手和發起人就是台北市立龍山國中的鄭志鵬老師。
 
摸得到的科學
 
畢業於台灣大學化學系的鄭老師在大四時就發現,比起整天待在實驗室裡頭,他更喜歡和人接觸,因此就決定走教育這條路,並接著在臺灣師範大學攻讀碩士。已有11年教學經驗的他,不斷在課堂上引進新的教學方法、自製教具,在課程的規劃上也非常有自己的一套。
 
鄭老師會根據教學時間的長短,適當地讓學生自己製作科學教具或是實驗器材,「邊做邊學,學生對於教學內容的印象會更深刻。」如果有製作難度較高的器材或是允許學生親手做的時間不多,他才會親自動手。例如,有一件用大型玻璃量筒、保麗龍球和小喇叭等材料所製成的孔特管,插上iPhone裡的訊號產生器App,就可以在量筒內看到不同形狀的駐波,「用這個方法來引發學生在課堂上的思考非常有效!」
 
從2005年開始就擁有自己的部落格,偶爾分享教學心得,但是真正大量投入時間撰寫和經營是約從2007年開始。鄭老師說是受到其他學校老師的影響,例如台南市大橋國中的王德麟老師和高雄市中山大學附中的謝隆欽老師等。有了網路來連結他和這些擁有相同教學熱情的老師們,使他覺得在教育這條路上不孤單,並且更想把自己的教育理念與經驗和其他人分享。他的部落格上記錄了製作教具的過程、課堂上進行的實驗、課程題材和延伸閱讀的資料等,還有自己對於教學的方法和理念。
 
鄭老師會利用iPhone和iPad等科技產品做教材或實驗工具,只要下載免費或便宜的App,就可以立即將這些手機或平板電腦變成磁力量測器或是調音器等實驗用具,而不需要花大筆錢購買市面上昂貴的傳統儀器。「好比說,國中都會學到聲音,那你要怎麼讓學生『看』到聲音的頻率?這個iPhone的調音器App就很好用。」謝老師現場示範。
 
科學探究聯合發表會
 
也就是因為知道現今教育體制明顯不能帶給學生多元化的學習,在一次的全國物理教學研討會中,他和來自屏東的邱彥文老師商議籌備一次「全國國中科學探究聯合發表會」,次(2011)年就在龍山國中舉辦。
 
第1屆的發表會,找了5個學校的學生參與,分享過去一年中他們所研究的專題內容、過程、結果和心得等,沒有比賽也沒有名次,每位來參加的學生都是贏家。第2屆的參加學校擴大到了14個,共有32個主題。因為主題數目眾多,所以會議用分組的方式進行,分幾個大主題同一個時間在不同的教室舉行,此外,還有海報解說時間,在茶敘的時候可以同時交流。第3屆則因為場地和住宿的人數限制,改到了新竹交通大學,有共8所學校150位學生參加。
 
除了分享科學探究成果,有些學生也把他們研究的過程轉化成為課程。例如,新竹光武國中的學生就帶頭教其他人,如何用LED做一個會發亮的花盆。學生自己上台教學不是容易的事情,需注意難易度的掌握、如何解說和時間長短的控制。結束之後,老師會跟學生討論哪邊應該改進,然後在第2天的課程中,再嘗試用改良後的方式來教學。「這樣的一個過程,對上台教學的學生來講,學到的東西實在太多了!」
 
老師平時是如何引導學生完成這樣的科學探究過程呢?鄭老師說,他首先會讓學生們一起腦力激盪,然後再從發散的主題逐漸收斂,「有時候他們想到的沒辦法全做到,但是其中的某一部分是可以做的,就把它抽出來。或者說學生很堅持要做什麼,我就讓他們做,如果做不完,就建議他們把已做好的東西先整理出來。」然後他會用指導研究生的模式,讓他們有充分自由發揮的空間,用身邊可取得的材料完成實驗。
 
「這樣的一個探究過程,其實跟科學家的研究是很類似的。學生可以成為生活中的科學家。」鄭老師認為藉由這個學習方式,學生可以獲得全人教育,而且重點應該是享受它的過程,而非結果。「他們有的將來不走理科的路,有的會去念歷史系或是法律系。念法律的若有科學的思考邏輯,絕對是有幫助的。」
 
任務導向式教學模式
 
至於未來的教育推行方向,鄭老師說,「暑假之前我遇到教學瓶頸,感覺想法很雜亂,花了一些時間思考後,最近正在整理歸納出一個『任務導向式科學探究課程』,把8、9年級理化課程都變成任務導向式的教學模式。」
 
基本上,就是跟隨科學探究聯合發表會的精神,一開始先提供一個情境,不提供問題。例如「探討磁場強度與導線電流強度關係」,學生要自己構思一個可以完成這個任務的實驗架構,「或是進階一點,給他們磁鐵、導線、電池,請他們看看這些東西可以玩出什麼?老師大概心裡有個底,有什麼東西可以玩,但是並沒有告訴學生這些東西放在一起可以怎樣。」鄭老師表示,「這就是一個科學探究的歷程,做大叫科展,而我們是把科展的元素帶入課程中,縮小並簡化,讓它短時間內可以完成。科學發展史其實就是我構思課程的藍圖。」
 
鄭老師也很坦白的表示,面對現在教育體制的評量制度,這些改革的成績很難被看到,但是上課能夠專心的學生很明顯地變多,睡覺的學生變少了,而這樣的教學方式也並不會讓學生的成績變差。
 
一直這麼用心地在為學生設計更好的教育學程,對於自己的收穫,鄭老師說:「最欣慰的事情就是畢業的學生回來跟你說,老師的教學方法對他的幫助很大。」