教學錦囊

【自然】12年國教教學設計 —以5E 教學模式為例

高雄市莊敬國小 許國忠老師

108學年度開始實施12年國⺠基本教育課程綱要,預計110學年度國小三年級自然科學領域即適用新的領域綱要(簡稱:領綱)。新領綱以學習重點作為課程設計的依據,學習重點包含學習內容與學習表現,其中學習表現架構表包含:科學認知、探究能力,以及科學的態度與本質三個項目(教育部,2018)。如何依據此三個項目的學習表現有系統地呈現於教學,是自然科學教學設計的重大挑戰。

本文嘗試以新領綱的學習表現為依據,運用符合學習理論之5E 教學模式(instructionalmodel),針對康軒版三年級上學期神奇磁力單元:「磁鐵的N、S 兩極,具有同極排斥,異極相吸」的科學概念,進行教學設計。並將探究依開放程度區分為結構式、偏結構式引導、偏開放式引導、開放式引導分別設計。自然科教師進行探究教學時,可依學生之程度以及時間進行調整。

教學設計格式說明

5E教學模式是Bybee(2002)根據Bransford、Brown和Cocking等人(2000)在「How people learn」⼀書中,三個有關學習的關鍵發現,指出⼀個可符應學習關鍵發現的教學模式。這個教學模式是5E教學模式,分別為:投入(Engage, E1)、探索(Explore, E2)、解釋(Explain, E3)、精緻化(Elaborate, E4)、評鑑(Evaluate, E5)共五個階段。教學設計格式區分為上半部和下半部。上半部主要說明設計依據,下半部主要為5E 教學模式的學習活動設計。詳細說明如下:

教學設計格式上半部

(⼀)單元簡述:說明單元名稱、實施年級與節數,其中節數會依據教師採取探究教學的開放程度,所需時間會有差異。

(⼆)學習重點:依據新領綱區分為學習內容與學習表現。學習表現又包含:科學認知、探究能力,以及科學的態度與本質三個項目。

1. 學習內容:是自然科學領域之核心概念。

2. 學習表現:

(1)科學認知:對應相關學習內容,區分記憶、了解、應用、分析、評鑑、創造六個層次。此項目新領綱並沒有編碼方式,筆者嘗試運用領綱的說明,以學習內容為主編碼,以六個層次為次編碼,以語詞字⾸英文字⺟為編碼,如記憶-R、了解-U、應用-Ap、分析-An、評鑑-E、創造-C。

(2)探究能力:新領綱區分為解決問題與思考智能兩個子項。筆者認為解決問題子項較屬外顯行為,思考智能較屬內隱思維,兩者互為表裡,為探究能力不可或缺的要素,這與5E教學模式的E1 至E3 階段的教學具有⼀致性。也就是說藉由5E 教學的實踐,探究能力的學習表現就可有系統性、有順序的連結在⼀起。

(3)科學的態度與本質:科學的態度與本質可視為⼀種後設學習,學生在經歷⼀段探究歷程後,再來進行回顧,反思科學本質與自己的科學態度。

(三)期望的學習結果

應用重理解的課程設計(understanding by design)之逆向設計(backward design)階段

⼀:期望的學習結果(Desired Results)(Wiggins & McTighe,2017)為參考架構,包含:

1.主要問題:即探究問題,以探究問題為起點,進行探究活動。

2.理解事項:即新領綱呈現於學習內容的核心概念。

3.學習遷移:運用核心概念於相關的情境。

教學設計下半部

教學設計格式下半部主要是以5E 教學模式展開的E1 至E5,與其對應的學習活動、教學表徵、時間與評量方式。

(⼀)5E教學模式與學習活動:E1 階段的學習活動主要為由問題情境引出探究問題;E2 階段為收集證據;E3 階段為解釋證據並回答探究問題,引入科學家的解釋。E4 階段為應用核心概念至相關情境。E5 階段則在整個單元結束後,運用單元概念圖(Novak and Gowin,1984)做系統性的單元概念統整,以及科學態度與本質的後設學習。

(⼆)探究程度與時間:5E 各階段學習活動依開放程度區分四類型之探究。

1. 結構式探究:由教師、教科書或學習單直接提供。

2. 偏結構式之引導探究:主要以選擇題呈現。

3. 偏開放式之引導探究:主要以填充題呈現。

4. 開放式探究:主要以問答題呈現。

不同類型的探究活動所需時間會有差異,在E1 至E3 階段若以結構型探究為1 單位時間,則引導式探究為2單位,開放式探究為3單位。教師使用可依概念難度和時間選擇探究類型。

(三)教學表徵與時間:多樣化的教學表徵有助於不同程度學生的學習,教學表徵中的小組討論與師生討論,可依時間與概念難度,採取兩種表徵或只採師生討論。

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