【探究與實作】高中生都要學！這堂課和實驗有何不同？

資料來源：陳盈螢、許家齊，2021-03-26，親子天下

Q.與過去課堂的做實驗有什麼不同？

過去實驗課，學生只要照著實驗手冊的引導步驟、重複流程跟著操作，彷彿只為「驗證」老師課堂上傳遞的知識，但卻導致「學生根本不知道為什麼要這樣做」缺乏自我探究、論證的能力。有鑒於此，自然科學探究與實作課堂上，會盡量避免學生陷入學科知識，而是要求孩子從觀察開始發現問題，提出假說，再設計實驗去驗證假說的對錯，最後也必須要發表實驗結果。

Q.有哪些學習重點？

自然科學探究與實作課程強調跨科、沒有課本，課程多是老師自己設計，因此各校課程間也會有差異。
探究學習內容的重點可歸納為發現問題、規劃與研究、論證與建模、表達與分享四個主題。
台南一中依循上述4大探究學習內容，分別設計進行4個探究主題。如以「規劃與研究」為例，老師會在課堂上，帶學生觀察橡皮筋吊起不同水量水杯時的伸長量，進而引導學生思考怎麼選擇適合的工具量測、獲得資料數據等。

Q.學測可能怎麼考？

未來，111年學測將把自然科學探究與實作納入考試範圍。先前大考中心公布111學測各科考試說明時指出，將會參考自然領綱的學習表現和探究與實作的學習內容，配合學測的特性，轉化成命題與評量能執行的項目。

可參考大考中心公佈的111學年度自然科學測參考試卷及109年的試辦考試試題。其中有約20道題目，於試題解析中清楚點出測驗內容扣合探究與實作。

「以前學測實驗題考的是結果背後的原理，但現在探究與實作會考操作手法等，」師大附中教師王靖華以大考中心公布的111學年度自然科學測參考試卷第46題為例指出，題幹不考影響沙洲面積變化因素為何，而是要考生在6選項，選出2個合適的資料數據以佐證媒體報導所述，測驗考生有無發現問題、規劃與研究的自然科探究與實作能力。

Q.為何文組學生也要必修自然科學探究與實作？

「希望不管文組還是理組的學生，都能應用科學的方法，找出數據、講出符合科學論證的內容。」，像許多時事與生活議題：如核能公投、萊豬議題，選購油電車還是汽油車，要不要換變頻式冷氣⋯⋯等每個議題都有許多角度需要思考。雖然學生未來不一定會從事科學工作，但都會需要回答和社會永續發展息息相關的科學問題，具備科學論證的能力。

Q.新課程上路，老師怎麼看、同學怎麼想？

現在考驗老師的是，能否轉換傳統教學模式、引導學生思考：實作有何限制？從何解決？

現場新手老師很容易因學生難預期的提問、回饋，產生教學上的不安全感，「明明知道這假設會是錯的，但我要告訴他嗎？」對此，建議老師們不妨轉換心態，回歸科學發展向來樂見排除錯誤的本質，師生一起累積經驗，歸納出合宜的教學對策。
國教院助理研究員吳文龍實際走訪探究與實作課程發展相對成熟的幾所學校，歸結出探究與實作課程發展的關鍵在於「跨科合作」。他提到，這些學校多以協同教學方式進行，台前、台下2位老師各有所長，向學生展現不同學科的思維模式。譬如，在「米蟲」探究主題中，生物老師領著學生觀察的是動物行為，物理老師則是在意如何用數據說明趨性等，兩位老師合作，不僅能加深加廣教學內容，也能激盪學生的想法。

2、教育觀念分享：

「關於思考，7個常見的錯誤」

資料來源：褚士瑩，2019-08-18，「獨立評論＠天下」

第一個錯誤：以為思考就是「想像力」

很多人以為充滿豐富的想像力就是思考，其實這完全誤解了思考的意義。
真正的思考是需要嚴謹紀律的。跟隨著邏輯的規則，才能區分現實跟想像，分辨真假，並且為自己的判斷負責。同時，要將想像出來的東西實現，也是需要紀律的。就像一位設計線上遊戲的設計師蜘蛛說的，線上遊戲裡的世界，雖然不是「現實」，但要將想像「實現」，需要編寫程式的技術，跟專業工作者的紀律，否則就會像沒有紀律的夢境一樣。在夢裡，腦子並沒有幫主人準備好下一個場景，在遊戲裡卻都必須符合邏輯、精細安排，這是「執行力」的表現。
想像力不能推進思考，有效的思考，需要有紀律的執行力。

第二個錯誤：以為思考就是「想太多」

真正的思考不可能想太多，只有可能想得「不夠多」。
思考的目的，並不是為了找到「標準答案」，因為那不是思考的功用，而是知識的功用。
思考是為了知道「為什麼」。思考「先有雞還是先有蛋」，並不是想要知道哪個答案正確，而是透過一層層的思考，釐清「因」與「果」之間的關係。知道怎麼想這個問題之後，如果遇到「肯德基電視廣告涉嫌抄襲韓國女團MV」的事件，就知道如何思考「原創」跟「創新」之間的關係。

第三個錯誤：以為思考會帶來憂慮

有時候我們以為人生不要去想「負面」的事情，只要去想著「正面」讓人快樂的事情，日子會過得比較好，其實這是不可能的。一個絕口避而不談性與死亡的家庭，只會讓人對於秘密更加好奇，或是變成比事實更巨大而恐怖的陰影。
比如我會在課堂和孩子們一起思考25歲就因為先天性疾病死亡的挪威青年麥特斯（Ｍats）的故事，他是一個在現實生活中無法行動，只能倚靠電動輪椅，住在黑暗地下室的重度殘障者。醫生在他小時候，就宣告他活不過20歲，但在網路遊戲的世界中，他卻是一個可以自由跑跳的正常人，玩了11年的「魔獸世界」，終究不敵死神的召喚，而這些遊戲裡的玩家夥伴，卻集資從世界各地來特地參加麥特斯的喪禮。
我們可以透過思考這個例子，去理解網路遊戲跟真實世界的關係，現實跟想像之間的關係，比如網路遊戲對現實有沒有好處？什麼是真正的朋友？生命是不是越長越好？面對死亡是不是一件恐怖的事？思考這些問題或許沈重，並不會帶來憂慮，而是在思考過後帶來很大的輕鬆跟快樂。

第四個錯誤：以為思考越快越好

其實，思考越慢越好。我們說一個孩子聰明，是無論問他什麼好像都很機靈，立刻就能夠回答，只能說這樣的孩子很「機智」，不能說這個孩子會「思考」。對思考來說，重要的不是速度，而是確認出口的每一句話是否符合邏輯，是不是經過仔細的思考。「機智」和「會想」，是兩件完全不同的事。
如果大人鼓勵機智，孩子久了習慣「快問快答」以後，長大就會變成一個好辯、善辯的人。我每當聽到家長用得意的口吻說「我的孩子非常會思考，他說的話連大人都辯不過他」時，就知道這位家長誤解了思考的意義。
真正的思考不怕慢，可以花很長的時間，去思考一個別人認為很小的問題，這是為什麼哲學上有所謂的「蘇格拉底對話」練習，一群哲學家會針對一句話，每天從早上9點討論到晚上10點，整整討論一個禮拜，直到每一個人都達到共識為止，就是在練習刻意放慢思考的速度。

第五個錯誤：以為思考會影響果決判斷

我們以為思考就沒辦法做判斷、行動，因為一個會思考的人，每次想到做一件事的好處，就會同時想到做這件事的壞處，每想到一件該做這件事情的原因，就會想到不該做這件事情的原因，所以最後就沒辦法做決定了，變得裹足不前、原地踏步。
實際上，被困在「灰色地帶」並不表示一個人會思考，恰恰相反，證明了這個人不會思考。一個會思考的人，知道事情沒有絕對，絕對的好壞對錯並不存在，但是凡事都有相對性，所以根據「傾向」就可以做一個決定，選擇屬於自己的答案。
比如在哲學上的「忒修斯之船」中，討論一艘零件不斷更換，直到所有零件都換過一輪後，這艘船是不是原來的那一艘船？經過反覆的辯證之後，形成了自己的觀點，做了屬於自己的選擇，再回頭來看待「我是誰？」的問題，就會變得容易了。因為出生時的我們，跟現在的我們，每一顆牙齒、每一個細胞都經過更換，外表也沒有幾乎找不到跟剛出生時任何相似的地方，過去的我跟現在的我是不是同一個人？
能夠做選擇，就會有所行動，人生就不會有猶豫不決、裹足不前的困境。

第六個錯誤：以為思考就是每個人表達自己的意見

意見不是觀點。對思考來說，意見沒有太大的價值，往往只是表達了我們對一件事情的喜歡、不喜歡，傾聽別人的意見，當然可以訓練人對人的尊重，但這只是「被動的傾聽」，真正的思考，表達的不是意見，而是經過邏輯思維後合理的觀點。當我們傾聽的不是意見，而是觀點時，聽完之後理性討論、甚至彼此反駁觀點，最後取得共識，那才是「主動的傾聽」。
區分我喜不喜歡吃青菜，跟應不應該吃青菜，就跟區分我想不想花一整天打遊戲，跟我應不應該整天打遊戲一樣。當我們說「我想清楚了」時，就確認了我們在主觀的意見，跟客觀觀點之間的分歧。當然在做決定的時候，不一定能夠根據客觀的觀點，作出合理的決定，但這時候自己就會心知肚明，我之所以做這個決定的根據，是基於非理性的偏好，還是理性的思維判斷。

第七個錯誤：以為思考是一種約束

其實思考是一種自由。
思考確實需要紀律跟方法，但這些紀律和方法，不是用來約束一個人的思考，而是為了讓思考得到自由。
怎麼說呢？我們觀察，每個年紀特別小的孩子，拿到手機或者是面對一款新遊戲，不需要看說明書，把玩一番就知道怎麼使用，甚至不需要懂這個界面所使用的外語，但大人卻往往需要有人「教」，而且即使做了很多筆記還不一定「會」。
其實孩子在面對一個新事物時，就是遵循了思考的紀律，哲學家態度的第一步，面對問題時不是立刻開始去解決問題，而是先進行「觀察」，每個幼兒拿到一個新玩具時，並不是先「玩」，而是先抓在手上，東看看、西看看、上看下看、左看右看，如果是一個小嬰兒的話，甚至會拿在嘴裡咬一下，或者是他把他丟到搖籃外面，看看爸爸媽媽的反應，如果這時爸爸媽媽趕快把它撿起來，肯定這個東西有價值，如果丟出去也沒關係，顯然這個東西沒價值。所以其實我們從出生開始，就一直透過觀察、拆解、深化、概念化、問題化等一連串的過程去理解世界，決定一個事物、甚至一個人的價值跟作用。可是我們逐漸長大以後，反而失去了這個紀律，開始用學習取代了觀察，用標準答案取代了思考，用「如何」解決問題取代了問「為什麼」。
學習思考，就是為了保有從觀察力開始，這一連串的思考紀律，讓「思考」不被「知識」跟「技巧」取代，只要學習思考，保持思考的習慣，學會如何學習，表面上是一種約束，其實是一種解放，尤其在未來AI的時代，我們不知道以後的世界還會出現什麼，也不知道我們未來需要學習什麼現在根本都還不存在的知識跟技巧，但如果知道如何學習，不管以後出現什麼新的東西，一定都能夠靠自己能力能夠學會。