科学学习的方法,应当从激发学生对科学的好奇心与主动学习的意愿为起点,引导其从既有经验出发,进行主动探索、实验操作与多元学习,使学生能具备科学核心知识、探究实作与科学論证沟通能力(教育部,2018。页,1)。
从上述十二年国教的自然领域课程纲要的描述,可以了解科学学习应从学生对事物现象所产生的好奇心出发,借此引发其自主的学习与主动探索的可能,重视并贯彻“探究与实作”能力的培养。因为学生透过课室中的探究活动,能体验类似科学家的思考问题与解决问题的历程,从发现问题、提出假说到设计实验乃至数据分析、资料诠释到提出解释等一连串的探究历程,来发展其建构科学知识的方法与解决真实情境问题的能力。
因此,本研究探讨高中学生之正式与非正式科学学习经验,如何影响学生对于科学探究的好奇心、实验投入以及学生的探究实作能力。为了验证所提之理论模型,本研究针对北北基地区之1090名11年级学生进行调查,施测工具包含背 景问卷以及多媒体导向探究能力评量试题。
如图1所示,研究结果显示(1)学习经验无论正式与否需要透过好奇心的中介来增强高中阶段学生投入相关课程的意愿;(2)在好奇心驱使下,高中阶段学生在探究相关实验的投入会被提升,进而促进探究能力的表现;(3)非正式科学学习经验(如:观看科普节目与书籍)须透过好奇心的连结与驱动下,才会影响探究能力的表现。也就是说透过好奇心的连结与驱动非正式科学学习经验才会有机会成为有意义的学习。
因此,基于上述之研究成果,本研究对于高中阶段探究与实作教学所提出的建议如下:
科学教师在推动探究相关的课程与活动时,有效的运用正式学习与学生日常的非正式学习的经验,使两种经验相互辅助来加强学生探究相关的好奇心及其随之的投入意愿,以达到促进科学学习之效。
虽然过去文献有强调正式与非正式学习经验对学生科学学习的重要性。但并未同时针对两种经验对学生的科学学习成效,尤其是探究学习的结果进行实征上的探讨。本论文之研究结果不仅验证也提供实征上证据去支持,学生的正式与非正式科学学习经验对科学学习之贡献是同等重要的。当这些科学学习经验(尤其是来自学生日常生活的经验)能够提供更多探究活动相关的实作与经验时,学生兴趣导向的好奇心会被唤起,进而开始更加积极的参与探究相关的活动。从这个关系来看就整体科学教育的社群而言,营造符应探究相关情境的学习经验,或许可以有效的避免学生对科学的兴趣低落,或随年龄衰退的状态。
十二年国教所推动之探究与实作课程的精神即强调透过跨领域的主题,让学生从生活经验中依其对事物现象的好奇心去发掘问题、进行探索以解决问题(教育部,2018)。而在探究能力发展模式中,好奇心驱动的科学学习则可以说明,当学生对类似探究的历程的实验活动感到好奇,具有想要知道其背后成因的欲望时,可能会帮助他们探究能力的发展。尤其是,学生的此种求知欲望越高时,他们会展现出越高的频率去投入于探究实作课程中的探究活动,并获得较好的学习成果的表现。