自然科有約 學習,從好奇開始         試題發展組


  引導學生主動學習最好的方式,當然是以興趣做為切入點!面對有趣的事物,會令人充滿活力,讓人很容易就記住它,好奇心總是能激起求知的慾望,驅使人們自發性地去認識、去了解事物更深層的內容。盡情投入並融入喜歡的事物之中,能夠更容易感受事物的發展、變化,看清楚事物具有的內容及本質,才能體會其中奧妙,享受其中的樂趣。

一、引發學習的興趣

  對許多學生而言,學習是一件無趣而刻板的事,「不知道為何而學」是根本的問題;無法理解所學的知識,無法將知識轉化成屬於自己、對自己有意義的內在經驗,當然也就無法產生學習的樂趣,又怎麼會有學習的意願呢?沒有學習的意願和學習的樂趣,就不可能有效地學習,那麼就只有讀死書,應付學校考試囉!

   怎麼引導學生主動學習呢?這要從體驗生活中美好的事物、擁有美妙的經驗開始,激起對事物的好奇心,引發學習的興趣,是再好不過的切入點了。好比四、五歲的小朋友,剛開始建立對這個美妙世界的認知,總是充滿好奇,不斷地摸索,不斷地探尋,不斷地問:「為什麼這樣?」、「為什麼那樣?」僅僅只是建立基本認知,就覺得新鮮有趣。了解學生的觀點及想法,幫助學生找到學習的樂趣,了解他們的感受,提供觸發感受與引起主動思考的內容,讓學生能夠自發性地學習,並發揮自己的想法,展現自身的特質及能力。以基測試題為例,希望透過生動活潑的素材引發學生對學習內容的興趣。

  以九十四年第一次國民中學學生基本學力測驗自然科題本第 4 題為例:

 

4. 在白色光的照射下,大雄看見小叮噹的頭是藍色,眼珠是黑色,臉頰是白色,嘴巴是紅色,如圖(三)所示。若改以藍色光照射,則當大雄看著小叮噹時,最可能看到下列哪一種情況?
(A)頭是藍色,眼珠是黑色,臉頰是白色,嘴巴是紅色
(B)頭是藍色,眼珠是黑色,臉頰是綠色,嘴巴是紫色
(C)頭是藍色,眼珠是黑色,臉頰是藍色,嘴巴是黑色 *
(D)頭、眼珠、臉頰及嘴巴四部位皆為藍色

   小叮噹長得可愛,結合光與顏色的概念,試題即變得新鮮有趣。利用這樣的素材能夠刺激學生學習的意願,主動思考,嘗試應用,從這樣的過程體驗學習的樂趣。

二、求理解,並培養帶著走的能力

   自然科學用有條理的方法描述自然界事物之間的行為與現象,探討事物的因果關係。學習自然科學,「理解」是很重要的過程。學習,不是單純地「知道」,重要的是「理解」。除了要「知其然」,也要「知其所以然」,是用有意義的、科學性的方法來認識事物具有的特性與規則,熟悉基本的定義及概念,了解事物所遵循的原理與定律,知道不同事物之間以因與果的方式彼此關連。知其然,而不知其所以然,像是擁有了工具,卻不知如何正確使用工具。盲目地使用工具,無法針對問題的癥結點做有效處理,是怎麼做都不對,所以在學習的過程中,要能有自己的感覺、有自己的看法及想法,讓知識變得對自己有意義,吸收並轉化成為內在的特質與能力,並能夠在適當的時機自然而然地表現出來。能夠理解習得的知識,懂得靈活運用在不同的事物上,讓自己擁有「帶著走的能力」,能隨時面對遭遇到的問題。

  學習,要找對方法,搜尋並過濾有意義的訊息,用自己易於感受、易於理解、易於思考的方式,建立屬於自己的學習模式。以求真求實的科學態度,培養獨立思考,並嘗試有效地去組織、關聯解決問題的方法,建立獨立解決問題的信心,培養正面積極面對事物的態度。在遇到問題時,能採取行動,一步一腳印地朝著設定的目標前進,並懂得欣賞事物內在的價值,體驗達成目標的成就感。當品嘗到自己努力而收穫的果實,再辛苦也會是令人快樂的事。

三、培養對生活的感覺

  對學生而言,若無法從習得的知識領會生活的道理,這樣的知識可能就只是學生生活中的一種制式的責任型態,刻板、艱澀、不具意義。領會知識所具有的意義,學習別人生活的經驗,轉化成自己內在的經驗,豐富生活的內容,將習得的知識融入生活,讓生活變得充實,知識就不再單調、乏味。
什麼叫做「對生活的感覺」?這重要嗎?簡單地說,是客觀地知道自己的喜好,對生活的種種有自己的體驗,有自己的看法與想法。是以實在的方式及認真的態度生活,累積對周遭事物的體驗,培養對事物的認知與對生活的感覺。對生活有感覺,知道生活的基本需求,在面對問題時,才知道自己需要什麼、該做什麼、怎麼去做,就是能夠了解周遭的事物,敏感事物發展的傾向及變化,從生活細節的體驗中搜尋解決問題的靈感。能夠感受生活,將知識融入生活,並從生活抽取出有意義的要素,並貼切地應用到生活的各個領域。在此,以基測的試題為例,使用生活化的素材,在學生的學習上更能
貼近他們生活的感受,讓學生懂得將習得的知識融入生活。

  茲以九十五年第二次國民中學學生基本學力測驗自然科題本第 28 題為例,說明如下:

28. 四位選手以接力方式,在操場上沿周長為200 m的圓形跑道練習接棒,手持接力棒的選手繞著跑道的速率與時間的關係如圖(十)所示。假設練習過程中,四位選手手持接力棒時,剛好都跑了100 m,則下列敘述何者最適當?
(A)整個練習過程,接力棒總位移的值為400 m
(B)整個練習過程,選手2跑出最快的瞬時速率
(C)甲、乙、丙、丁四個灰色區域的面積大小應相等 *
(D)選手3及選手4在交棒的瞬間,兩人的速率都為零

  圖(十)是一個複雜的圖形,配合運動場上的實際情形,讓這個題目的內容變得豐富。除了選項中涉及的內容,以下提供幾個觀點給讀者參考:

(一)圖中曲線表示「手持接力棒」選手的運動狀態,而非棒子的運動狀態。如此表示,是因為當運動選手持棒跑步,棒子隨運動中的選手手臂擺動,且跑道為圓形,選手繞跑道運動,棒子以非常不規則的方式運動。故圖中曲線表示「手持接力棒」選手繞著跑道的情形。

(二)v-t 圖表示「手持接力棒」選手的運動狀態,至於其他未持棒子的選手,他們的運動狀態不得而知。選手 1 與選手 2 交棒時,圖中曲線為凹陷,表示選手 1 為了將棒子交給選手 2 ,將速率放慢,而選手 2 在接到棒子後,是在加速的狀態。在 t=13 秒時,兩人交接棒子,此時,他們的速率相同,這應是兩人調整各自的速率以利接棒的情形。在一般的情況下,兩人交棒前後,可能選手 1 在交棒後速率變慢,選手 2 在交棒前即已起跑,不過這樣的推論無法由圖中明確證實。

(三)在選手 2 與選手 3 交棒時,運動曲線落在 t 軸上,下列條列三項在實際生活中常出現的情境:
  1. 棒子不在選手手上,可能發生掉棒,選手追著在地上滾動的棒子。
  2. 兩位選手在交棒時發生混亂,無法順利交棒,持棒選手處在同一位置,並未移動。
  3. 選手跌倒。

(四)圖中灰階面積表示持棒選手運動行經的路徑,以選手 4 為例,整個比賽練習過程在 t=50.6 秒時即結束,圖中表示選手 4 之運動曲線已超出該時間
點,且曲線斜率為正,表示選手在終點前是以加快速率的方式衝過終點線。

  此一試題內容豐富,讀者可發揮想像,嘗試從不同的觀點思考。

四、展現自我價值

  「活到老,學到老」,人生就是不斷地學習!學習,是累積知識、訓練自己解決問題的技巧及能力,更重要的是透過這樣的經驗與歷程,認識自己、認同自己,找到屬於自己的定位,進而能夠建立正面的人生觀與價值觀,善化自己的內在本質。人們唯有清楚地認識自己的想法與能力,知道自己想做什麼、擅長做什麼,才能確信並發揮自己的能力,盡情表現自己,將正面的想法與專長在生活中實現,並對周遭的環境能夠有正面的影響或建設。總而言之,凡事都要用心學習,用心面對,進而善用自己的能力,展現自己的價值!