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學生觀察動物頭骨。source：阿簡生物筆記
文／簡志祥
國中生物老師常常抱怨時間太少，課都上不完，經常都在趕課，以至於擠不出時間帶學生作實驗。其實課綱和課本的編排都是三節課的內容，可是老師們習慣補充再補充，覺得那些東西都好重要，一定要老師親口講過，學生才能學會。此外，還要搭配課前小考和測驗卷，因為老師相信一考再考了才能讓學生主動學習。
於是乎一週三節的生物課，既要講課還要考試，這樣就沒時間帶學生去做實驗了啊！但實驗的內容也包含在考試範圍內，這該怎麼辦呢？
沒有實驗的實驗課
乾脆先在教室黑板教學生作實驗吧！老師在黑板畫出實驗器材，講一遍實驗過程，最後再把結果寫在黑板，要學生抄起來、背起來，只要這麼作就能安心考試了。如果真要進行實驗，那就集中幾堂課，把所有實驗快速讓學生做過。沒時間作完？那就挑重要的作就好了，這樣也算是對學生有交代了（我們可都有作實驗，可不能說跟別人說，老師都沒帶你們作實驗喔。）
或者老師乾脆帶著實驗器材進教室，親自示範實驗，學生只要負責看就行了，只要有看過就當作是有做實驗了，既安全又快速。最後當然別忘了，活動紀錄簿的答案一定要寫在黑板上，從實驗結果到問題討論的答案，通通照著抄起來就行。活動紀錄簿學生也要好好寫，老師更要好好改，因為學校定期進行作業抽查，不只要檢察學生有沒有好好寫作業，也順便看看老師們有沒有好好帶實驗，有沒有好好改作業簿。
source：wikipedia
我之所以敢這麼說，那是因為我以前也這麼用過這種教學方式。活動紀錄簿上一模一樣的答案，簡單好改，紅筆一個一個打勾，一兩節就可以改完好幾個班，頂多只要改改錯字就行了。但是這種千篇一律的答案，改起來卻非常無聊，我常想乾脆發明一台批改機器人來打勾改錯字就好了。
先上正課再做實驗？其實可以反過來！
其實教學時間並沒有不夠，那是因為我們常常把正課歸正課，活動（實驗）歸活動──在正課講的是學生沒有經驗的東西，然後在活動時又再花時間重新講一次同樣概念和內容。
其實活動應該融入正課，成為教學過程的一部份，而非教學過程之外的活動。因為課本裡的科學知識，是科學家透過觀察、實驗、推論、驗證等活動所得到的知識，但我們為了在短時間內快速而大量地教給學生那些知識，就會有人會用這種教學方式，直接擷取科學研究的最後結果，這也就造成正課教一大堆東西，但是卻沒時間進行活動的現象。
怎麼讓活動融入正課呢？那就是讓學生實際經歷那些科學研究過程，從結果中獲得知識。
活動其實都是課本原有的活動，只是老師要換個方式去帶領。以細胞的課程為例，老師如果按照教科書編排順序去教的話，就會是先教細胞的發現與構造、動植物細胞的比較，然後再帶學生去實驗室利用顯微鏡觀察細胞。
Suber cells and mimosa leaves. Robert Hooke, Micrographia, 1665. 圖片來源：Wikimedia
但如果可以把整個教學流程反轉過來，變成以活動為主的課程，那狀況就會不一樣──學生所扮演的角色，要像是三百多年前的虎克（Robert Hooke，英國博物學家、發明家），在還不知道細胞是什麼的情況下，就去觀察動植物的顯微構造。使用的儀器可以學習雷文霍克（Antoni van Leeuwenhoek，荷蘭貿易商與科學家，有光學顯微鏡與微生物學之父的稱號）用一顆玻璃珠，自己親手做成單式顯微鏡來觀察，也可以用兩個凸透鏡和 PVC管組成複式顯微鏡，甚至也能使用雷射筆透鏡做成手機顯微鏡來觀察顯微構造。
讓學生經歷科學家探究的過程
學生成為自造者，做出自己的顯微觀察儀器、觀察了動植物的組織、歸納出細胞是一個個有規則的結構，並且親眼看到細胞裡面有細胞核、葉綠體之後。老師再利用學生的這些經驗，引導學生提出問題，最後才去教他們教科書裡的知識，這樣的學習才能在學生的心中產生意義，同時也讓學生經歷了科學家探究與學習的過程。
除了把正課和活動的順序反轉之外，還可以把活動用切割和重組的方法，重新安排在正課的教學之間。比如說教科書在血液循環的章節裡，有測量心搏、脈搏和觀察小魚尾鰭的活動。通常老師都是教完血液循環之後，再去實驗室用一節到兩節課同時完成這兩個活動。
但如果換個方式：讓學生先觀察小魚尾鰭血管、知道血液的組成，也知道血液流動是單向而不是雙向反覆來回流動的，再讓學生量自己脈搏和觀察自己的手部靜脈，了解血液和血管，再透過聽心音來認識自己的心臟，而活動之間再穿插著對於這些活動的解釋（就像正課講課一樣）。
學生使用iPad和uHandy觀察小魚尾鰭。source：阿簡生物筆記
又譬如說要觀察花的構造，老師可以用此活動來講解植物的有性生殖，不需要正課講一次，實驗課又講一次。省去重複講解的時間，讓學生有更多時間能進行探索與獲取知識。因為活動本身就能詮釋那些知識了，不需要非得老師親口說出才行。
實驗室不夠用？記錄本不適合？換掉吧
這樣的課程當然還是有困難，其中一大阻礙是實驗器材和實驗室使用的問題，但教科書裡的活動都要進實驗室才能做嗎？如果老師願意擺脫實驗室，其實很多器材都可以替代實驗室的設備，甚至可以把實驗器材個人化、實驗材料微型化，例如利用點眼瓶裝碘液、封口袋代替試管、飲水機的熱水用來加熱……等。
即使是顯微鏡的課程，目前也有很多替代方案，像是手機顯微鏡，或是有種100多元的玩具顯微鏡，雖然叫做玩具，但基本結構和一般顯微鏡大致相同，也同樣可以觀看課程裡要觀察的細胞。老師花一點錢購買數組，就能夠擺脫實驗室和器材的限制，不一定非要進實驗室才能作活動。
source：阿簡生物筆記
把活動融入正課裡看起來好像不錯，但活動紀錄簿怎麼有時間寫？學生又要怎麼寫？回答這個問題前，倒是想想看，活動紀錄簿真的幫助學生學習活動如何記錄嗎？活動紀錄簿的存在難道只是為了寫下標準答案，然後讓老師批改作為平時的作業分數嗎？
況且，紀錄簿中的「問題與討論」很多都不是真的需要討論的問題，舉例來說，植物無性生殖的活動裡，提問了「黃金葛的芽和根會從哪裡長出來?」，這其實只是填充題而已，偌大的答案格，只要填「莖上的節」就夠了。
又或者觀察蛋的構造之後，提問「試推測已受精的蛋中，主要是由哪一個部位發育成新個體？」。其實活動進行後，學生只觀察到蛋黃上有小白點（胚盤），光靠這樣的證據，又怎麼可能進行推測？更不用說活動紀錄簿的表格都已經是設計好好的，學生只要照著填表就行，無法讓學生發展擷取資訊、統整與解釋的能力。
如果活動紀錄簿裡的設計不能滿足老師的需求，那就改掉它吧。從一開始只要求學生改寫不同的問題討論，後來加上要學生用白紙重新設計紀錄表格，然後就用整張學習單取代部份的活動紀錄，到後來乾脆砍掉重練。
自己設計的表格，學會科學訓練的理性思考
source：阿簡生物筆記
我希望讓活動和正課能緊密結合，所以就規劃了讓學生的筆記本從單純的上課筆記，成為科學的互動筆記本。學生的筆記本攤開來就像是一本書一樣，前面包含了數頁目錄，還有課程中所需要用到的圖形組織圖、圖表製作方法……等。隨後就是利用兩面同時呈現科學概念的紀錄，右頁是輸入的部份，利用各種組織圖整理的課堂筆記，左頁是輸出的部份，寫下相對應的活動紀錄。
活動紀錄中，學生必須自己利用示意圖畫出活動流程，並且自行設計紀錄表格，然後針對結果寫下其代表的意義。而部份活動之後有科學寫作，讓學生依據老師提供的科學引導句（我觀察了……，我發現……，OO和XX的的不同是……），用結構化的框架，半開放性地寫下實驗的結論，因此在互動筆記本裡就能呈現完整的科學學習與探究的歷程。
此外，再加上每章節末的學習小結，讓學生整理該章節容易混淆的概念，筆記本也就成為學生的學習歷程檔案。忠實反應學生個別化的學習過程，成為適合作為和家長溝通的媒介，讓家長了解小孩的學習狀況，當然也可以作為作業抽查的項目。
科學教育的目的
無論是改變教學流程，或是重新設計活動紀錄的模式，都不是為了要訓練學生成為科學家，或是為了要考試得高分，而是要訓練學生理性思考的能力，畢竟這些能力才是科學教育想要達成的目標。
source：阿簡生物筆記
【關於作者】
簡志祥
阿簡老師任教於新竹市光華國中，喜歡各種和科學相關的人事物，觀察的視野從屍體、便當到廚房，經營了一個部落格-阿簡生物筆記。雖然名為生物筆記，但發表的文章卻從課程紀錄到電子電路的DIY都有。
個人網站：阿簡生物筆記
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