南港的自然科學創新教學模式

陳家亮

數字學習網

2005年，南港小學以“數字學習”為核心，由信息組的吳明行老師編寫了網頁平臺程序，再由自然科學教學團隊開展教學活動。經討論后，決定以“在線測驗”為基礎開始發展。當時正值SARS事件過后，以因特網為主的異步“遠距教學”再度掀起風潮，教師將重點課程內容以網頁多媒體形式呈現，以彌補學生因SARS長時間停課，無法參加課堂學習的缺憾。因此，“在線學習”便成了當時最熱門的教學策略之一。

確定以“在線測驗”為主軸后，自然科學教學團隊一致認為，在線學習不能局限于測驗，應有所延伸，在測驗之后還要能回到平臺對觀念進行復習與厘清，而對于無法得到解答的部分，也要能在線提出問題，或由老師提問，激勵學生思考。于是我們在平臺上加上了補救教材，包括背景知識、教學簡報與學習單以及討論區等部分，讓整個在線學習的方案更趨完整。

在教學流程上，我們規劃出一個可遵循的教學模式（如圖1）：教師完成教學活動后，隨即請學生進入“數字學習平臺”進行測驗，測驗未達標準者，回到背景知識部分，點閱文字、多媒體或學習單等教材。閱讀完畢，再回到在線測驗，依此模式循環操作，直到學生達到精熟程度為止。學生如果在測驗過程中有疑問，可在討論區提出問題，教師也可主動提問，激勵學生繼續思考，這一模式也可同時移植到英語的學習中。

南港小學數字學習平臺教學模式

信息團隊除了在軟件方面支持網頁程序，設計出“數字學習平臺”供教師使用外，在硬件方面也全面支持，將16臺舊計算機，安裝于4間自然教室，讓需要補救學習的學生能立即使用平臺，不必再借用計算機教室，也避免了因家中無計算機設備而無法參與數字學習。這樣的?？平淌覍W習環境，其實就是后來臺北市教育局于2009年所要求的“數字專科教室”，足見本校自然與信息教學團隊的信息融入教學素養，是走在時代前列的。

1.校園植物教學模式

說到植物，南港小學自然科學資深教師蔡秀錦可謂是“植物達人”、“活圖鑒”，她為學校的所有植物精心建立名牌，讓校園內的大部分植物都掛上詳細的“名片”。后來，隨著時間的流逝，舊的名牌多有破損，再加上南港小學正值搬遷新校舍之際，蔡老師也決心重新制作精美的名牌。但自然科學團隊不滿足僅僅讓植物名牌做展示，又與信息團隊展開溝通，最后確定以“虛擬導覽”的方式將其呈現在網頁上。蔡老師卻不肯就此罷休，想要做出更完美、更周全、更適用的教學方案，于是加上“植物知多少”、“校園植物圖庫”、“校園植物步道”、“教學資源下載”，并結合原有的“校園植物電子書”，發展出功能完整的校園植物學習網（網站為http：//icontent.nkps.tp.edu.tw/EarthSci/swfobject/index.html），并依教師現有設備設計出“校園植物教學模式”。

任何教師只要參考校園植物學習網，都能輕松上手。教師唯一要做的事就是學會如何使用網站，連教學模式（流程）我們也都準備好了（如圖2）：①教師先展示步道路徑，讓學生知道植物在校園中的位置與學習的主題。②教師自行操作網站，或由學生操作電子白板，找到要觀察的植物及實物照片。③師生到校園實地觀察，能迅速找到植物，并依據學習單填寫。④完成學習單及討論題目。

參與校園植物網教學的教師，也多對此持正面評價，我們也意外發現，如果教師在教學過程中使用了平板計算機，則這些呈現在平板計算機上的數據就成了教師的“數字小抄”了。

南港小學的校園植物教學模式除了獲得2012年“第13屆臺北市行動研究特優”之外，寰宇廣播電臺也因得知本校的校園植物教學十分精彩，進而邀請蔡老師與筆者于2012年12月12日至新竹市科園小學經驗分享，這是將本校教學模式推展至他校的成功案例之一。

2.APP+UPBL教學模式

APP+UPBL教學模式是指運用天揚信息（股）有限公司協助本校所開發的南港小學APP，進行行動探索的UPBL（Ubiquitous Project Base Learning）學習系統教學模式。我們把PBL（Project-based learning專題導向學習，亦稱作Problem-based learning問題導向學習）的歷程全部網絡化，建構一個能在云端操作的專題導向學習系統。在PBL的教學過程中，以實務問題為核心，鼓勵學生進行小組討論，以培養學生主動學習、批判思考和問題解決能力。PBL的教學過程經網絡化后，教師不但能參照網站上的教學過程進行教學，學生的學習過程也能予以保留，教師可從學習過程中得知學生的學習狀況。而數字化的數據，也讓學生能更輕松地完成在線專題報告。

除了將專題導向學習的過程全面網絡化之外，我們也在探索活動中加入了南港小學APP的運用，也就是搭配本校獨創的APP，再將其記錄的學習過程與心得上傳至UPBL系統，教師可利用此系統進行在線教學評價，此即為APP+UPBL教學模式（如圖3）。目前已應用在巖石礦物及環境教育的兩項專題，未來會有鄉土教育及其他更多課程加入。

3.電子書教學模式

自從引進電子書平臺之后，南港小學的教師開始將大量的自編教材制作成電子書，供學生在線閱讀，尤其是自然科學教學團隊，更是最早開始制作電子書，也是最多產的團隊，如巖石、植物、昆蟲、鳥類等，都是教師平日收集的補充教材。這也讓自編教材的呈現方式，從簡報、網頁，進化到電子書的型態。

在產出許多電子書之后，自然科學團隊不禁思考：①如果只是讓學生自由點閱，那我們要如何得知學生的學習成效？②電子書的用途僅限于展示嗎？③如果有其他教師想指導學生閱讀電子書，又該如何進行？

我們針對以上的問題，提出了電子書教學模式。由蔡老師與筆者共同合作，以自然科學為例，設計出一個可讓教師參照的模式，并由蔡老師實際進行教學示范活動，供其他想進行電子書教學的教師參考。

電子書教學模式分為四大步驟：概念呈現、小組討論、科普閱讀、評量分析，并融入科普閱讀常用的KWL策略，即What do I Know、What I Want to learn、What I have Learned。教師先以與主題相關的短篇多媒體教材引入主題，并呈現主題概念，學生經由小組討論后，寫出已知的概念知識及想要探索的知識，再進行電子書的閱讀，閱畢后再寫出已學會的知識概念，最后教師以學習單及IRS（Interactive Response System）進行評量分析（如圖4）。據此教學模式，可讓學生在閱讀電子書時不至于走馬觀花、同時也能讓學生聚焦于書中作者要傳達的知識。借助KWL策略，能讓學生從被動搜尋知識，改為主動探索知識，也更能深入理解自己學會了什么概念。

這一教學模式的應用，也使網絡書柜上教師自制的電子書有了嶄新的運用方式，不論是教師想要指導學生閱讀自然科學方面的電子書，還是進行語文方面的閱讀，都能依此模式進行教學活動，而教師只要輕松地準備閱讀引導數據及評量學習單（或IRS測驗題）即可，十分方便，再加上南港小學豐富的電子書全部開放式呈現，任何人均可在網頁上點閱。因此，他校教師同樣可采取此教學模式指導學生閱讀本校的電子書，可見這一教學模式的可復制性及推廣性極佳。