科學教育(五):教師領導角色的重要性

撰文|國立臺灣大學科學教育發展中心 葉承効 
責任編輯|國立臺灣大學物理學系 王名儒

300px-Anti-communism美國的公立學校正面對一個嚴峻的挑戰:它們需要「領航教師」(Teacherpreneurs)。這些教師不僅能勝任平常教育學生的職責,他們也可以提出學生需要的教育政策與方針,並加以執行,呈現出新的教學與創造能力。在21世紀的教學環境下,能夠與學生加以連結,也可以在教室外發揮領導者角色的教師,是教育改革成功的關鍵。
儘管隨著科技的進步,許多教學方法與教具不斷推陳出新,但教師仍然是影響學生在校學習最重要的因素。多年以來,美國決策者一直試圖藉著增進教師品質去改革教育,但是他們的改革政策卻大多著眼於意識形態與權威教育,卻忽視了科學證據顯示的事實。其後果除了增加教育改革的複雜度,這樣的傾向也反映在對教師領導能力的忽視。
美國哈佛大學理查‧埃爾莫爾(Richard Elmore)教授,表示許多教育的政策和實際情形脫節,主要是因為改革者往往停留在「自己過去如何看待學校」的記憶中,卻未能用更有遠見的角度來看學校,發展出組織化的系統來精進教育品質。他認為教師們需要學習,也需要得到鼓勵、支持、獲得專業知識的途徑,以及能夠專注於新挑戰與觀察同儕的時間。
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科學教育(四):我們能學以致用嗎?

撰文|國立臺灣大學科學教育發展中心 柯廷龍
責任編輯國立臺灣大學物理學系 王名儒

lylesmu102在現今,我們的知識與實作有了越來越大的鴻溝,老師們在課堂內講述的理論似乎天馬行空,不著重實際。在教育界這個領域的落差,尤其嚴重。像高科技業和生化產業要跨越的鴻溝,跟教育中知識與實作的鴻溝比起來,實在是小巫見大巫。
 
要研發能夠結束這個落差的方法並不容易,有2種主要的挑戰是我們必須去面對的:其一是設計上的挑戰,要使一個人能夠心甘情願的改變,我們就必須以對方的立場來進行設計,而這也就是為什麼智慧型手機、網路那麼容易改變人類的行為模式。其二是執行上的挑戰,要人們改變他們的習慣去達成別人立定的目標,是有難度的,例如要一位老師在課堂上不教課,而是去鼓勵學生在課堂上討論,或要求外科醫生要注意洗手,這都有執行上的困難。
 
這2種挑戰是有關連的,越是站在實際執行者的角度去發明方法,執行上的挑戰也就越小,就像洗手的過程越簡單,醫生越想去做。但是在教育界或醫學界這個環境之下,工作人員常常得面臨被強迫要去接受別人訂立的目標,而這種現象也就擴大了知識與應用之間的距離。
 
要使得理論知識與實際應用的距離縮小,有3項要素。首先,找出真正的問題;其次,發展有效的解決方案;最後,將這些方案傳播出去。
 
找出真正的問題
找出真正的問題能夠讓我們訂立研究的方向與計畫,美國國家委員會發現在教育界,能夠找出在執行時會碰到的難題很不容易,而教育學家正需要解決的就是這種問題,例如研究發現,如果學生認為努力念書有意義,他們比較會這麼做,但如果他們認為念書只適合聰明人,一般人本來就不被期望拿好成績,那麼他們的成績就不會好,很明顯地,他們念書的熱忱和成績,與本身的情緒以及社會賦予的壓力有關。要看出這點很簡單,但如何能夠把這樣的理論套用在日常教學上卻很難。
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科學教育(三):教師也需要進步

撰文|國立臺灣大學科學教育發展中心 柯廷龍
責任編輯|國立臺灣大學物理學系 王名儒

dfg「最好的教育,是讓學生看見,教師肯不斷地教育自己。」2013年7月,由國科會推動的高瞻計畫,與高中自然領域學科中心聯合舉辦了暑期研習教師工作坊,同年9月舉辦一系列「科學實驗論文寫作工作坊」,共吸引數百名高中自然科教師的積極參與,引發教師熱烈的迴響。
在美國,學校的老師們有很多接受教育訓練的機會,像是在夏季訓練課程、教師訓練、以學校教育為主題的職業教師交流學習社群等等,這些職業訓練有著不同的標的,傳統而言,職訓著重於增加教師的學科知識以及添加新的課程和材料,或提升教師們的學科教學知識,抑或教育老師們關於科學探究的種種。
根據嚴謹的研究,有效的教育職訓有5大要素:專注在明確的內容上、激勵老師主動學習、使老師們以及管理部門的人員們能夠共同參與其中、與其他學校的課程不脫節、時間要夠久夠深入。研究人員也表示另5種原則也很重要,也就是所設計出來的活動要可行、要將參與者的身心狀態列入評量的因素、教師們必須要沉浸在探究的經驗之中並且要能夠見證探究教學的實效、課程教材對於教師以及學生都是有教育性的,以及教師要能夠在教導的時候學習到新的教育方式。
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科學教育(二):實體與虛擬實驗室

撰文| 國立臺灣大學科學教育發展中心 葉承効
責任編輯|國立臺灣大學物理學系 王名儒

wO7Num3y6sAo28M_450x450-1這個世界需要將科學視為一生志趣,具備技術與熱情的年輕科學家。為了確保未來會有這樣的年輕人,就必須讓學生能夠對科學實驗產生興趣,並受到啟發。今日的學生可以透過實體實驗室,來學習觀察科學現象、使用工具、蒐集數據資料和科學理論知識;他們也可以在虛擬實驗室中取得類似的成就。在比較兩種實驗室的優點分析後,本文希望可以提出如何結合兩者,來為學生建構出更好的科學教育。
全世界的決策者與科學調查都得到一個共同的結論:學生如果能夠動手去學習,成果絕對比只依靠老師的教學和示範好。在科學教育的歷史中,實體實驗室的教學價值是有目共睹的,但是虛擬實驗室卻展現出一個新的教學途徑。
學生在實驗室中可以學習到科學精神、團隊合作、培養對科學的興趣、觀念的認知和培養相關操作技能的知識。實體實驗室提供學生更加貼近真實科學研究的機會,讓他們實際動手完成科學研究的過程,包括器材的準備與校正,從而體驗科學家常常遇到的困境。相較之下,虛擬實驗室則是強調省略這些事前的準備工作,讓學生有更多的時間去操縱變數,進行修正,並觀察許多實體實驗室無法觀察到的轉變過程。
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科學教育(一):發展中國家的教育挑戰

撰文| 國立臺灣大學科學教育發展中心 潘一帆
責任編輯|國立臺灣大學物理學系 王名儒

1378040462_shkolnaya-forma-15在臺灣,我們常關心我們的孩子在學校的學習成效,但對於發展中國家的兒童而言,他們是否「能夠」上學,往往是先決的議題。
過去二十多年來,興起一股運用隨機評估試驗,來檢驗開發中國家學校教育成效的風潮。這些試驗檢視原本無法上學的孩童如何得以接受教育,以及在校的學生如何改善他們低落的學習成效。隨機評估試驗釐清了學校計畫對於學生就學的影響力,但因為各處情況有異,隨機評估試驗的研究結果的普遍性仍有待驗證。
我們檢視有關各計畫影響力的證據,並作出一份新的成本效益分析。在大多數的情況中,我們發現在各地舉辦的類似計畫,其影響力都有顯著的一致性。但是設計用來改善教師教學表現的計畫與改善學校績效的計畫,其影響力則因地而異,而且這些計畫的成效會因為計畫設計的微小差異而有極大的落差。
透過隨機評估試驗我們發現,從經濟財務著眼,會拓寬學生獲得教育的道路。
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科學教育(導言):大家都該關心科學教育

撰文|潘一帆( 國立臺灣大學科學教育發展中心)
責任編輯:國立臺灣大學物理學系 王名儒

你能想像一天沒有電視、電腦、智慧型手機嗎?科技公司紛紛推出新款產品,媒體競相報導,整個世界都陷入一陣科技熱潮;資訊傳播迅速,人與人之間溝通的距離瞬間縮短了,我們的生活方式也越來越多樣化。然而這些都是科學所帶來的便利,如果沒有科學教育,就不會存在。這也就是為什麼許多人就算不是科學家,卻也都在關心科學教育的問題。事實上需要關心科學教育的不只是科學家,所有人都應該一起來關心這個議題。
科學教育,又稱主幹教育,涵括科學、科技、工程和數學。各種不同文化的許多國家,都在研究如何讓科學教育能夠變成具有實質生產力的技術。然而世界上仍有許多父母或學生,並不了解接受高品質的科學教育的重要性,甚至不認為有接受科學教育的需求;不然就是以為他們已經接受了令人滿意的教導或教育。因為有這樣的態度,大聲疾呼改革科學教育的想法就不能撼動人心,而讓科學界真正地採取作為。
在本系列文章中,我們邀請專家告訴我們目前科學教育所面臨的挑戰,不論地點是在教室、學校系統內外,甚至是在更大的社會場域裡,我們會一一剖析阻礙科學教育進步的絆腳石。
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