探究與實作(2): 課程發展
文／台大化學系退休教授 陳竹亭
前面一篇「探究與實作的Why, What, and How 」發表後，清水高中周漢強老師與中山附中謝隆欽老師有很好的回應，是關於現場教師的教學工作與職責。提醒了我應該說明一下探究與實作課綱的實際撰寫過程，遂以此文補遺「探究與實作的How」的部分。
探究與實做課綱委員包括自然科學的學科教授、科教教授以及高中自然科學學科教師，有的老師正在修科教博士學位。科學學科和科教的結合在進入課綱實質的撰寫時，對此空前的任務我們知道不能乘虛製造、無的放矢。於是設定了以探究為核心素養，以「研究法」為學習內容的原則，但是實務上採取了「實作」(practice)的方式，就是以「課程發展」的過程，來體驗一個現場高中教師的備課工作。
程發展(或是課程設計)的SOP至少包括了提出課程目標，考量修習對象、班級狀況，規劃課程大綱與內容、教材與教法、設備與活動、作業與評量，選擇參考資料等。委員們分工合作，實際上來進行設計或發展課程的流程。其結果是獲得了三個教學模組，包括(1)系統與尺度問題探究，(2)能資源與永續問題探究，(3)自然環境與環境保育問題探究。其內容登載於課綱的附錄中。[1]
每個模組包含了7~12個不等的主題，以1學期約為32-36小時估計，咸認為要教學生「研究」的技能和方法，每個單元的上課時間最好是以3小時或至少2小時來實施。基於科學過程是學習載具，研究法才是學習內容，每個科學主題可以用不止一個的單元來進行。如此，就有較充裕的時間去熟練研究法的實作。
試看師大附中洪逸文老師原作，莊福泰委員推薦的主題：「野外考察--以鼻頭角為例」。其中跨科概念就有改變與穩定、科學與生活、交互作用。野外觀察需要1天的時間，建議另以4-8小時另外上課。教學觀察點和活動如: 1.南口停車場:在停車場前可眺望龍洞灣和龍洞峽角，龍洞峽角和鼻頭角隔著龍洞灣互相對望，龍洞峽岩層屬於四稜砂岩相對 於鼻頭角的鼻頭層是比較古老的，現在二者卻同在海平面，中間隔著一個凹入的龍洞灣，這樣的觀察所獲得的資料，可以提出甚麼樣的主張?有何理由和支持的論點? 2.公園入口處的海蝕平台上，可以觀察岩層的褶皺(此一褶皺為倒轉褶皺，進階教學可以說明)，並有海膽化石的碎片，以及許多生痕化石，海岸邊並有許多現生的無脊椎動物(請記錄種類並拍照)，這些證據有可以提出甚麼樣的主張?論證的理由和支持的論點為何? 3.觀察鼻頭角的海蝕崖，下方常堆積著崩落下來的巨大岩塊，這些岩塊是如何形成的?請提出主張，並說明理由。 4.從高處往下觀察，鼻頭角的海蝕平台上有 和野柳類似的蕈狀岩以及豆腐岩，觀察海蝕平台上是有兩組平行的節理交錯。豆腐 岩和蕈狀石的形成和解理由何關係? 5.請同學拍攝鼻頭角的照片，並票選最美的地質景觀攝影作品。
【探究問題】譬如1. 如何從事基本地質田野調查? 2. 如何從地球科學的觀點認識在地地質特色? 3. 台灣的自然環境與災害?4. 所觀察的地質、生物和周邊人類活動有何相互影響?
【探究活動】建議可有1. 了解論證的基本方式，理解提出主張需要有證據和理論的支持; 2. 透過現場地質資料的蒐集，判斷斷層的所在; 3. 透過地質資料和證據說明地殼的變動方式; 4. 透過攝影作品的票選，欣賞大自然的美。
設定的【學習重點】則是：1. 運用攝影、繪圖和文字學習野外實地的觀察所得。 2. 對觀察的內容清楚描述並提出主張。 3. 能說明主張的理由和支持的理論。 4. 透過地質資料的整理和解讀提出適當的解釋。 5. 觀察潮間帶之無脊椎動物。6. 能欣賞自然之美。
幾個觀察點可以採用論證式教學或一 般討論教學，若採用論證式教學主要包含: 1. 資料(data)：於現場觀察或實驗所得的數據，用以支持主張的基礎。 2. 主張(claim)：將所蒐集的資料、數據分析後所得到的結論。 3. 理由(warrant)：由資料推論至主張的步驟中用來驗證的論點，通常是規則、原理。 4. 支持(backing)：各為普遍性的，可為一般為人所接受的基礎假設，用以證明理由是正確的，通常是高位的學說或邏輯。考察路線可以教師實際勘查或教學需要另行設計。
這原是洪老師在高瞻計畫中實際設計的論證課程教案。[2]如今設計成探究與實作，想要效法執行的教師不知可發展出多少種版本。事實上，每個老師都可以選自己在地特色的地質地理環境來實施。甚至用室內實驗活動來進行。後來課綱委員們遂一致決定「探究與實作」寧可以開放的態度，不硬性設定科學活動內容，不審查教科書，讓教師們以社群共備課程的態度進行課程發展，找到自己較有感覺和信心的課程來操作。
探究與實作課綱是一個學習研究法的引導參考準則。課程發展才是教師備課必須的手段。
[參考資料]
[1]https://www.naer.edu.tw/ezfiles/0/1000/attach/90/pta_16506_654628_59074.pdf pp81~108
[2] http://www.edubook.com.tw/OAtw/File/PDf/405692.pdf[2]
本文載自陳竹亭老師網誌，感謝陳老師提供！