南港的自然科学创新教学模式

陈家亮

数字学习网

2005年，南港小学以“数字学习”为核心，由信息组的吴明行老师编写了网页平台程序，再由自然科学教学团队开展教学活动。经讨论后，决定以“在线测验”为基础开始发展。当时正值SARS事件过后，以因特网为主的异步“远距教学”再度掀起风潮，教师将重点课程内容以网页多媒体形式呈现，以弥补学生因SARS长时间停课，无法参加课堂学习的缺憾。因此，“在线学习”便成了当时最热门的教学策略之一。

确定以“在线测验”为主轴后，自然科学教学团队一致认为，在线学习不能局限于测验，应有所延伸，在测验之后还要能回到平台对观念进行复习与厘清，而对于无法得到解答的部分，也要能在线提出问题，或由老师提问，激励学生思考。于是我们在平台上加上了补救教材，包括背景知识、教学简报与学习单以及讨论区等部分，让整个在线学习的方案更趋完整。

在教学流程上，我们规划出一个可遵循的教学模式（如图1）：教师完成教学活动后，随即请学生进入“数字学习平台”进行测验，测验未达标准者，回到背景知识部分，点阅文字、多媒体或学习单等教材。阅读完毕，再回到在线测验，依此模式循环操作，直到学生达到精熟程度为止。学生如果在测验过程中有疑问，可在讨论区提出问题，教师也可主动提问，激励学生继续思考，这一模式也可同时移植到英语的学习中。

南港小学数字学习平台教学模式

信息团队除了在软件方面支持网页程序，设计出“数字学习平台”供教师使用外，在硬件方面也全面支持，将16台旧计算机，安装于4间自然教室，让需要补救学习的学生能立即使用平台，不必再借用计算机教室，也避免了因家中无计算机设备而无法参与数字学习。这样的专科教室学习环境，其实就是后来台北市教育局于2009年所要求的“数字专科教室”，足见本校自然与信息教学团队的信息融入教学素养，是走在时代前列的。

1.校园植物教学模式

说到植物，南港小学自然科学资深教师蔡秀锦可谓是“植物达人”、“活图鉴”，她为学校的所有植物精心建立名牌，让校园内的大部分植物都挂上详细的“名片”。后来，随着时间的流逝，旧的名牌多有破损，再加上南港小学正值搬迁新校舍之际，蔡老师也决心重新制作精美的名牌。但自然科学团队不满足仅仅让植物名牌做展示，又与信息团队展开沟通，最后确定以“虚拟导览”的方式将其呈现在网页上。蔡老师却不肯就此罢休，想要做出更完美、更周全、更适用的教学方案，于是加上“植物知多少”、“校园植物图库”、“校园植物步道”、“教学资源下载”，并结合原有的“校园植物电子书”，发展出功能完整的校园植物学习网（网站为http：//icontent.nkps.tp.edu.tw/EarthSci/swfobject/index.html），并依教师现有设备设计出“校园植物教学模式”。

任何教师只要参考校园植物学习网，都能轻松上手。教师唯一要做的事就是学会如何使用网站，连教学模式（流程）我们也都准备好了（如图2）：①教师先展示步道路径，让学生知道植物在校园中的位置与学习的主题。②教师自行操作网站，或由学生操作电子白板，找到要观察的植物及实物照片。③师生到校园实地观察，能迅速找到植物，并依据学习单填写。④完成学习单及讨论题目。

参与校园植物网教学的教师，也多对此持正面评价，我们也意外发现，如果教师在教学过程中使用了平板计算机，则这些呈现在平板计算机上的数据就成了教师的“数字小抄”了。

南港小学的校园植物教学模式除了获得2012年“第13届台北市行动研究特优”之外，寰宇广播电台也因得知本校的校园植物教学十分精彩，进而邀请蔡老师与笔者于2012年12月12日至新竹市科园小学经验分享，这是将本校教学模式推展至他校的成功案例之一。

2.APP+UPBL教学模式

APP+UPBL教学模式是指运用天扬信息（股）有限公司协助本校所开发的南港小学APP，进行行动探索的UPBL（Ubiquitous Project Base Learning）学习系统教学模式。我们把PBL（Project-based learning专题导向学习，亦称作Problem-based learning问题导向学习）的历程全部网络化，建构一个能在云端操作的专题导向学习系统。在PBL的教学过程中，以实务问题为核心，鼓励学生进行小组讨论，以培养学生主动学习、批判思考和问题解决能力。PBL的教学过程经网络化后，教师不但能参照网站上的教学过程进行教学，学生的学习过程也能予以保留，教师可从学习过程中得知学生的学习状况。而数字化的数据，也让学生能更轻松地完成在线专题报告。

除了将专题导向学习的过程全面网络化之外，我们也在探索活动中加入了南港小学APP的运用，也就是搭配本校独创的APP，再将其记录的学习过程与心得上传至UPBL系统，教师可利用此系统进行在线教学评价，此即为APP+UPBL教学模式（如图3）。目前已应用在岩石矿物及环境教育的两项专题，未来会有乡土教育及其他更多课程加入。

3.电子书教学模式

自从引进电子书平台之后，南港小学的教师开始将大量的自编教材制作成电子书，供学生在线阅读，尤其是自然科学教学团队，更是最早开始制作电子书，也是最多产的团队，如岩石、植物、昆虫、鸟类等，都是教师平日收集的补充教材。这也让自编教材的呈现方式，从简报、网页，进化到电子书的型态。

在产出许多电子书之后，自然科学团队不禁思考：①如果只是让学生自由点阅，那我们要如何得知学生的学习成效？②电子书的用途仅限于展示吗？③如果有其他教师想指导学生阅读电子书，又该如何进行？

我们针对以上的问题，提出了电子书教学模式。由蔡老师与笔者共同合作，以自然科学为例，设计出一个可让教师参照的模式，并由蔡老师实际进行教学示范活动，供其他想进行电子书教学的教师参考。

电子书教学模式分为四大步骤：概念呈现、小组讨论、科普阅读、评量分析，并融入科普阅读常用的KWL策略，即What do I Know、What I Want to learn、What I have Learned。教师先以与主题相关的短篇多媒体教材引入主题，并呈现主题概念，学生经由小组讨论后，写出已知的概念知识及想要探索的知识，再进行电子书的阅读，阅毕后再写出已学会的知识概念，最后教师以学习单及IRS（Interactive Response System）进行评量分析（如图4）。据此教学模式，可让学生在阅读电子书时不至于走马观花、同时也能让学生聚焦于书中作者要传达的知识。借助KWL策略，能让学生从被动搜寻知识，改为主动探索知识，也更能深入理解自己学会了什么概念。

这一教学模式的应用，也使网络书柜上教师自制的电子书有了崭新的运用方式，不论是教师想要指导学生阅读自然科学方面的电子书，还是进行语文方面的阅读，都能依此模式进行教学活动，而教师只要轻松地准备阅读引导数据及评量学习单（或IRS测验题）即可，十分方便，再加上南港小学丰富的电子书全部开放式呈现，任何人均可在网页上点阅。因此，他校教师同样可采取此教学模式指导学生阅读本校的电子书，可见这一教学模式的可复制性及推广性极佳。