利用积木进行小学科学课程“动物的运动”单元教学之成效研究

杨紫暄 刘蓝玉

摘 要 自21世纪以来，科学教育的理念趋向于“以学生为中心”，例如美国提出的“动手做”教育改革计划，倡导实验教学、探究教学等新模式，旨在帮助学生于科学方法、科学概念、科学态度上均衡发展。在此趋势下，教学方式应当作出调整，更为贴近学生的需求。选用积木作为辅助教具，讲授小学科学课程中“动物的运动”单元，以了解学生对积木教学的学习效果与接受程度。

关键词 探究教学; 积木 ;教学成效 ;接受程度

1 研究目的

当今世界，以亲自动手的方式开展科学教育已经形成一种潮流。“动手做”的教育思想起源于美国，旨在令学生以科学的方法学习知识，强调学习兴趣的培养。研究发现，在学习效果方面，融入“动手做教学”的实验组，相较于“传统式教学”的对照组，有了显著的进步;在学习态度方面，融入“动手做教学”的实验组，相较于“传统式教学”的对照组，在课堂上更专注。除此之外，学生亦觉得“动手做教学”比“传统式教学”更有趣，希望自然与科学教材中适当补充“动手做”的相关内容。透过“动手做”活动，可以让学生经由实践操作，培养问题解决的能力与过程中所展现的技能。

如图1所示，美国教育学家埃德加·戴尔（Edgar Dale）提出的“经验金字塔”共有11层，由下而上呈现出学习的进程，分为“直接学习”“图像学习”“符号学习”三大类。其中，“直接学习”指学习初期的直接体验，包括展览、参观旅行、示范、戏剧的经验、设计的经验及直接且有目的的经验。值得注意的是，“直接且有目的的经验”位于金字塔的最底层，即从看到、听到、摸到、尝到、闻到的具体事物中获得知识，这些知识是教育的基础。本研究的主要对象为小学生，适用于“直接且有目的的经验”的教学方式，通过亲手操作积木，自我构想出不同运动方式的动物骨骼，进而加深对这一概念的理解。同时，该年龄段的学生正处于瑞士心理学家让·皮亚杰（Jean Piaget）定义的具体运算阶段（7～11岁），能够运用符号进行有逻辑的思考活动，但还离不开具体事物的支持，而在本研究中积木便是用来认识动物骨骼的物件。

本研究以自然与生活科技课程之“动物的运动”单元教学为例，试图探讨小学生对于积木教学的学习效果和接受程度，以验证前人的研究观点，并期许能在“以学生为中心”的科学教育潮流中，提出全新的教学方法。

2 研究方法

本研究的实验方法采用量化测试，比较实验组与对照组的教学差异，调查人数共计38人（实验组21人、对照组17人）。其中，实验组为屏东市某小学四年级学生，对照组为同校五年级学生。由于屏东市的人口较少，该校各年级仅有一个班级，故选择尚未学过“动物的运动”单元且心智发展程度较为接近的四年级和五年级学生。

如图2所示，量化测试分为前测和后测，首先以试卷的形式，考查学生未接受教学之前对动物运动的了解情况，接着实验组将积木融入教学，对照组进行传统式教学，课程结束后再以相同的试卷，考查学生接受教学之后对该单元的吸收程度及对积木教学的学习兴趣。

如表1所示，本研究的前后测题目共21道，分为基本概念（13道）和知识应用（8道）。

3 结果分析

“动物的运动”单元的教学目标为“认识动物不同的运动构造”，其中骨骼的构造差异对运动方式有重要影响，因此在实验组的教学中，要分析肌肉、骨骼与关节的关系，让学生知晓动物的运动方式与其身体构造有关。

3.1 基本概念

（1）积木教学对学习动物运动的基本概念有明显的成效

由于对照组是五年级学生，关于动物运动具有较多的先备知识，故前测成绩普遍比实验组的四年级学生好。由图3可知，经过不同的教学法后，实验组的后測成绩出现提升，每题答对的人数都比前测多;但在对照组中，部分题目的正确率略有提升，还有部分题目的正确率则未发生改变，说明不会的仍旧不会。

（2）两种教学法在学习“人的运动”的基本概念方面成效均很显著

手可以说是人们最熟悉也最陌生的运动部位，纵使无时无刻都会用到手做动作，但大家从未自发性思考手的结构及运动方式。由图3可知，在前测时，实验组和对照组各仅有3人答对“人的运动”相关题目。经过不同教学法后，在后测时，则实验组有13人答对，对照组有10人答对。在积木教学中，学生将实践经验与课本知识相结合，操作积木构建人手模型，观察到骨骼在人的运动中起支撑作用，骨与骨之间的连接处称为关节，关节的活动依靠肌肉的收缩和舒张来实现。

3.2 知识应用

（1）积木教学对学习动物运动的知识应用有明显的成效

较之动物运动的基本概念，对学生来说知识应用的难度更大。由图4可知，比较前后测中知识应用类型题目的得分情况，实验组优于对照组，说明积木教学可有效提升学生的实际应用能力。

（2）积木教学在学习“跳跃、飞行、爬行”的知识应用方面成效显著

关于动物运动的知识应用，学生对“跳跃、飞行、爬行”方面的掌握程度不如“走与跑、游泳”。究其原因，跳跃、飞行、爬行都不是人类的主要运动方式。对于学生较不熟悉的运动方式，积木教学法的学习成效优于传统式教学。由图4可知，以人类无法亲身体验的运动方式——飞行为例，在前侧时实验组和对照组各仅有6人答对“飞行”相关题目，在后测时则实验组有11人答对，对照组有8人答对。采用积木进行教学，学生可自行构思飞行动物的架构，借助积木模型呈现飞行动物的特征，加深对抽象概念的理解。

3.3 接受程度

由图5可知，实验组中大多数学生对积木教学持肯定态度。仅有个别学生提出了不同的想法，不过他们质疑的关键不在于积木教学的学习成效，而是活动组织的分工与协作。

事实上，对于学习成就感低落的学生，使用积木教学法可获得较佳的学习成效。学习成就感低落的学生通常是教师需要特别关注的对象，他们在传统教学模式下较易受到挫折，投入大量时间学习却无法获得对等的成果，致使情绪消沉、自信心下降。本研究中，实验组的进步幅度大于对照组，尤其是少数有学习障碍的学生。科学游戏融入引导式探究教学能够帮助学生提升学习效能，而对于“完全没有学习科学意愿”的学生，虽然会惯性地贬低自己，但就以往在课堂中的表现而言已经有了些微的成长。

4 結论

综上所述，使用积木进行直接而具体的动手做教学法，不仅可增强学生的专注度，延长他们专心学习的时间，并且可提升学生的学习兴趣，学习效果亦能有所优化。此外，也为在传统教学中有学习困难的学生提供了不同的选择，有利于改变他们的学习心态，达成孔圣人所说的“因材施教”理想，真正做到有教无类。

参考文献

[1]埃德加·戴尔.视听教学法之理论[M].杜维涛，译.上海：中华书局，1949.

[2]Jean Piaget. Play， Dreams and Imitation in Childhood[M]. New York： Norton Press， 1962.

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[7]凌苹.科学游戏融入引导式探究教学对国中低成就学生自然科学习成效影响之研究[D].彰化：彰化师范大学，2013.

作者简介：杨紫暄（1996—），女，研究方向为科学传播、探究教学，E-mail： forever842029@gmail.com。

A study on the effectiveness of teaching the unit "Animal Movement" using building blocks in the science curriculum of elementary school// YANG Zixuan， LIU Lanyu

First-Author's Address Department of Science Communication in National Pingtung University， E-mail： forever842029@gmail.com

Abstract After the 20th century， the concept of science education tended to be "student-centered." The United States government proposed a "hands-on" plan to reform science education. Many countries began to promote experimental teaching and inquiry teaching. This model expected students to develop a balance among scientific methods， scientific concepts and scientific attitudes. Under this model， teaching methods have to be more acceptable to students， and meet their demands. This study at elementary school level used building blocks as teaching materials to teach the unit "Animal Movement". The results of pre- and post-testing were used to understand the students' acceptance of the materials， and the effectiveness of teaching with building blocks.

Keywords inquiry teaching， building blocks， effectiveness of teaching， acceptance