2024年9月11日 星期三

海生館裡的素養教育



文-海生館科教組 楊士德


近年來,隨著AI技術興起,改變了人們學習新知識的方式。為了讓學子們能跟上這波科技趨勢,各國政府紛紛著手研擬新的教育方針,例如:韓國政府預計於2025年在中小學導入AI數位教科書、美國華盛頓州發布新的AI教學指導方針、英國政府則計畫投資AI輔助教學系統……,各國政府對AI浪潮紛紛呈「備戰姿態」。臺灣新任的教育部長鄭英耀在其施政報告中也強調,未來將著重深化師生們的數位素養及應用知能。雖然距離發布「108課綱」才過去5年,但隨著世界變動愈來愈大,培養學生的多面向與多元性,才是致勝未來的要點。

若讀者分析國際上行之有年的重大測驗如SA(註1)PISA(註2)可發現,試題的設計並不限於課程內容,而是創造情境模擬,學生須先將課堂知識進行記憶與理解,並將這些資訊加以應用、分析與評斷,再自行建構問題的答案。而評量的焦點在於學生們能否將課堂上習得的「知識、能力與態度」運用至真實世界的挑戰中,而非僅是考驗學生對於學校課程的精熟程度。

108課綱所強調的「素養」試題,也是依上述精神規劃,以打破傳統「背多分」的考試框架。如此整合性的跨科試題,有下列幾個優點:一、避免學習、考試只是重覆複習特定考科和少數幾本教科書,讓教育脫離艱深學理,回歸生活應用;二、激發教學模式翻轉,從被動到互動、從非自願到自主學習,以學生為主體,讓他們主動參與、思考與探究;三、引導選修課程的多元發展或專題式的課程,培養學生思辯、統整與推理等素養。

在數位科技的時代,各行各業對於資訊科技及網路的依賴已呈現不可逆的趨勢,個人的知識量與記憶能力再好也比不過GoogleChatGPT等網路工具。因此未來人才需要具備的能力不在於記憶力,而在於是否具有思考力、判斷力和整合力,能懂得運用學習方法和邏輯推理才是關鍵。

趨勢影響教育,身為教育部轄下5大博物館的海生館,於2019年始便已配合課綱調整科學教育策略,本文將以2021年所製作之《與海共探手冊系列──解密海藥》學習單(以下簡稱《解密海藥》)為主,介紹學習單之特點,並講述海生館如何於現在教育趨勢中發展海洋素養,供有興趣的老師作為未來規劃課程之參考。

與正式課程內容互相協作

此次學習單以多元選修課程為出發點,海生館身為博物館,並不能取代學校,也無法像學校端那樣長期為學生進行教學,打下厚實的知識基礎。海生館的定位是延伸學習,以學生在課堂習得的知識為基礎進行發揮,結合常見的海洋知識,讓學生能將所學結合真實情境,並將之運用在解決日常問題中,達成「素養」建立。

  清晰的鷹架設立,幫助學習者複習、整合並延伸,培養思辯、統整推理的能力

《解密海藥》依循著「動機引起」、「基礎知識建立」到「統整運用能力」進行設計(如下圖學習單)。


以「咖啡提神」的機轉複習與建立訊息傳遞之概念

珊瑚藥物多數為抗癌藥物,而抗癌議題包含了訊息傳導、細胞分裂週期、檢查點與抗癌機轉等內容,《解密海藥》學習單便以此為設計起點,統整介紹高中所學知識(如下圖),最後透過腫瘤抑制基因(Tumor suppressor gene)和致癌基因(Oncogene)等情境讓學生推演。無獨有偶2022年大學分科測驗裡也出現了「訊息傳遞」、「癌」與「細胞複製機轉」相關考題,可說是筆者與出題老師英雄所見略同。


透過表格分析讓學生「複習」細胞分類的種類,之後利用藥物原理讓學生思辨、統整並推理


 課程師生心得分享

國高中端囿於正式課程進度與授課時間有限,這類課外教材很難被用於學校課堂中。然而歷經多年推廣後,《解密海藥》學習單已獲得成功高中邱廷祐教師與許美蓮教師認可,並將之用於「多元選修課:認知神經科學導論」課程裡。本文擷取教師及部分學生之回饋:

許美蓮 教師

藉由海生館的課程設計,使學生能擴增視野,印證課程所學知識及了解實際運用,並增進對海洋生物的認識,是一個很有意義的教學活動。活動褶頁設計精美,內容思辨具有挑戰性,學生對活動給予很高的評價,教師也從中引發更多教學靈感,很感謝海生館提供的教學資源。

學生心得

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本次課程除了再次複習神經系統的運作機制與細胞週期之外,同時藉由上述先備知識延伸介紹毒品作用原理與海洋藥物,以原有課程為出發點結合課外知識的做法,使我獲得對神經系統更全面的理解,探究神經科學之餘還能夠學習以往較陌生的海洋生物科學,整體而言收穫豐富,對此門學科也了解更透徹。

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在本次課程中,從神經傳導物的產生和訊息的傳遞,到生活實例中藥物和咖啡因等對神經傳遞的影響,更深入理解神經系統的運作。而這也是我第一次認識到抗癌海藥,結合高中課程學到的有絲分裂和DNA複製,了解這些抗癌藥物的運作方式。自己該改進的地方,是對前幾冊的選修生物並不太熟悉,所以在上課過程中理解得較緩慢。

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轉入認識神經科學導論課程以後第一次上課,老師先將選三神經傳導的內容重新複習過一遍,接著運用貼貼紙學習單的方式帶我們更進一步了解細胞的功能和構造,複習了許多以前的觀念並進一步延伸。貼紙的方式比起枯燥乏味的文字,搭配圖象化讓我進一步了解相關知識。相信若繼續在此課程努力學習,必將為未來的醫藥之路穩下基礎。

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在這堂課過後,我們在老師的帶領下一步步完成海生館的《解密海藥》學習單,也替我們複習了部分動物生理學和神經及相關的知識。除此之外,老師介紹了一些常作為毒品的藥物,並讓我們了解藥物是如何作用於神經傳導的過程中以達到效用。在課堂結束後,我認為我對神經傳導的過程及藥物作用有了更深入的認識,希望之後能有更多機會接觸這類課外的有趣生物知識。

筆者將過去在學校端任教的經驗融入,由教學現場進入博物館教育的過程裡,筆者深深地了解正式教育受限於升學壓力,課程設計上須具備一定的深度與方向性。故在設計學習單的過程中,筆者致力於思考博物館教育該如何與中等教育進行合作,發揮1+1大於2的效應,雖然困難甚鉅,但一路走來也謝謝教育界有熱忱的前輩相互幫忙。也希望讓教學現場的教師多加利用海生館教育資源,感受我們與學校站在一起的決心。

海生館將開放《解密海藥》等系列教材提供教師用於授課使用,詳情請洽:

科學教育組楊士德博士   08-8825001#5502    hello9300102a@nmmba.gov.tw

 

註:

1  SAT考試全稱為Scholastic Aptitude Test,是美國大學入學的兩大測驗之一,測驗考生閱讀、分析與解題能力。其中包括SAT推理測驗(SAT Reasoning Test)與SAT學科測驗(SAT Subject Test)。「SAT推理測驗」包括閱讀理解及數學,閱讀理解中考生會讀到從人文社科、自然科技、個人敘述的文字,並就此回答相應的問題。

2  PISA考試全稱為Programme for International Student Assessment是由「經濟合作暨發展組織國」(OECD)主導的「國際學生能力評量計劃」,評量的內容,總共涵蓋三個不同領域的素養程度(Competency):「數學素養」、「科學素養」及「閱讀素養」。

 


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