2011年9月25日

劉新老師的小組合作學習式教學活動-以細胞概念發展為例

上周五(9/23) 輔導團邀約台北螢橋國中的劉新老師前來新竹演講,她的演講內容在於她如何進行小組合作學習的論證式教學活動。她是一位非常有活力的老師,即使今年已經退休了,但還是一直抱著「今年的我要比去年更好」的心,不斷精進她的教學活動。

那天她舉了一個例子,講她設計的「細胞」教學活動,讓人聽了有豁然開朗的感覺。

我先講一下課本裡是怎麼編排細胞概念的教學,一般的順序是這樣的:
  1. 虎克命名細胞
  2. 細胞的型態和功能有關
  3. 細胞內的構造和功能
  4. 顯微鏡下觀察細胞的活動:而觀察的細胞,隨版本不同而有不同的建議,但大致上包括以下幾種:口腔皮膜細胞、洋蔥表皮細胞、水蘊草葉片細胞、鴨跖草的下表皮組織(看表皮和保衛細胞)。

其實我也是照這樣的順序在講述,頂多就是把第2點和第1點對調,讓學生先知道細胞長什麼樣,然後才講虎克的事情。不過最近開始接觸探究教學之後,就覺得這樣的教法其實不太好,應該做一些修改。因為一開始講細胞的時候,其實學生對"細胞"是什麼,根本沒有什麼概念,更何況是講到胞內構造如細胞膜、細胞壁的時候,他們也只能把這些名詞記下來,沒有辦法產生有意義的學習。

而劉新老師設計的課程,是把課本的內容做了巧妙的調整。本來顯微鏡下看細胞是屬於"確認型的探討活動",目的是讓學生在學了細胞概念之後,再去看顯微鏡下的細胞。但是劉老師卻是讓這個探討活動變成課程的主體,形成一個探究式的活動。

她在課程開始前,先不講細胞是什麼,也先不講裏面有什麼,而是先帶學生學習使用顯微鏡,然後開始製作玻片標本,她選用的材料有水蘊草、洋蔥表皮和口腔皮膜細胞。

選這些材料是有道理的,她不用鴨跖草的下表皮組織,因為把下表皮撕下,然後放在顯微鏡下看,找到表皮細胞和保衛細胞,這件事會讓學生產生很大的挫折感,所以她選擇把這項標本的觀察放在植物的運輸單元再來看。而她選用的這些材料共同特點就是作法很簡單,只要放在玻片上夾起來就好了。然後她會讓學生分別去觀察洋蔥表皮細胞和口腔皮膜細胞,染色前後的差異。

觀察完之後就開始進行討論,她將不同的細胞圖片擺在一起,讓學生比較細胞的異同,這點雖然微不足道,不過現在想起來,覺得卻是發展觀察能力的重要方法。因為學生在看細胞的時候,都是每個標本分別看。如果要他看完之後,回想看到的樣子,再來比較細胞的異同,除非他的短期記憶可以記下非常多項目,否則我們應該提供足夠的資訊來協助他。

將細胞的圖片的進行組合比較,可以開始利用小組合作學習的方式,透過問答來發展細胞構造的概念,。進行順序是這樣的:

  1. 洋蔥表皮細胞(未染色)和水蘊草葉片細胞的比較:
    Q:兩個細胞的共同點?
    A:外圍都有一個明顯的界限,也就是像個框框一樣的東西。(引入細胞壁的名詞)。

    Q:兩個細胞的相異處?
    A:水蘊草裡頭有一顆顆綠綠的東西(引入葉綠體的名詞)。

    Q:植物細胞都有葉綠體嗎?
    A:水蘊草的有,洋蔥的沒有。所以不是所有的都有
  2. 未染色的洋蔥表皮細胞和染色後的洋蔥表皮細胞的比較
    Q:兩者有什麼差別?
    A:染色後的裡頭多出一小顆東西(引入細胞核的名詞)。

    Q:水蘊草細胞裡看得到細胞核嗎?為什麼?
    A:未染色的沒看到,可能是因為染色的關係。如果要看到,可以試試看染色。
  3. 口腔皮膜細胞圖片
    Q:最外圍的構造是什麼?
    A:學生可能會回答是細胞壁,那麼教師可以繼續問,口腔皮膜細胞的外圍構造和剛剛那些植物細胞的最外圍構造,有什麼不同?比較之後,應該可以發現,植物的細胞壁有很明顯的界限,可是口腔皮膜細胞的沒有,未染色前幾乎是透明的。由此可以開始介紹它是細胞膜。

    Q:動物細胞沒有細胞壁,只有細胞膜,那麼植物細胞有沒有細胞膜呢?
    A:(從剛剛的植物細胞圖片都看不到細胞膜,所以教師直接投影出水蘊草細胞加入鹽水使其脫水的樣子)觀察植物細胞脫水的樣子,可以看見植物細胞也有細胞膜。

    Q:細胞壁和細胞膜,何者在外圍?
    A:細胞壁在外
  4. 然後教師就可以開始整理動物細胞和植物細胞的各種比較(膜、質、核、壁、葉綠體)
這樣的教學流程,其實也把科學概念的發展歷程融入在課程裡,讓學生透過"發現"來學科學,而不是"驗證"。因為我們的科學並不是有天科學家找到一本書,上面寫著動物細胞和植物細胞有什麼構造上的差異,功能是什麼,然後科學家就拿著顯微鏡去看各種細胞得到驗證。

從虎克命名cell,到細胞學說的提出,中間經過了170多年。花了很長一段時間,科學家才真正知道細胞裡有什麼,至於那些構造的功能又是什麼,這又花了很長一段時間才了解。當我們用數十分鐘的時間,重現這些科學研究的發展結果時,到底是把學生當作一塊會吸水的海綿(記下去就對了)還是一個會思考的有機體(會問會答)?



後來我繼續跟劉新老師請教她的課程設計,原來他不只調整單元內的架構,甚至他也會調整各單元的順序。例如他會把"生命的起源"和"地球的誕生"移到演化單元前再教,因為那兩個概念才是一體的;"解剖顯微鏡的使用"移到下學期再教,畢竟上學期初學完之後,學生居然是等到半年後才會用到,到時學生早就忘記了;"分類"移到"演化"之前教,因為演化會講到動物植物的演化歷程,可是那時候學生根本就還沒有足夠的分類概念。

當我知道老師做了這些改變之後,我就有些疑惑,下學期的課有沒有移到上學期來?上學期還多上了什麼?段考怎麼辦?

原來老師會在上學期再多講"原子和分子"的課程,並且透過分子模型的操作,讓學生有具體的感覺。不然每當講到呼吸作用、光合作用、或是各種循環的時候,那些分子或原子的名詞對學生而言都只是個名詞而已。我現在想想,其實 Campbell 的普生課本,也就是這樣去進行課程安排的。老師他們會把課程在8月的時候就先討論調整好,在開學的時候,就讓學生知道未來一年的課程安排,學生並不會因為課程調整就少上了什麼,相反地,是讓學生能用學習到更完整的概念。

最後預告兩件事

第一,10/7 新竹市自然輔導團會辦一個探究教學工作坊,到時會請劉新老師講她在"植物運輸"的部份,是怎麼教學的,另外我和怡嘉老師也會提供我們設計的課程。有興趣的老師們,可以來聽聽看,提供您的意見。地點在培英國中,時間是0900-1100。

第二件事,那天聽完劉新老師的演講,然後之後跟她聊了很久,讓我"生物趴辣客"的火又點起來了,於是就力邀她擔任"生物趴辣客4"的主菜。生物趴辣客4,我預計辦在今年,地點應該會在台灣師大(分部),目前準備招募工作人員啦!至於詳細時間嘛,我先敲定在週六時間啦。

有意擔任工作人員的,請寄信給我  pancala@gmail.com,標題請寫"應徵生物趴辣客4工作人員"。

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