2014年9月21日

顯微鏡與細胞的行動學習課程(1)-學習複式顯微鏡

ㄧ個課程的改變,往往來自於對原有課程的不滿足。

我是個喜歡用顯微鏡的人,我也希望能教會學生使用顯微鏡。解剖顯微鏡就不用說了,那是個簡單易上手的大玩具,但前提是你不強求一定要兩眼同時看清楚。你知道嗎?高中的課綱裡甚至沒有需要使用解剖顯微鏡的課程,也就是說學生在七年級學會了使用解剖顯微鏡之後,下次使用頂多是看胚珠、孢子囊而已,接下來在他未來的人生裡,幾乎都不會再用到了。

而相對於解剖顯微鏡,複式顯微鏡則是個要經常使用的工具,國中和高中都持續有課程會用到這個工具,可是怎麼有效的教會學生使用呢?以往的教學真的都做到了有效教學嗎?這是要問自己的第一個問題。

而第二個問題是小P曾經問過的:「學會複式顯微鏡要幹嘛?」,究竟目的何在?第三個問題是「為什麼用顯微鏡看細胞,要叫學生畫圖?」,這目的又是什麼?

後兩個問題,以前都沒什麼細想,因為以往就是這樣學的,所以就是這樣教學生,反正考試也都是這樣考的。學複式顯微鏡你就好好認識各個構造,要能夠清楚區分複式顯微鏡和解剖顯微鏡的異同,知道影像會顛倒,而畫圖就是為了畫出一張很典型的示意圖。

可是經過幾年之後,開始覺得這些方向都偏離了科學學習的主軸,構造名稱當然很重要,因為溝通時會用到,但刻意區分複式顯微鏡和解剖顯微鏡的異同或是知道怎麼移動方向就顯得有點多餘了。以我目前的經驗來說,只要知道「想看什麼東西,就用什麼顯微鏡」就好了。甚至現在只要用手機顯微鏡,同一套儀器看昆蟲觸角或是表皮細胞也都是可以的。而「玻片移動方向」的教學則通常是為了應付紙筆測驗,真實操作時不需要背誦移動方向,只要只要第一次移動時發現不對,接下來自己就會修正了。我到現在,也常常會有移動方向錯誤的經驗,但錯了又怎樣?就移回來就好了啊。標本又不會死,顯微鏡也不會壞啊。顯微鏡教學的重點其實是「會用」、「會看」。與其用紙筆測驗考他「視野中有細胞在右邊,玻片要往哪移動」,倒不如給他一片玻片,要求他找到指定目標。




通常複式顯微鏡教學是怎麼教的?

先回到複式顯微鏡的教學流程吧,一般是怎麼教的?第一種情況是老師先在教室裡就著海報或是黑板手繪圖,告訴學生怎麼操作,或是先播放書商製作的顯微鏡教學影片讓學生觀看後,然後下一節就到實驗室來操作。我知道現在也有不少老師是這樣教的,但請想想這樣教真的有效嗎?是不是到實驗室你還要再講解一次?如果你本來就需要再講解一次,那麼有必要在教室先教一次嗎?當學生手邊沒有實體可以操作時,學生真的學得會嗎?換作是你當學生,我當老師,如果我讓你先在教室上一堂課,學某個電路怎麼插電阻、電容。可是我這時都沒有給你任何的零件,純粹只有聽我講,你確定你會聽得懂嗎?

第二種情況是,無論前一節有沒有先講過顯微鏡,在實驗室裡老師要求學生一步一步跟著老師操作,但是總是有學生分心,趕不上進度,於是老師破口大罵一頓。好不容易講完一次,好像學生都懂了,但是學生在自行操作時,還是不斷喊著「老師,看不見」。學生看不見該看的東西,老師疲於奔命、分身乏術,於是複式顯微鏡的教學成了老師的惡夢。


行動學習怎麼應用在複式顯微鏡教學

今年申請到一個計畫,讓學生能夠一人一台iPad,同時也幫實驗室建立了完善的wifi環境,於是我開始思考怎麼讓應用在學習上,讓學生能夠適性學習,老師能夠進行差異化教學,達到有效教學的目的。


模式非常簡單,教師預錄講解step by step的影片,讓學生在實驗室拿著平板邊看影片邊操作就行了。

(有字幕喔,記得到youtube的選項開啟)
 

學生怎麼知道去哪看影片呢?這有很多方法,你可以把影片網址變成QR Code,然後讓學生去掃描,或是你事先把影片放在載具上面就行。而像我則是一開學就讓學生熟悉我的教學平台,學生只要到那個平台就可以看到現階段的教學資源,所以我的學生就是去那平台看就行了。

因此我上顯微鏡的課,不用在前一節課先講解,不用在實驗室口沫橫飛講個半節,才讓學生操作。我只要安排好學生拿的顯微鏡,指引他們看影片操作就行了。接下來我只要四處巡查他們有沒有依照影片指示學習就行了。

我錄製的這部影片一共錄了三個版本,第一版本就像你在教科書的光碟看到的影片那樣,我甚至還真人下去示範,但是試用了發現效果不好,沒辦法達到個別化學習的目標,後來第二版本換了方式,每講一段就指著鏡頭說「請暫停」,到了第三版本則是加強一些畫面,包括同時呈現顯微鏡下的影像以及說明部份細節。

影片的長度只有7分多,若是包含學生操作練習的時間,只要學生按步操作,一定可以在10分鐘就學會,得以進入下一個學習階段。但你知道的,一定會有學生出狀況,像是跳著看,或是根本不看影片,或是沒有依照指示停下來動手操作。所以這就是老師需要四處巡察的目的了。

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傳統式的顯微鏡講述教學遇到的分身乏術問題,現在得以解決。因為教室內有多少平板,除了你以外就有多少老師,像我就能讓教室裡有31個老師同時針對學生的個別學習作指導。

指導什麼呢?因為透過影片達成標準化的操作流程,所以我看到學生的顯微鏡有異狀,就能去引導處理了。比方說看到用40x物鏡,卻看到工作距離拉很高,代表誤調粗調節輪,那就指導他們回到4x。或是學生只要依照影片只是拿出玻片,關上光源,我就知道他們有看完影片。

可能有些食古不化的人會說著「你要讓學生學會閱讀課本的說明來操作顯微鏡啊,你這樣作學生就不會閱讀了啊」,但我要說的是,這是技能型態的知識內容,最好的方式就是作給他看,讓他跟著模仿。試問喔,你今天拿到一台新機器,無論是電視機或是洗衣機,是不是有人直接示範給你看怎麼作,學起來會最容易?過去科技只能將知識變成課本的平面文字和圖片,這並不代表知識就一定只能用這種形式呈現,我們應該讓知識用它最適合的形式呈現,例如技能課程,就用實體操作與示範,而不單是傳遞效果略差的文字加圖片而已。


學校沒有平板的解決方法
這樣的課程是不是每個學生都有一塊平板才行?不,只要你知道這個教學概念和流程,怎麼變形都是可以的。我先前在臉書和噗浪上先講過這個課程的細部實施,所以有些老師就已經先採用了,他們各自修改成符合他們學校環境的方法。

像瑞祥高中的逸萱老師,是直接用實驗室的螢幕統一播放,然後一步一步暫停讓學生操作,這樣至少就讓教室擁有兩位老師了。而大觀國中的阿清老師,則是讓學生採用BYOD的方式,自己帶手機或是平板到學校,只要一組有一個裝置就夠了。

阿清也製作了一部解剖顯微鏡的學習流程影片呢!


結合了行動載具的課程,讓老師得以進行差異化教學,每個學生用他自己的速度學習,學得快的不用苦等接下來的指令,學得慢的或是上課突然恍神的可以重複學習。老師也有時間和空間可以個別了解學生需求,即時解決學生的問題,在課堂上就可以進行補救教學。

如何評量學生學會使用複式顯微鏡
評量技能的課程最好的方式就是實作評量,給學生一片現成玻片,要求能在10倍物鏡或40倍物鏡下找到目標物。只要學生能找到,就能確定學生已經會了。這可以在學生練習顯微鏡時同步實施,學習速度快的,就先考試,所以一堂課裡甚至只要半堂時間,就能讓半數學生已經學會顯微鏡也進行了實作評量。


那麼進度快的人,接下來要作什麼?這就是下篇會提到的事情了。

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