阿簡生物筆記: 以「酵素作用」為主題進行完整探究的訓練

我自己有個目標，把一學年的生物課，按照段考分成六期之後，每期都至少有一節以上離開教室上課，每期至少一次的（接近）完整探究......。

在第二期這裡，學的是養分、酵素、消化、光合作用...，我認為酵素的作用是一個讓學生完成完整探究歷程的機會。

探究活動可以被分成四大類，這是用學生已經知道了什麼來分類的。如果活動所要針對的問題、進行步驟和答案都是已知的，學生作這活動只是在確認定理或原則，那麼這種就叫做確認型的探究活動。

如果學生只知道問題是什麼，還有步驟怎麼進行，可是不知道答案是什麼，那麼這種就叫做結構型的探究活動。如果學生只知道要解決的問題是什麼，但是並不知道步驟，而是要自己規劃設計出來的，這種就是引導型的探究活動。最高階層的開放型探究活動，則是要學生自己發現問題，設計解決方式，從中找到答案。

不難發現，教科書裡的活動大部分屬於確認型的探究活動，因為老師常常都是先在教室裡告訴學生答案，所以學生通常只是作實驗確認結果真的如老師所講的答案。因此，如果希望課程能培養學生探究能力，學習科學本質又能學習核心概念的課程，第一步就是要讓探究的層次提高，從原本的確認型，提升為結構型或是引導型。

我認為課本裡「酵素的作用」這活動，很接近確認型的，原因是進行的時機，得是知道酵素以後才能作，否則學生在沒有學過酵素之前，先作這個活動，其實會弄不太懂這在幹嘛。

去年試過用錄影的方式，把實驗過程（酵素的作用）先錄下來給學生看，邊看邊做活動。雖然實驗也得出結果，但是學生卻有「做完了，不知道在作什麼」的感覺。

我歸納原因，應該是學生也沒弄懂實驗步驟在作什麼。說真的，把實驗器材一會熱、一會溫、一會熱的，真的很容易搞不清楚。於是我今年多了一些步驟，合計用兩節課的時間，完成這個實驗和延伸的探究實驗。一開始也是先看影片，但是要求學生看完影片之後，在筆記本上畫出實驗流程圖，然後給我檢查，通過之後再開始作實驗。

另外，我們學校附近補習班有些會先把課本實驗給做了，所以學生在學校的實驗常常都是重複補習班作過的實驗，所以我也對學生做了調查，有作過這個實驗的，我提供另外一個實驗問題，讓他們去完成。

我提出的問題是「找出在37℃與100℃之間，唾液澱粉酶到什麼溫度還能有反應」。解決這個問題，所需要的實驗器材都和課本活動的器材一樣，只是學生必須自己設計不同溫度區間為操縱變因，然後探究未知的答案。這對學生來說，就有很大的吸引力，因為他們可以去研究出未知的答案。

因為是兩節課的時間，可是實際作實驗的時間合計大約只要50分鐘，剩餘幾十分鐘的時間，我就會讓已經完成課本典型實驗的組別，再做一些實驗。

由果提出問題，但活動步驟由學生從典型實驗中修改轉化來設計實驗，問題包括：「澱粉酶要多久的時間來進行反應」、「澱粉酶與澱粉液的量有怎樣的比例，反應會比較快」。雖然這些實驗的進行步驟大致和原有活動的相同，但因為是不同的問題，所以學生必須思考與設計不同的實驗步驟，這樣的活動也就成為引導型的探究活動。

你可以看到，同樣是「酵素的作用」這樣的主題，可是在一個班級中，可以同時進行多樣副主題的探究活動，也不需要另外增加實驗器材。只要一些改變，教師就可以讓原有屬於確認型的活動，成為比較高層次的探究活動，而在活動後可以透過團體討論的方式，讓學生從數據中探求答案，因此不只能培養探究能力與科學態度，還能體會科學本質。

而學生最後要完成的東西有以下幾個部份：

在筆記本上完成實驗結果的紀錄，並針對實驗結果寫出其代表意義，並利用科學引導句寫出完整科學寫作。這三件事情，也就是探究歷程中的結果、討論與結論。

為了取得唾液，讓學生口含棉花球一陣子，再吐進封口袋裡，就可以收集到大量唾液。