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OceanTracks海洋掠食者的軌跡分析課程

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偶然的機會看到這個網站Ocean Tracks https://oceantracks.org/
這是一群科學家和教育專家設置的網站,蒐集了四種海洋動物的軌跡,包含信天翁、黑鮪魚、大白鯊和象鼻海豹。

great white shark 大白鯊
bluefin tuna 黑鮪魚
Laysan albatross 黑背信天翁
elephant seal 象鼻海豹


雖說只有四種,但每種都有十幾個個體的軌跡資料,你可以從網站中看到每個個體在遷徙的時候,經過的路徑長度、深度、速度、旅程長度...,許多資料。還可以同步看到當時的海水表面溫度、葉綠素濃度、洋流等資料。

知道這些資料可以幹嘛呢?課程裡就可以用這些資料來進行科學探究與實作的活動了。在OceanTracks的網站上提供了許多課程,雖然針對是針對高中和大學所設計,不過我在資優班帶專題研究時,有實際拿這裡頭的一些課程來上過。經過修改後,即使是國中生也是可以上這些課程的。

我在寒假時把那些課程整理在此學習講義,另外也將課程中所需要的資料集蒐集在此。全部的課程包含了以下單元:

真實或失真的資料游多快?游多深?移動最遠?獵物地圖生物熱點在哪裡?你在那裡做什麼?黑鮪魚你在做什麼?你是男生還女生?人類的影響設立海洋保護區

另外,我在2019/4/27時在「探究的推理論證教學與課室經營研習活動」中,也將原本的課程修改精簡前三個單元成約2小時的課程:「運用思考智能解析整合大量科學數據的實戰演練-掠食者的軌跡分析」,課程講義在此

至於網站裡的資料分析怎麼用,就請看以下影片說明。









科學論證與批判性思考的教學運用

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在談科學論證和批判思考之前,還是要來想想為什麼要談這個主題。

在課綱裡,學生在學校教育應該學會的東西稱之為「學習重點」,這分成兩個部分,一個叫做「學習內容」,另外一個就是「學習表現」。

學習內容是什麼?當你問學生,學校教了你什麼,通常最直接回答出來的那些課程內容,就是了。

而學習表現是什麼呢?它包含了「探究能力」和「科學的態度與本質」。在這篇要講的論證與批判思考就是在「探究能力」裡的「思考智能」的其中兩項,分別叫做「推理論證」與「批判思辨」。
註:探究能力包含了兩塊,分別是「思考智能」和「問題解決」,2017年的時候因為演講的關係,我特別整理了一系列的文章,在講問題解決裡頭的分析與發現。 請從此文章開始【探究課程工作坊之分析與發現(1)-「分析與發現」是什麼】,足足寫了十篇呢。


記得當初在看到論證這項能力的時候,其實是茫然的,因為從來也沒有上過一門課叫做論證,所以對於它到底是什麼東西,其實是處在一種似懂非懂的狀態。既然不懂,就會上網去查看看,到底論證是什麼東西?
先看看課綱裡的文件怎麼說





Toulmin論證模式是什麼? 再來看看網路上還可以查到什麼論證資料,查了之後,看到大部分的論證文章都會提到Toulmin論證模式。這是一個很完整的架構,包含了 結論主張(Conclusion、Claim) 資料(Data) 限制條件(Qualifier) 保證、擔保、理由、依據(Warrent) 反駁(Rebuttal) 背後的支持(Backing)

這裡也提一個Toulmin的論證例子-亨利是不是英國人。完整的論述是這樣的「 亨利出生於百慕達群島,因為在百慕達群島出生的人,就是英國人。根據英國的殖民地法規定,只要是英國或英國殖民地出生者,就是英國人,由於亨利符合這些限制,所以亨利是英國人。 但是,如果亨利的雙親都是外國人,他就不是英國人了」
整段論述的分析就像這樣 資料:亨利出生於百慕達群島依據:因為在百慕達群島出生的人,就是英國人背後的支持:根據英國的殖民地法規定,只要是英國或英國殖民地出生者,就是英國人限制條件:亨利符合這些限制反例:但是,除非亨利的雙親都是外國人主張宣稱:所以亨利是英國人

雖然已經有很多科教論文都有用這個在教學生,不過我覺得實在不好教,因為自己在某些案例中一直分不清楚warrent和backing有什麼差異。然後也覺得元素很多,似乎不容易教學生學習使用。

更好…