亞太科學教育論壇,第一期,第二冊,專題版一 (二千年十二月)
主編︰蘇詠梅
小學科學探究活動舉隅
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香港教育學院及香港教育署課程發展處合辦的第二屆「常識百搭」─科學專題設計比賽已於一九九九年三月六日假座香港教育學院順利舉行。今年的主題是《科學與我》,參與比賽的有來自二十七間學校,四十五隊的小學生。由於參賽隊伍眾多,初賽在該日上午分四組舉行,各組的出線隊伍在下午進行決賽。當日參賽隊伍的題目可謂五花八門,全部都與日常生活有密切關係,例如清潔劑、保溫杯子、樂器、農藥、顏料、墨水、廁紙和環保問題等等。
 
賽當日早上,在教院校舍禮堂內外,各隊伍的老師與學生努力地準備比賽用品及練習台詞,務求以最佳狀態參與比賽。當然,大會的籌委及充當工作人員的教院學生也非常忙碌,接待來自不同學校的老師及小朋友的同時,亦要應付各項參賽隊伍臨時提出的需要。
 
賽的評判由教育署課程發展處的課程主任、督學及教院科學系的講師擔任,他們要從十一至十二隊的參賽隊伍中選兩隊出線。各隊伍的專題設計不單要反映出科學探究的精神,而且學生亦須在十分鐘內以不同形式來演示他們的探究活動。我在四個比賽場地穿梭,觀察到學生們的演示形式範圍甚廣,包括做實驗、演講、話劇、以及模擬比賽等等,充分顯示了各參賽隊伍的老師和小朋友們的創意及對比賽的投入。
 
去年的經驗,各賽事的時間控制非常重要。故此,今年的工作人員在初賽時積極督促各參賽隊伍抓緊時間,依時出場,令初賽在預定的時間前完成。餘下來的時間,教院的學員便充當臨時導遊,帶領小學生遊覽校園,各同學對這「特備節目」都相當感興趣。
 
膳過後,在初賽獲出線資格的八隊又要再比試實力。我懷著興奮的心情觀看決賽,究竟八隊旗鼓相當的隊伍中哪一隊會脫穎而出,獲得評判的垂青,成為冠軍隊伍呢?大會很榮幸邀請到五位科學教育界的知名人士擔任決賽評判,他們分別是教育界知名人士蔡香生先生,香港科學館館長葉賜權先生,中華基督教會基慧小學(上午校)陳自端校長,教育署課程發展處高級課程主任陳沛田先生,與及教育學院首席講師劉煒堅先生。
 
隊接一隊的小學生站在大禮堂的台上,面對三百多名觀眾及評判進行演示。當時我的心情跟參賽隊伍的老師一樣緊張,擔心他們怯場。在台上表演時,有些同學戰戰兢兢,努力地演示他們所準備好的探究活動;有些同學卻氣定神閒,表演自然生動,風趣幽默,不時引來哄堂笑聲。
 
看著同學們在台上演示他們的專題設計,我發現他們在科學探究方面擁有不少天份和才華,從中自己也獲益良多。當然,其中亦有可以改善的地方。

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設定一個可探究的問題
進行探究時,學生往往會犯上一個毛病--就是所設定的探究問題太過一般化及未有聚焦的探究主題,以致資源、材料及時間均不足以進行適當的探究(Fredericks & Asimov,1990),所以在進行探究時,一定要設定一個可探究的問題。正如黃士心小學(上午校)的同學提出的問題是「哪一個降落傘降落得最慢?」。從一個很明確的問題,找出解決問題的方法。同學用了不同的材料製造降落傘,測試不同的降落傘降落時所需的時間。又如大角嘴天主教小學(下午校)的同學的探討主題是『貝殼不見了!』。他們提出的問題是「究竟酸性液體是否能夠溶掉一些物質?」。 有了清晰的問題,同學們自然就可以沿著問題深入思考,再利用實驗找出解決問題的方法(Russel & Harlen,1990)。
 
找出適當的變數
外同學們在進行探究時,應該適當地控制變數(Goldsworthy & Feasey,1994)。如聖士提反女子中學附屬小學『自製樂器』的探究中就有效地於不同的實驗中控制變數,例如用不同種類的豆放在相同的盛器中來比較所發出的聲音,又用不同的紙封在相同的的盛器中來比較所發出的聲音。而每一次實驗只改變一個變數。
 
觀察及數據的收集
了得出客觀及合理的結論,收集數據時要量化觀察所得(Hughes & Wade,1995),鳳溪廖潤琛紀念學校(下午校)的同學在探討清潔劑對皮膚的影響時,他們所觀察的是雞腳的表面變化包括顏色的改變,紅筋的出現及紅筋變黑所需的時間等,具體清楚,易於觀察及記錄。
 
重覆試驗
外,葛量洪校友會將軍澳學校(上午校) 所進行的『天然農藥知多少?』也實踐了科學探究精神,透過多番的試驗,得出可信性高的數據(Fredericks & Asimov,1990)。此外,嗇色園主辦可立小學所進行的『顏面何存』也把顏料放在兩種不同的情況進行測試:陽光下及被水浸過後的改變。可惜大部分隊伍 在探究過程中未能適當地重複實驗,以加強探究結果的可信性。單靠一次實驗所得的結果來作推論,未免使人覺得「兒戲」一點,這堨i加留意改善。
 
適當地運用資訊科技
後值得一提的是新加坡國際學校的老師及同學能夠利用資訊科技來進行科學探究,相信這點令他們得分不少。利用電腦及其周邊器材於科學實驗活動中的好處包括:可有效地收集高速改變的數據或需長時間觀察才能收集的數據、可把數據儲存和分析等(Rodrigues,1997)。無可置疑電腦輔助實驗將日漸普遍地應用於科學教學上。
 
可讀的報告
個科學專題設計是否成功,報告的頁數只是一個啟示。其實評估專題設計有一連串的準則。如某學生能夠選取一個合適或有意義的主題,就著這個主題進行自己設計的探究,把探究結果編寫成一份報告,他已經成功地進行了一次科學探究。能夠贏取得獎項,更是錦上添花。而且在探究一個自己感興趣的課題,從中發現一些新事物,這種滿足感往往比得到獎品更重要。
 
評估指標
下是一些評估科學探究和專題設計的指標。家長及老師可以利用這些指標來評估學生的專題設計。如果學生在進行專題設計時能參照這些指標,評估和修正過程,定能做出更精采、更有價值的專題設計(Fredericks & Asimov,1990)。
源自學生的探究題材及意念
周詳計劃
具創意及原創性
充分的資料搜集
對主題透徹認識
適當地運用儀器及用具
有條理的組織 注意安全
資料準確
適當地運用資訊科技
適當地引用參考資料
完整的報告
可讀性高的報告

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學生交回的科學探究專題報告,我們將部分輯錄成《香港小學科學探究活動舉隅》,一方面可鼓勵參與的學生,另一方面可讓香港的小學老師和同學們一起分享這些充滿科學探究精神的報告。雖然在個別報告中,同學對活動背後的科學知識認識似嫌不足,但本刊編輯要旨在發揚科學探究精神,而不是科學知識的闡析,因此,知識不足並不影響評選結果。我們希望透過這份刊物讓社會各界人士認識及重視在小學進行的科學教育,使香港的小學生有機會利用科學探究的方法來了解及認識周遭的事物。
 
參考書目

Fredericks, A. D. & Asimov, I. (1990). The complete science fair handbook. For Teachers and parents of students in Grades 4-8. Illinois: A Good Year Book.

Goldsworthy, A. & Feasey, R. (1994) Making sense of primary science investigations. Herts: The Association for Science Education.
Hughes, C. & Wade, W. (1995). Inspirations for investigations in science. Warwickshire: Scholastic Ltd.
Rodrigues, S. (1997). The role of IT in secondary school science: An illustrative review. School Science Review, 79(287), 35-40.
Russel, T. & Harlen, W. (1990). Practical tasks: Assessing science in the primary classroom. London: Paul Chapman Publishing Ltd.

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香港小學科探究活動舉隅
Copyright (C) 2000 HKIEd APFSLT. Volume 1, Issue 2, Special Section 1 (Dec., 2000).