利用積木進(jìn)行小學(xué)科學(xué)課程“動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)”單元教學(xué)之成效研究

楊紫暄 劉藍(lán)玉

摘 要 自21世紀(jì)以來(lái)，科學(xué)教育的理念趨向于“以學(xué)生為中心”，例如美國(guó)提出的“動(dòng)手做”教育改革計(jì)劃，倡導(dǎo)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、探究教學(xué)等新模式，旨在幫助學(xué)生于科學(xué)方法、科學(xué)概念、科學(xué)態(tài)度上均衡發(fā)展。在此趨勢(shì)下，教學(xué)方式應(yīng)當(dāng)作出調(diào)整，更為貼近學(xué)生的需求。選用積木作為輔助教具，講授小學(xué)科學(xué)課程中“動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)”單元，以了解學(xué)生對(duì)積木教學(xué)的學(xué)習(xí)效果與接受程度。

關(guān)鍵詞 探究教學(xué); 積木 ;教學(xué)成效 ;接受程度

1 研究目的

當(dāng)今世界，以親自動(dòng)手的方式開(kāi)展科學(xué)教育已經(jīng)形成一種潮流?！皠?dòng)手做”的教育思想起源于美國(guó)，旨在令學(xué)生以科學(xué)的方法學(xué)習(xí)知識(shí)，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。研究發(fā)現(xiàn)，在學(xué)習(xí)效果方面，融入“動(dòng)手做教學(xué)”的實(shí)驗(yàn)組，相較于“傳統(tǒng)式教學(xué)”的對(duì)照組，有了顯著的進(jìn)步;在學(xué)習(xí)態(tài)度方面，融入“動(dòng)手做教學(xué)”的實(shí)驗(yàn)組，相較于“傳統(tǒng)式教學(xué)”的對(duì)照組，在課堂上更專注。除此之外，學(xué)生亦覺(jué)得“動(dòng)手做教學(xué)”比“傳統(tǒng)式教學(xué)”更有趣，希望自然與科學(xué)教材中適當(dāng)補(bǔ)充“動(dòng)手做”的相關(guān)內(nèi)容。透過(guò)“動(dòng)手做”活動(dòng)，可以讓學(xué)生經(jīng)由實(shí)踐操作，培養(yǎng)問(wèn)題解決的能力與過(guò)程中所展現(xiàn)的技能。

如圖1所示，美國(guó)教育學(xué)家埃德加·戴爾（Edgar Dale）提出的“經(jīng)驗(yàn)金字塔”共有11層，由下而上呈現(xiàn)出學(xué)習(xí)的進(jìn)程，分為“直接學(xué)習(xí)”“圖像學(xué)習(xí)”“符號(hào)學(xué)習(xí)”三大類。其中，“直接學(xué)習(xí)”指學(xué)習(xí)初期的直接體驗(yàn)，包括展覽、參觀旅行、示范、戲劇的經(jīng)驗(yàn)、設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)及直接且有目的的經(jīng)驗(yàn)。值得注意的是，“直接且有目的的經(jīng)驗(yàn)”位于金字塔的最底層，即從看到、聽(tīng)到、摸到、嘗到、聞到的具體事物中獲得知識(shí)，這些知識(shí)是教育的基礎(chǔ)。本研究的主要對(duì)象為小學(xué)生，適用于“直接且有目的的經(jīng)驗(yàn)”的教學(xué)方式，通過(guò)親手操作積木，自我構(gòu)想出不同運(yùn)動(dòng)方式的動(dòng)物骨骼，進(jìn)而加深對(duì)這一概念的理解。同時(shí)，該年齡段的學(xué)生正處于瑞士心理學(xué)家讓·皮亞杰（Jean Piaget）定義的具體運(yùn)算階段（7～11歲），能夠運(yùn)用符號(hào)進(jìn)行有邏輯的思考活動(dòng)，但還離不開(kāi)具體事物的支持，而在本研究中積木便是用來(lái)認(rèn)識(shí)動(dòng)物骨骼的物件。

本研究以自然與生活科技課程之“動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)”單元教學(xué)為例，試圖探討小學(xué)生對(duì)于積木教學(xué)的學(xué)習(xí)效果和接受程度，以驗(yàn)證前人的研究觀點(diǎn)，并期許能在“以學(xué)生為中心”的科學(xué)教育潮流中，提出全新的教學(xué)方法。

2 研究方法

本研究的實(shí)驗(yàn)方法采用量化測(cè)試，比較實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的教學(xué)差異，調(diào)查人數(shù)共計(jì)38人（實(shí)驗(yàn)組21人、對(duì)照組17人）。其中，實(shí)驗(yàn)組為屏東市某小學(xué)四年級(jí)學(xué)生，對(duì)照組為同校五年級(jí)學(xué)生。由于屏東市的人口較少，該校各年級(jí)僅有一個(gè)班級(jí)，故選擇尚未學(xué)過(guò)“動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)”單元且心智發(fā)展程度較為接近的四年級(jí)和五年級(jí)學(xué)生。

如圖2所示，量化測(cè)試分為前測(cè)和后測(cè)，首先以試卷的形式，考查學(xué)生未接受教學(xué)之前對(duì)動(dòng)物運(yùn)動(dòng)的了解情況，接著實(shí)驗(yàn)組將積木融入教學(xué)，對(duì)照組進(jìn)行傳統(tǒng)式教學(xué)，課程結(jié)束后再以相同的試卷，考查學(xué)生接受教學(xué)之后對(duì)該單元的吸收程度及對(duì)積木教學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。

如表1所示，本研究的前后測(cè)題目共21道，分為基本概念（13道）和知識(shí)應(yīng)用（8道）。

3 結(jié)果分析

“動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)”單元的教學(xué)目標(biāo)為“認(rèn)識(shí)動(dòng)物不同的運(yùn)動(dòng)構(gòu)造”，其中骨骼的構(gòu)造差異對(duì)運(yùn)動(dòng)方式有重要影響，因此在實(shí)驗(yàn)組的教學(xué)中，要分析肌肉、骨骼與關(guān)節(jié)的關(guān)系，讓學(xué)生知曉動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)方式與其身體構(gòu)造有關(guān)。

3.1 基本概念

（1）積木教學(xué)對(duì)學(xué)習(xí)動(dòng)物運(yùn)動(dòng)的基本概念有明顯的成效

由于對(duì)照組是五年級(jí)學(xué)生，關(guān)于動(dòng)物運(yùn)動(dòng)具有較多的先備知識(shí)，故前測(cè)成績(jī)普遍比實(shí)驗(yàn)組的四年級(jí)學(xué)生好。由圖3可知，經(jīng)過(guò)不同的教學(xué)法后，實(shí)驗(yàn)組的后測(cè)成績(jī)出現(xiàn)提升，每題答對(duì)的人數(shù)都比前測(cè)多;但在對(duì)照組中，部分題目的正確率略有提升，還有部分題目的正確率則未發(fā)生改變，說(shuō)明不會(huì)的仍舊不會(huì)。

（2）兩種教學(xué)法在學(xué)習(xí)“人的運(yùn)動(dòng)”的基本概念方面成效均很顯著

手可以說(shuō)是人們最熟悉也最陌生的運(yùn)動(dòng)部位，縱使無(wú)時(shí)無(wú)刻都會(huì)用到手做動(dòng)作，但大家從未自發(fā)性思考手的結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)方式。由圖3可知，在前測(cè)時(shí)，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組各僅有3人答對(duì)“人的運(yùn)動(dòng)”相關(guān)題目。經(jīng)過(guò)不同教學(xué)法后，在后測(cè)時(shí)，則實(shí)驗(yàn)組有13人答對(duì)，對(duì)照組有10人答對(duì)。在積木教學(xué)中，學(xué)生將實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與課本知識(shí)相結(jié)合，操作積木構(gòu)建人手模型，觀察到骨骼在人的運(yùn)動(dòng)中起支撐作用，骨與骨之間的連接處稱為關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)的活動(dòng)依靠肌肉的收縮和舒張來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3.2 知識(shí)應(yīng)用

（1）積木教學(xué)對(duì)學(xué)習(xí)動(dòng)物運(yùn)動(dòng)的知識(shí)應(yīng)用有明顯的成效

較之動(dòng)物運(yùn)動(dòng)的基本概念，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)知識(shí)應(yīng)用的難度更大。由圖4可知，比較前后測(cè)中知識(shí)應(yīng)用類型題目的得分情況，實(shí)驗(yàn)組優(yōu)于對(duì)照組，說(shuō)明積木教學(xué)可有效提升學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。

（2）積木教學(xué)在學(xué)習(xí)“跳躍、飛行、爬行”的知識(shí)應(yīng)用方面成效顯著

關(guān)于動(dòng)物運(yùn)動(dòng)的知識(shí)應(yīng)用，學(xué)生對(duì)“跳躍、飛行、爬行”方面的掌握程度不如“走與跑、游泳”。究其原因，跳躍、飛行、爬行都不是人類的主要運(yùn)動(dòng)方式。對(duì)于學(xué)生較不熟悉的運(yùn)動(dòng)方式，積木教學(xué)法的學(xué)習(xí)成效優(yōu)于傳統(tǒng)式教學(xué)。由圖4可知，以人類無(wú)法親身體驗(yàn)的運(yùn)動(dòng)方式——飛行為例，在前側(cè)時(shí)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組各僅有6人答對(duì)“飛行”相關(guān)題目，在后測(cè)時(shí)則實(shí)驗(yàn)組有11人答對(duì)，對(duì)照組有8人答對(duì)。采用積木進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生可自行構(gòu)思飛行動(dòng)物的架構(gòu)，借助積木模型呈現(xiàn)飛行動(dòng)物的特征，加深對(duì)抽象概念的理解。

3.3 接受程度

由圖5可知，實(shí)驗(yàn)組中大多數(shù)學(xué)生對(duì)積木教學(xué)持肯定態(tài)度。僅有個(gè)別學(xué)生提出了不同的想法，不過(guò)他們質(zhì)疑的關(guān)鍵不在于積木教學(xué)的學(xué)習(xí)成效，而是活動(dòng)組織的分工與協(xié)作。

事實(shí)上，對(duì)于學(xué)習(xí)成就感低落的學(xué)生，使用積木教學(xué)法可獲得較佳的學(xué)習(xí)成效。學(xué)習(xí)成就感低落的學(xué)生通常是教師需要特別關(guān)注的對(duì)象，他們?cè)趥鹘y(tǒng)教學(xué)模式下較易受到挫折，投入大量時(shí)間學(xué)習(xí)卻無(wú)法獲得對(duì)等的成果，致使情緒消沉、自信心下降。本研究中，實(shí)驗(yàn)組的進(jìn)步幅度大于對(duì)照組，尤其是少數(shù)有學(xué)習(xí)障礙的學(xué)生。科學(xué)游戲融入引導(dǎo)式探究教學(xué)能夠幫助學(xué)生提升學(xué)習(xí)效能，而對(duì)于“完全沒(méi)有學(xué)習(xí)科學(xué)意愿”的學(xué)生，雖然會(huì)慣性地貶低自己，但就以往在課堂中的表現(xiàn)而言已經(jīng)有了些微的成長(zhǎng)。

4 結(jié)論

綜上所述，使用積木進(jìn)行直接而具體的動(dòng)手做教學(xué)法，不僅可增強(qiáng)學(xué)生的專注度，延長(zhǎng)他們專心學(xué)習(xí)的時(shí)間，并且可提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)效果亦能有所優(yōu)化。此外，也為在傳統(tǒng)教學(xué)中有學(xué)習(xí)困難的學(xué)生提供了不同的選擇，有利于改變他們的學(xué)習(xí)心態(tài)，達(dá)成孔圣人所說(shuō)的“因材施教”理想，真正做到有教無(wú)類。

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作者簡(jiǎn)介：楊紫暄（1996—），女，研究方向?yàn)榭茖W(xué)傳播、探究教學(xué)，E-mail： forever842029@gmail.com。

A study on the effectiveness of teaching the unit "Animal Movement" using building blocks in the science curriculum of elementary school// YANG Zixuan， LIU Lanyu

First-Author's Address Department of Science Communication in National Pingtung University， E-mail： forever842029@gmail.com

Abstract After the 20th century， the concept of science education tended to be "student-centered." The United States government proposed a "hands-on" plan to reform science education. Many countries began to promote experimental teaching and inquiry teaching. This model expected students to develop a balance among scientific methods， scientific concepts and scientific attitudes. Under this model， teaching methods have to be more acceptable to students， and meet their demands. This study at elementary school level used building blocks as teaching materials to teach the unit "Animal Movement". The results of pre- and post-testing were used to understand the students' acceptance of the materials， and the effectiveness of teaching with building blocks.

Keywords inquiry teaching， building blocks， effectiveness of teaching， acceptance