以动手做科学促进残疾学生 对科学学习的兴趣 (上)

摘  要

本文以动手做科学来设计科学研习营的活动，以提升残疾学生对科学学习的兴趣。以高屏地区的小学二至六年级的残疾学生为参与对象，分两梯次进行，每梯次40名左右残疾学生参与，南部地区现职特教老师和特教系硕士班及大学部学生30名担任辅导人员。

科学活动的方式包括：动手做科学活动、竞赛活动等。内容针对诱发残疾学生的学习兴趣为设计的重点，强调能够实际观察与动手做，以提升学生对科学学习的兴趣。

壹、绪论

依据教育主管单位（2003）颁布的《科学教育白皮书》，其中揭示的政策内涵包括「大众科学活动」与「人文关怀」。「大众科学活动」属于科普活动，目的在使民众与学生认识科学；「人文关怀」聚焦关怀特殊族群的科学教育，包括残疾学生，给予均等且适合其个别差异的科学教育机会。

本研究结合「大众科学活动」与「人文关怀」两者的目的，针对残疾学生透过动手做科学的科普学习活动，以提升对科学学习的兴趣。从学习动机而言，当学生对学习活动感兴趣时，他们会投入较多的注意力，也较可能会以有意义的、有组织的、详加阐述的方式去学习（Hidi& Renninger, 2006）。

Foley与McPhee（2008）的研究发现，学生在动手做科学的课程，表现出较喜爱科学的态度，Holstermann、Grube与Bögeholz（2009）的研究也发现，动手做科学可以引起学生的学习兴趣。

再者，有一铭言：「听而易忘，见而易记，做而易懂。」由此可见「动手做」在学习科学上的重要性（Arangala,2013）。动手做科学，以容易取得的材料，设计操作简单且容易成功的科学活动，让每位学生都能体会动手做的乐趣（陈忠志，2005），从中学习科学过程技能（Lumpe & Oliver, 1991），是值得推广为科普研习的活动。 

残疾学生由于其生理或心理上之差异或缺陷，其行为模式与一般的学生往往不同，因而对于这些学生的教育，传统的教学方法并不适合（Polloway, Patton,& Serna, 2013）。一般而言，残疾学生的学习问题与其低学习动机有关，如何诱发他们的学习动机，一直是教师们困扰的问题（吴秉叡、易世为，2004）。

因此，善用提升学生学习动机的策略，以增强学生愿意投入科普的研习活动中，是本研究的首要之务。Mastropieri& Scruggs（2000）指出，设计生动活泼且可操弄的道具，能够引发残疾学生的学习动机。 

钮文英（2003）主张用各种不同且有趣的活动练习新的技能，可引发学生的动机与参与度。他认为可采小步骤的教学，使残疾学生有成功的经验，提升其自信心。因此本研究配合学生的学习特性，结合动手做科学和小步骤的教学，协助学生跨越学习困难，以设计适合残疾学生之科普研习活动。 

贰、文献探讨

依据上述之背景与目的，底下将探讨相关的文献，内容包括：

（1）诱发情境兴趣是提升科学学习兴趣的切入点；

（2）动手做科学可诱发情境兴趣，与体验科学的过程。

从这二部分的文献，来说明以动手做科学设计，适合残疾学生科普研习活动的理论基础。

诱发情境兴趣，是提升科学学习兴趣的切入点

增进对科学教材与活动的兴趣，对所有学生的科学学习，几乎都能学到较多，尤其对科学知识不足的学生很有帮助（Alexander,1997）。Krapp、Hidi和 Renninger（1992）将学习兴趣区分为个人兴趣（individualinterest）与情境兴趣（situationalinterest）。

前者指个人的特质，为稳定持久不随情境改变的个人状态；后者是由情境或环境中的某些条件，和刺激在个人中产生的兴趣，此与特别的主题或情境有关。

个人兴趣与情境兴趣并非是二分的现象，其发展是互动且彼此互相影响，有许多证据指出情境兴趣是个人兴趣发展的基础（Hidi& Harackiewicz, 2000; Hidi & Renninger, 2006; Krapp, 2002; Schiefele,2001）。

此乃因为在短时间内要激发学生，对科学学习的个人兴趣（individualinterest），并不是一件容易的事（Renninger, Hidi,& Krapp, 1992）。情境兴趣持续的时间虽然较个人兴趣短，但因它能吸引学习者的注意力，让个人兴趣最后能从中萌芽，是激发学生科学学习兴趣的可行方法（Hidi &Renninger, 2006）。 

情境兴趣指情境的有趣性，此与特定内容性质和情境特征有关（Krapp,et al., 1992），它是由新奇的、生动的、令人惊讶的、悬疑的、意料之外的事件或经验所触发，以点燃学生的情境兴趣，而这个短暂的兴趣，能让学生自发地投入活动中（Palmer,2009）。 

Durik与Harackiewicz（2007）、Hoffmann（2002）、Krapp（2002）、Hidi与Renninger（2006 ）、Hidi 与 Harackiewicz（ 2000 ）、Holstermann、Grube与Bögeholz（2009）、 Juuti、Lavonen、Uitto、Byman与Meisalo（2010）等学者的研究也发现学习者，对学习任务感觉到新颖性、有意义并且能够参与活动。

课室中利用合作学习、创造性活动、进行探索、实验及讨论、创作模型、鼓励思考、辩论具争议性的议题、探索故事、活泼的教室气氛等，都可以引起学生的情境兴趣，提升学生学习的专注、坚持及减少学习焦虑。 

动手做科学可诱发情境兴趣，与体验科学的过程 

动手做科学强调的是「动手做，做中学」，期望学生透过动手做科学，来学习类似科学家探究科学的模式和思考的方式，并从中了解科学的过程。此外，动手做科学，由于学习内容「有趣」，最容易诱发学生的情境兴趣（Palmer,2009），可以让学生体会学习科学的乐趣，更能激发学生从动手做的活动中，主动探索科学的奥秘（Sturm& Bogner, 2008）。

并且经由实际动手操作，才能熟习其中相关的概念与技能，达到「内化」之作用。动手做科学的学理，立基于提出「发生认识论」（geneticepistemology）的学者Jean Piaget（1896－1980）和倡导「做中学」（learning by doing）的教育学家JohnDewey（1859－1952）的主张。

Piaget（1964）认为知识的本质是动作（action），为了认识物体，必顸对它们施加动作，从而改变和转换它们，并且了解此转换的过程，以便建构起关于物体及活动的知识经验。因此，人在认知过程中，并不祇是被动地接受外界的事实，而是主动反应或是实际或想象操纵它的变化。

Dewey则强调最好的学习方式是「做中学」，从实际的学习活动中去获取经验、改造经验，知识乃是经验之不断改造与重组而来（林秀珍， 2007）。因此，最好的学习是在实际行动中，从主动的经验参与获得知识。

陈忠志（2005）指出动手做科学的教学，具有底下四项功能：

（1）引发好奇心与学习兴趣：实验活动的生动性，使学生处于感兴趣的情境中，可引发学生主动投入学习。

（2）促成学科知识的认知：实验使抽象、复杂的动态现象，或概念予以具体化，供学生操作，使知识着床生根。

（3）培养科学探究的技能：实验提供学生探究实作的机会，从探究的过程培养观察、分类、推理、预测、形成假设、处理，与解释资料等科学的方法与技能。

（4）发展社会技能：实验活动透过分组方式进行，可培养同学间互助合作、协调沟通等良好的社会技能。

再者，动手操作亦可以让学生产生对科学的正向态度（Johnson, Trout , Brekke, & Luedecke, 2004）。此外，动手做科学可以促使学生，成为主动的学习者，让学习者能够藉由思考，而主动的参与学习的过程（Flick,1993）。周建和李舒婷（2003）、刘启正（2005）指出动手做科学有以下的特点：

（1）器材容易取得；

（2）实验容易操作；

（3）容易修正；

（4）花费时间少。

此解决了教师在教具准备上的困难，并能提高学生参与实验活动的程度。陈忠志（2005）则指出动手做科学，之教学活动的设计要领如下：

（1）让每一学生都能动手做；

（2）取材自日常生活常见的现象；

（3）利用生活周遭就可取得的简易器材；

（4）题材能显示奇妙有趣的现象；

（5）情境尽量简化、单纯化；

（6）活动过程活泼生动化。

这些是本研究，在设计动手做科学的科普研习活动时所依循的要点。综合上面的讨论，动手做科学是一种能诱发学生的情境动机，并能促成学生主动探索科学，从中认识科学过程的有效教学法。

因应残疾学生的学习特性，本研究以动手做科学，配合学习特性，采小步骤的教学，来设计科普研习的内容。 

(待续…………………)