自然實驗 ing~以康軒版五下 製造與檢驗二氧化碳單元為例 學 校 名 稱 ： 康樂國民小學 教
學
者 ： 郭良苑
實施班級數 ： 2 班 實 施 學 生 數 ： 51 人 實 施 領 域 ： 自然與生活科技
60
簡介 實驗課是孩子探索自然科學最有趣的學習方式。 傳統的實驗活動流程通常是老師先說明實驗，然後學生操作，接著就是老師說明結果的 意義。學生在過程中或許「玩」的很高興，但是否確實了解實驗操作的「眉角」及所需觀察 的現象即現象所代表的意義，就令人懷疑了。 因此，想透過平板的拍攝、標記畫面功能及雲端上傳報告，了解學生是否確實知道實驗 需要「操作什麼？」「觀察什麼？」「標記什麼？」「報告什麼？」 更透過小組分工的緊緊相扣，期待學生在過程中培養的不只是科學的邏輯，而是一次學 習與他人合作解決問題的重要經驗。
壹、教學歷程 一、步驟 1：呈現問題背景或情境 (一)課程內容：觀看實驗影片，填寫實驗準備單。 1.課前播放「製造與檢驗二氧化碳」實驗影片。請學生回家後各自完成實驗準備單。(如 附件) (二)教學策略：虛擬情境、模擬操作 (三)資訊策略：廣播展示(廣播系統+單槍)、統整歸納(實驗準備單)
二、步驟 2：蒐集資料、提出假設 (一)課程內容： 1.將各自回家後完成的實驗準備單於課中進行小組討論。討論後確定實驗步驟、工作 分配(實驗操作、實驗記錄、平板紀錄、實驗報告)。 2.課後，全組至教師處接受考驗，以確認所有組員皆知道自己在實驗中所扮演的角色 所需完成的重點工作，即「操作什麼？」「觀察(拍照)什麼？」「標記什麼？」「報告 什麼？」 ※ 備註(角色工作重點)
61
自然實驗 ing~以康軒版五下製造與檢驗二氧化碳單元為例
實驗操作員-依實驗準備單拿取實驗器材，並進行實驗。 實驗記錄員-確實的將實驗數據(或現象)紀錄於實驗單中。 平板紀錄員-負責拍攝重點畫面、標記重點、加入文字輔助說明。 實驗報告員-透過廣播系統說明小組實驗結果及結論。
(二)教學策略：合作學習
三、步驟 3：以實驗或分析資料考驗假設 (一)課程內容： 1.利用平板進行實驗操作及拍照 (1)實驗課時，依分配工作進行實驗操作。 (2)「實驗操作員」與「平板記錄員」合作使用平板拍攝重點畫面。 (3)「實驗記錄員」將實驗所得結果紀錄於實驗單中。
自然實驗 ing~以康軒版五下製造與檢驗二氧化碳單元為例
62
2.進行實驗討論及準備小組報告 (1)實驗完成後，小組討論該標記何處？該加入何種文字說明？該利用哪個畫面說明 實驗結果？結論為何？ (2)將討論結果分別記錄於實驗單及平板。 (3)將標記完成的照片上傳至雲端空間，作為報告簡報。 (4)「實驗報告員」進行組內報告，組員給予建議並修正報告內容。
(二)教學策略：實驗操作、合作學習 (三)資訊策略：實作步驟驗證、平板操作、雲端應用 (四)行動載具：平板電腦照相功能、標記功能(Skitch)、雲端空間(Webdav)
四、步驟 4：發展可行的解決方法或理論 (一)課程內容： 1.小組報告及他組提問。 (1)「實驗報告員」透過廣播系統，向其他組別報告小組所完成的實驗及討論的結論。 (2)報告完成後，全組須至台前接受其他組別進行提問。
(3)由各組針對報告及提問者就報告內容及提問內容給予評分(不給負分)。 (4)教師統整各組實驗結果並加以說明。 (5)各組修正實驗單。
63
自然實驗 ing~以康軒版五下製造與檢驗二氧化碳單元為例
2.完成實驗筆記強化學習效果。 (1)學生將實驗過程、結果、結論轉錄至實驗筆記中。 (2)教師可建議學生以圖像式紀錄取代條列式紀錄。
(二)教學策略：實驗操作、合作學習、圖像學習 (三)資訊策略：照片簡報(廣播系統+單槍)、統整歸納 (四)行動載具：平板電腦、雲端空間(Webdav)
貳、資訊工具運用方式(應用於教學流程、順序、整合方式) 順序
教學流程
使用媒體
1
實驗影片觀看
電子書+單槍
2
實驗重點拍攝
平板照相功能
3
重點標記及文字說明
平板 skitch
4
小組報告
平板+webdav 單槍
自然實驗 ing~以康軒版五下製造與檢驗二氧化碳單元為例
圖示
64
參、教學成果 一、以評量成績(紙筆測驗)來看
班級/項目
101 學年 期中評量
101 學年 期末評量
102 學年 期中評量
學習平均
標準差
學習平均
標準差
學習平均
標準差
班級 1
75.60
11.04
79.32
10.68
85.24
10.71
班級 2
67.30
18.77
74.62
14.43
78.77
16.64
就學習平均來看，兩個班級皆呈現逐漸進步，但由於考題不同，較無法直接說明是否因 教學方式改變所造成。但觀察 101 學期期中評量與 101 學期期末評量(開始使用平板紀錄實驗 課程)班級標準差，可發現有明顯的下降，推測這樣的教學方式，確實使得後段的學生與前段 學生差距變小，這是值得高興的一件事。 但比較 102 學期期中學習評量，兩班學習平均皆提升，但標準差並未持續降低，猜想前 段學生已越能掌握學習重點，但後段學生仍須多加指導，尤其後續如何維持其高度學習動機， 是需要再持續思考的點。
65
自然實驗 ing~以康軒版五下製造與檢驗二氧化碳單元為例
二、以報告、筆記及標記方式來看
從學生上傳至雲端空間的畫記照片，由原來的標記實驗器材(非重要部分)，到後面把標 記重點放在實驗發現(重要部分)，以及老師所強調的實驗結果(觀察到的現象)及實驗的結論 (推論)也大多能在學生的筆記上出現，顯見學生越來越來能掌握實驗中該注意的操作細節及 觀察重點。
肆、教學資源推薦 教學資源類型
名稱
網路資源 (APP 版)
Skitch
將所拍攝實驗重點畫面，快速加以標記或加上文字說明。
網路資源 (APP 版)
Webdav
將標記、整理完照片上傳至雲端空間，便於之後的小組 展示(報告)。
教學系統
Android 4.2
教學系統
Windows 7
資訊硬體設備
單槍
資訊硬體設備
Asus MeMo Pad
說明
平板系統 用於播放電子書 影片及報告資料投影 實驗拍照、標記及上傳檔案展示(報告)。
自然實驗 ing~以康軒版五下製造與檢驗二氧化碳單元為例
66
伍、心得與未來展望 以下先就各步驟在操作時的心得加以說明：
一、觀看實驗影片，填寫實驗單 (一)影片停格：一個實驗影片約 3-5 分鐘，但通常電子書的影片也包含了答案在內，故 需在撥放時，於適當的地方就停止，避免學生已經知道答案，影響探究實驗的動機。 (二)節數安排：以國小自然課程安排，通常是 1+2 節，其中有兩堂課是連在一起的，也 就是說這是做實驗的最佳時間。因此，實驗單的討論一定要在那兩節課之前完成， 否則一切割，就有可能發生有組別來不及報告及進行綜合討論歸納的窘況。自己的 時間安排為：實驗影片(課前)
實驗單討論(1 節)
課餘實驗單考驗(課餘)
實
驗、報告、綜合討論(2 節)
二、利用平板進行實驗操作及拍照&進行實驗討論及準備小組報告 (一)任務分配：在這個課程中，採行了分組合作學習，每個孩子都有任務需要去完成， 所以，每個孩子真的都有事做，且彼此間的關聯性高(操作員要在適度 地方停留，才容易拍到關鍵畫面，接著才能標記關鍵符號，也才能報告 出重點)。但初時容易忘記工作該如何輪流，易生紛爭，但有實驗單後， 便再也不曾發生。 (二)劃記重點：實驗操作完成後，操作平板劃記的人，平板操控能力就會受到考驗(尤 其是打字過慢的學生)，為了節省打字時間，通常我會允許同學協助， 但更重要的是強調劃記重點，才不會發生標記老半天都在標記不重要的 地方(如實驗器材)。 (三)組間報告：透過在組內的練習，讓報告的人可以預作準備，也讓同組的人能檢驗報 告的人是否確實能說出重點，並給予建議及調整(有準備才不會亂來)。
67
自然實驗 ing~以康軒版五下製造與檢驗二氧化碳單元為例
三、小組報告及他組提問 (一)時間掌控：為了要讓各組(6 組)都能上台發表，因此上課時最好帶著碼錶，時間一 到便要要求報告者下台，一方面控制時間，一方面也要求報告要講重點。 (二)使用雲端：若直接接線廣播報告，需克服接線問題及照片混亂情形(拍攝過多，報 告時不知道該點哪一張)，因此透過 Webdav 的上傳到雲端後，便可在教 師端桌機(WINDOWS 系統)，點選雲端空間播放。另外，教師也可在報告 前即透過平板(或桌機)檢視各組完成狀況。
四、完成實驗筆記強化學習效果 (一)學習效果：為了強化學習效果及檢視學生是否真的了解實驗結果的推論，要求筆記 的完成就顯得非常重要。但教授自然領域的，我想大多是科任教師，因 此，筆記的完成度往往取決於與導師的合作程度；因此，若能尋求班導 師的認同，請其助一臂之力，相信在筆記的完成度上就會好很多，自然 使得整個學習課程更加有效。
目前，嘗試這樣的課程之後，雖無有力證據(無對照組)說明學生的學科表現(紙筆測驗) 比傳統的教學法來的好。但課程進行中，自己能感受到學生對於實驗架構流程、重點抓取、 邏輯推論、報告能力以及合作解決問題的能力是明顯提升的。 只是，時間仍是最大敵人！期許自己持之以恆，能培養出善用資訊工具於學習的 E 世代學 生。
自然實驗 ing~以康軒版五下製造與檢驗二氧化碳單元為例
68
附件一
臺東縣康樂國小五年級自然與生活科技領域實驗紀錄單 組別：五年
班 第
組
組員姓名：實驗操作(取器材) 平板紀錄
；實驗紀錄
；實驗報告
； 。
實驗目的：如何檢驗二氧化碳？ 實驗器材： 實驗步驟： 步驟
目的或注意事項
1. 將小蘇打粉加到廣口瓶中。 2. 將塑膠袋壓平，擠出袋內的空氣，放在一 旁備用。 3. 把醋慢慢倒進廣口瓶中。 4. 將塑膠袋套在廣口瓶中，靜置 30 秒收集 氣體，收集完後蓋上玻璃板。 5. 把 澄 清 石 灰水倒入 收集氣體的塑 膠 袋 裡，輕輕搖晃，觀察澄清石灰水的變化。 6. 把 點 燃 的 線香伸入 製造氣體的廣 口 瓶 中，觀察線香的燃燒情形。
實驗結果(數據或現象)：
實驗結論：
69
自然實驗 ing~以康軒版五下製造與檢驗二氧化碳單元為例