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从课程发展的历史脉络来看,是从Tyler的现代主义的课程观,认为教育的目的先于经验,学习是特定意图的、指导的和控制的结果,到Dewey认为教育的目的来自经验的活动过程,而学习是活动后所产生的观点。其中演变的趋势是由封闭到开放、由简单到复杂、从知识“量”的累积到“质”的转型变革。也就是说,在课程上不再局限于以连续性及直线性的方式去设计,反而是去强调蕴含其中的不确定性,强调自我组织的过程,而实验课的实施方式正符合目前的后现代的课程设计理念。
此外,自然科学课程与其他学科最大的不同,就是在其课程的安排中,有实验课这个课程。而实验课是指在特殊设备的教室里,学生参与各种物质与现象的探究,并利用特定的资源及技术来解决问题;而在此课室的情境中,教师扮演极为重要的角色,是学生是否能够有效学习的重要关键。
老师在设计一个好的实验教学时,其内容及其精神所应包含的条件如下:
(1)、了解学生在学习之前所拥有的不同型态及内容的先备知识以及与科学知识的差距为何?
(2)、针对学生的先备知识来设计实验的课程内容及实施流程。
(3)、实验教学时所产生的实验结果,若未经学生间的沟通协商过程以及对结果的诠释,其并不具有任何的意义。
实验教学的过程要项有下列几点:
(1)、实验前的简介与讨论:
1. 对于实验活动的内容,要加以清楚的说明,不应仅仅提供讲义而已。
2. 说明或示范合适的步骤。
3. 确定学生对于实验前的活动是否已经了解。
(2)、实验中:
1. 对于每一实验分组或组内的学生,应确实督导并了解他们的实验进程。
2. 不要把注意力仅投注于少数几组或其中某一部份学生。
3. 在学生实验开始之后,要尽快的了解每一组实验的进展状况,并应确定每组都开始进行探究,并朝正确的方向进行。
4. 准备若干问题,用来检验学生是否做对或朝正确方向进行。
(3)、实验后:
1. 要准备一些问题,用来帮助学生对于实验作总结或进行分析。
2. 对每次的实验,应作一个归纳性的说明。
而由此三个条件以及实施过程的要项中我们可以发现,实验课的实施,是一连串动态且紧凑的过程,除了充满了许多学生间的社会性互动外,还需要学生的高度自律以及良好的合作态度。其实施成效,也受到课前教材、实验器材的准备、教师的行为、如何处理学生发问、协助学生解决困难的技巧等的影响,而这些都需要教师作好教室经营,才能够增加学生的学习成效。
研究中指出,一般的初任或是实习教师较无法控制学生的活动进度,并且学生在实验室的秩序并不好。教师如果没有良好的教室管理技巧,实验室内的活动是紊乱不堪的,有时教师为了帮助少部分的同学,导致无法注意到大部分的同学所有的不合宜行为;学生所能够达成任务目标的成果有限,并且容易使整个教学环境变得危险。因此实验课与一般课程在教室经营上的最大不同是在于:
(1)、实验分组时,学生的行为的确较一般班级教学难以掌握。
(2)、教师对于班级经营的考虑,会影响到教师对课程的安排及计划。
因此,在实验室的教学活动,要更为注意班级经营的技巧。
实验课的班级经营与一般课室的经营方式其最大的不同,是在于实验课时必须要以小组分组的方式进行;此外,某种程度的谈话声以及走动是被允许的,因此其课室的外貌所呈现的是一定程度的纷扰,因此,教师如何做好教室管理,使学生将注意力集中于探究的主题之上,是班级经营的重点。针对实验分组中教师管理行为与学生的学习参与,如果教师针对学生个别的需求来加以指导,甚至花过多的时间与小组产生互动,而此班级学生的学习参与意愿及其行为均属低落的。因为教师无法注意全体,掌握整体的课室情境及教学气氛。因此,如果教师能够除了给学生适当编组外,并对学生能够注意并监督其工作达成度,则对于学生的参与程度有大幅的提升功效。如此的作法,则是要以小组为单位,授予某种程度的自主权,赋予学生更多的学习责任以及培养更多的自制能力。
要如何做好在实验室中的课室经营,在教室里的春天这本书的第五章-目标导向型中提到德瑞克斯的教室经营理念,是适合于实验室的课室经营中加以运用。书中提到,其主要概念分为下述几点:
1. 强调常规的建立不是建立于对学生的处罚之上,而是建立于学生对于自我本身的约束能力之上。
2. 民主的老师提供稳定的辅导与领导,并允许学生在制订规则时有发言权。
3. 每位学生都有归属的需求,他们需要身份地位与认可。他们大部分的行为都显示为了这种需要而努力。
4. 偏差的行为反映出偏差的信念,为了寻求认可,不择手段。
5. 不良行为与四种错误的行为目标有关:获得注意、寻求权力、寻求报复与表现无能。
6. 教师应该能确认学生错误的行为目标,避免给予增强。
7. 教师应该尽力鼓励学生的努力,但要避免对他们的工作或人格特质给予称赞。
8. 教师要让学生知道:不当的行为总是会引来令人不愉快的结果。
在德瑞克斯的主要概念中,首先提及的是常规的建立。在实验室中,许多教师将其大部分的精力耗费在课室安全的维持与实验进度的控制之上。如果教师能够建立教室的常规,则教师能够将大部分的精力投入于教学、引导学生讨论以及对实验成果形成共识的部分。而教室常规的建立首先要要求学生去遵守实验室以及教师所制订的规则,并由一些强制性的要求下转形为由学生自己遵守规定,加深学生的内在动机,形成学生个人的行为模式。这对于学生进行社会化以及与他人互动的过程中,是非常重要的。因此,建立实验室的常规是非常重要的,因为其除了产生约束个人行为的能力外,并能够加入与社会互动的协商及沟通的能力。德瑞克斯提出建立教室常规之前,必须要让学生有下列几点的概念:
1. 学生必须要对自己的行为负责。
2. 学生必须尊重自己与他人。
3. 学生有责任去影响他人表现适当行为。
4. 学生有责任知道教室里的常规与影响。
由上可知,一个具有常规的课室,是由教师与学生相互“治理”的课室环境,其规则的形成、订定与遵守,是必须经由一连串具逻辑的理性过程后所产生的,也就是说在课室之中并无绝对的权威者,老师在其中所扮演的角色在早期是一个约束者的角色,要求学生要具有一定程度遵守规矩的能力,待其形成后,教师也成为课室之中的参与者以及文化形成的共同制订者。而这样的课室,是符合与科学本质观以及探究式的实验情境。
作为一个自然科学的实验室所应拥有面貌是:
1. 秩序。
2. 限制。
3. 坚定与亲切。坚定显示尊重自己。亲切则显示尊重他人。
4. 学生参与制订与维持班级规则。
5. 来自教师的领导。
6. 邀请合作-消除师生之间或是学生之间的竞争。
7. 对团体的归属感。
8. 借由了解行为的责任与结果,自由去探究发现和选择可接纳的行为。
状况一:小明和小华在分组做化学实验的时候不认真做,一开始只是高声交谈,到后来竟拿实验器材玩了起来,其他部分同学也跟着小华和小明玩了起来,整个实验室乱乱哄哄的……
假如你是老师会如何解决?
首先,老师要先弄清楚小华和小明他们的目标导向是什么,是寻求注意还是寻求权力,然后老师表示出自己对这种行为的愤怒,“我见到你们这样玩实验器材感到很愤怒,实验室做实验的地方,实验器材是拿来做实验的,不是拿来玩的。”然后把小华和小明隔开到不同组,或告诉他们假如他们选择继续玩,那么他们放学后就必须留下来独自完成实验,并且告诉全班假如大家能不吵闹的好好做完实验,那么实验课最后的二十分钟就是大家的自由时间。状况二:林老师是初任教师,在上实验课的时候,总是疲于奔命的给学生个别指导,并且一个步骤一个步骤的讲明实验步骤,林老师在段考的时候发现一些实验课的东西大部分的学生还是不懂,而且每次上实验课的时候都乱糟糟的,学生也愈来愈把实验课当成说话课或聊天课,对于这一点林老师感到很苦恼。
假如你是林老师,你会如何解决?
林老师必须先改变实验室的上课方式,因为他忙于个别指导,所以无法掌握整个实验室的状况,当他对一个学生个别指导时,实验室变成无政府状态,学生知道假如自己不问问题就不会受到注视,所以在林老师的实验室中,大部分的学生并不受到注视而表现无能,说话聊天,没有学习欲望,而那些发问的学生,因为林老师不给予提示、引导而依照步骤教,学生没有思考空间,所以不易理解。
实验室中最需要注意的第一个是安全,第二个就是如何使学生热衷做实验,并发生有意义的学习。所以林老师一开始就必须建立明确的实验室常规,而在讲解实验步骤必须清楚的说明而且示范,在学生开始分组做实验巡视各组时,不可以把注意力都放在某一组或某一个人上,学生发问只需要给予引导,让学生思考,而且这样才会有时间注意到学生是否专心,是否有危险的犯规行为(化学实验室有强酸和强碱,物理实验室有激光),发现学生有违反常规的行为时,针对学生行为立即表示关注,让学生知道自己随时随地都是受到注视的。
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