108課綱自然科學領域 跨科主題模組介紹

跨科主題

12年國教自然科學領域的學習內容架構，有一個9貫學習內架構所沒有的階層---跨科概念，以七個跨科概念統整、連貫自然科學的學習內容。國小階段的學習內容以跨科概念為主，如；以往能量單元，可能是由”理化”觀點來敘寫內容，新領綱則以”物質與能量”相關的現象、問題、知識來發展，分不出生物、物理、化學的界線。國中學習階段，原則上以分科為主，如七年級以生物為主，8年級以理化為主，9年級則有理化旱地科的內容，但有一個特殊的設計(規定)：每學期要有1/6時數，以跨科概念為主的單元。希望用跨科概念引導學生從較統整的角度來學習科學。高中則以分科為主但要求有1/3時數是以跨科概念為主的內容，進行探究與實作。

把菜端出來，而不是說得一口好菜

由於這是一個”史無前例”的課程模式，預想教科書編寫者和現場老師一定充滿疑惑，一定會提問：”跨科概念”、”跨科主題”的單元應該長什麼樣子?所以國教院有一個計劃就是發展”跨科概念”、”跨科主題”的課程模組，我自己認為這是把”跨科概念”、”跨科主題”可視化的工作，用來回答上面的問題---跨科概念”、”跨科主題”的單元可以是這樣的!!(當然，這不是範例，不是唯一模式，僅供參考)。我覺得要推動新課程，就把課程做出來而不是一直講課程應該怎麼做….，也就是：把菜端出來，而不是說得一口好菜。

於是在張文華教授、國教院自然組團隊等的協助、指導下，我和小P(鄭志鵬老師)、張揮鈺老師、葉辰禎老師等前後合作完成了三個模組：
北極熊的處境(INd改變與穩定)、
從原子到宇宙(INc系統與尺度)   https://ftt.tw/26Ijb
能量從哪裡來去哪裡(INa物質與能量) https://ftt.tw/GhObV
其中從原子到宇宙(INc系統與尺度)建議在七年級上學期進行。

第一個出現在教科書內的跨科單元---系統與尺度

現在各家書商的課本都出來了，也都寫了以尺度為主的跨科單元，取材看得出來是參考了從原子到宇宙的內容(如太陽系模型、微觀尺度現象的觀察、尺度的表示法…)，但…還不夠”統整”，比較多的是把跨科概念所含的主題、次主題及對應的學習內容，以跨科的方式呈現在同一單元，就像把生菜、蛋、火腿…擺在一個盤子內的拼盤。而且學習重點還是以知識為主，較少探究與實作。

看了這樣的結果覺得有點”成就”，至少「從原子到宇宙」應該多少有發揮”供參考”的功能!但也有點期待，希望下冊或8、9年級的跨科單元能更打破學科單元的架構(真正自成一個8-10節的單元，而不是以2-3節分散在各小節內)，以更統整、連貫的角度去學科學。最重要的是：跨科單元能落實探究與實作，而不只是知識的傳輸!!所以今後我們要做的工作是：如何讓探究與實作更明確、易入門，引導教科書編寫方向，提高老師們採用探究教學的興趣與信心。

研發甘苦談

在研發過程中，說真的，壓力很大(雖說是供參考，但總不能太離譜)，但也學到很多，畢竟這對我們來說也是新的嘗試，我們以前也不之什麼是跨科概念啊!來談談我覺得印象深刻的經驗：

驚艷也經驗的太陽系模型課程

在尺度單元，我們從微觀到巨觀，當初設定的巨觀就是做一個太陽系模型。當我提出要做太陽系模型時，大家都認為是要做行星與太陽以直徑大小按比例縮小的模型，但我堅持要把空間(距離)的”尺度”納進來---我想把太陽系縮小到操場內，或說在操場上呈現太陽系模型。在設計時碰到很多困難，如，當太陽的直徑是30mm時，地球只有0.2mm，而海王星距太陽有96.987m，也就是學校要有100公尺長的跑道(空間)，然後我們要作出一個0.2mm的球…當我和學生一起計算等比縮小後的模型，發現將太陽系縮小到操場上，地球不過是跑道起點一個小沙粒，頓時了解了”太空”的涵義，真的好空啊!!而學生在做海王星的軌道(約100公尺的線)時，直呼...100公尺怎麼這麼長(線都糾結成一團了)…。之後三峽國中的學生想出以雨傘代表行星，在上面寫上行刑大小、性質等資料，解決了我們要做比沙子還小的星球的困擾，而且照起像來很壯觀，很美麗，很美!!那張空拍的操場上的太陽系(感謝謝基煌老師協助拍攝)，真的很令人感動!!

1太陽系的尺度教學簡報  https://ftt.tw/XfCvu

2太陽系模型閱讀學習單   https://ftt.tw/2kuXR

3 第三單元影像資料  https://youtu.be/qJosSDlkUiQ

原來閱讀是很好的切入點

在"能量從哪裡來"課程研發時碰到的困難是：需要先有一些科學概念，如能量的形式，才能展開後續課程，但我們又不想採用傳統的講述式教學，用一堆艱深的名詞嚇壞學生，於是在嘗試很多方法後，決定採用KWL閱讀。此時，怎樣寫一份”生活化的科學知識”文本，真是傷透腦筋，還好，由我這個物理白癡來執筆，很知道那些寫法我沒興趣也看不董，於是一改再改，終於跳脫傳統的理化科學的學習習慣(從定義開始)，改從小朋友經驗切入，發現果然學生能在不知不覺中理解了有點難度的知識，而老師因有”文本”可依靠，也願意嘗試這個課程，是很不錯的經驗。

1能量模組教學示例https://ftt.tw/kVAMQ

2能量模組試教紀錄https://ftt.tw/k1u64

3第一單元能量的形式與轉換 教學簡報https://ftt.tw/Ov92s

4能量的形式閱讀資料https://ftt.tw/9FV4z