教育研究單位（熊本県中学校理科教育研究会）

10/28 下午，我們參訪的是教師研修單位。

日本教師的研習制度和我們不同，他們稱之為研修，會有專門指導教師的指導員來帶領比較沒經驗的教師，指導員也會去學校進行教學觀摩。如此的研修必要參加者的有初任教師、10年任期教師，5年任則自由參加。

初任教師的研修達19天，5年教師和10年教師分別為5天和10天，基本研修是為了要提高教職員資質、小學中學高中和特教老師都會參加、也有養成教育的研修內容。專門研修的部份有理科實踐研修初階和進階，也有給管理職研修、各主任相關的研修，也有學科以外的研修像是資訊化教育研修、特殊教育研修、班級經營、人權教育等等。

教師除了強制參加的項目（初任及10年任期）外，幾乎都還會參與其他的研修課程，最近因為某些學校的活動所以目前的參與率大約是六成左右。初任教師之所以要強制參加的目的是通常為照本宣科的教導，因此需要輔導。任教10年教師則是很有經驗，但是有可能路會走偏。

研修方式是教師和教師之間彼此交換教案，經由討論方式修改，並回學校操作後，將上課過程以影片方式拍下，再拿回來研修中心再次討論，再修改、再實踐，若有優秀的課程教法會另舉辦教學發表會。並會利用之後課程改進問卷讓教師自評教學方面是否有達到精進效果，其中大部分老師的回答是肯定的。教師們在出來研修時課程都會先自行調開，而不是像台灣有類似公假的方式可以請假代課等。只要有一位老師申請，就會有指導者可以進行，這是熊本縣所特有的，差旅費會另編預算來執行，

除了官方的研修活動外，也有非官方的討論坊組成，且和官方單位會有交流。

在日本教師們的制度是每3~7年就得輪調學校，此一方式有助老師有更多接觸不同學生、學區以及學校教學風氣的交流，不只有學校之間的輪調，也有調到縣廳或10年資歷教師也可調到中心來成為Green leader，協助年資較淺的老師做基本研修。

類似台灣科展的自由研究每年約有四成學生自由參加，郡(相當於鄉鎮)代表挑出來優秀的一百分會在中心展示，收錄作品是以鼓勵性質居多，主要培養學生科學見地以及解決問題能力，以培養思考力、判斷力、表達力為主要訴求，120件可以有100件選上，且有的是課本後面就有的自由研究題目。科展當然也有操刀的可能性，但當局認為這可以促進親子間的互動，這和台灣比較起來，台灣多是老師參與較多，其實即便是台灣學生家長願意參與更多來協助孩子的科展研究，那也是值得鼓勵的，我想問此問題的老師介意的是台灣有些老師在指導科展時，是教師主導成分比較大所導致而成，然而熊本這邊因為許多學生都會參與這樣的自由研究，教師也只是從旁指導，畢竟學生的作品太多了，也不可能每一樣都操刀。

整體來說因為每一個學校的理科教師人數可能不多，理科教育研究會的存在提供給教師們一個交流的空間和軟體協助，他們的學生自由研究和教師的研修都是屬於自由參加性質，想要參與的人自然會多花一些心力，也會更加的珍惜資源，這和他們所欲培養的學習自主性有許多相關連，不只學生，教師也是如此，如果只是強迫性的令教師參加特定的研習，是否會達到100%效果當然就不一定了。

台灣代表問到他們對於教師評鑑制度的看法，他們表示尊重教師們的選擇讓他們去做得更好，而非強迫性參加，當局也有舉辦一些類似教師my star的活動來表揚優良表現的教師，讓老師們會將課堂上課中的情境錄下來，放到網路上面供每個老師來做觀摩學習。


設備參觀：
天文模擬設備很酷。

關燈後會出現星空啊！超古老的設備，可是還會旋轉，超棒的！

研修教室設備齊全整理得又相當乾淨，各種器具分類徹底，工具一應俱全，樣式種類多卻不繁雜。裡頭有許多教師們製作的教具以及學生的作品展覽。

教師們可以在法定之外還能主動的來參與研修，並且在問卷填答時紛紛表示研修的過程的確發揮了作用，使得教學更加得精進，我心中所好奇的是相對於國內的生物趴拉課，好似即具備類似的功能，不曉得國內教師如果再政府強烈規定下進行此一般的研修，是不是會有令人感到想要虛應故事的慾望。

然而這研究機構也表達了他們當地也是有一些非官方的教師團體會有互相成長的meeting，內容有交換教學教具和意見互動，也相當令人好奇，在回國後彥文老師也說如果可以的話，他想要辦一場非官方的教育研究會，這實在是令人感到興奮了，太厲害了！

化學電池（山鹿市立菊鹿中学校）

第一次赴日本觀課的感受是:太感動了。

一早我們到達目的地前小田園間的岔路就有人搖著旗子指揮我們該往哪裡前進，九點半抵達時，一位著套裝女性在一旁等待我們下車並一一行禮，印入眼簾的是廣闊的校地，以及一旁一小排像廁所般的一層低矮水泥建築，老師們紛紛猜測那是甚麼，有人說是體育器材室、我也蝦猜是社團辦公室，飛揚的塵土，我沒看到台灣慣有的PU跑道和綠綠的草皮填充其中，只有黃土和枯草。

皮鞋踩過這些黃土，沾黏上來的灰塵沒時間擦，因為快來不及了，讓日本人等著我們，這樣是很沒有禮貌的事情啊，這樣的事情一而再三，真的感到抱歉，該提醒一下自己。

進到教學樓後，卸下皮鞋，換上為我們準備的室內拖鞋，哇，感覺好棒啊，就跟日劇裡演的一模一樣，也是兩三位在一旁鞠躬敬禮的職員們用請的手勢指示著我們，往前一點是廁所，兩人用，因為外面放有兩隻廁所專用拖鞋，兩隻拖鞋放進木條框架當中，離開時要按照順序放好，離開廁所後我趕緊跟上，印入眼簾的是右手邊的幾間教室，左手邊拐彎後的走廊往前又有廁所，在過去連結兩棟教室間的天橋走廊放有學生們比賽的成果旌旗，很有精神以及奮力搏鬥的感受。

課前介紹

首先進行的是校長和相關長官的介紹有山鹿市的教育長、首席教育審議員，再進到會議室時我們拖掉室內拖鞋，看見了自己名字被印出來做成名牌擺放在桌上，名字下方還加上夫子，真是很備受尊敬啊。他們還感謝了台灣對日本311大地震的捐獻，讓我感受良多，日本人一直記得別人對他的好。

接著就開始了觀課的過程，開始前學生們還唱了一首歌讓我們聽，讓我緊張的觀課情緒都消失了，因為我急著要把手機麥克風對準教授同步翻譯出來的無線電轉接出的耳機，纏來纏去都不方便的狀況下，相機又要拍、手又要記一些重點，著實不易，可是這首歌和著他們水手服和高領硬挺的制服，男生們光頭的樣子，一位看似班長的孩子用英文表達歡迎之意，其餘孩子們的笑容就讓我感到這是天使班啊!隨後開始指揮演唱，我感到特別、歡欣，以及心中的平和，好似這就是對我們來說最好的禮物。

觀課記錄

這堂課教授的是鋅銅電池，教師首先使用備長炭包上鋁箔，中間夾有濾紙並浸有電解質。之後讓學生猜電池是內部為液體或是固體，有些學生會猜固體，教師示範電池可以讓風扇旋轉以及讓蜂鳴器產生聲音，隨後即讓學生分組，不同材質金屬片如鋁、鋅、銅插入鹽水當中並外接導線構成迴路形成化學電池，並介紹正負極及造成不同的差異為何。拿出金屬板讓學生猜材質，學生看到銀亮亮的顏色猜是銀，當然不是銀，金屬板上寫有金屬符號，將兩兩金屬板插過海綿，浸入電解液，讓學生幫忙聽是否蜂鳴器有響?(此一流程亦可以使用小電流的風扇或LED燈使用LED的優點是正負極顛倒就不會亮)

本堂課使用的鋅板、銅板、鋁板

教師使用實物投影機將學生學習單投射在大螢幕上

原本學生以為無法的銅鋁電池串聯就可以發出聲音

重點是給學生實驗後再下出原來要做化學電池需要的兩樣物品

使學生四人最多五人一組，拿學習單，一邊操作學習單一邊完成，教師所使用的時間相當確實，記錄時間總共45分鐘，前五分鐘為教師講解以及操作。學生會一同撰寫學習目標並且一同朗誦，會戴上護目鏡，教師也有戴並且穿著有實驗衣。

學生操作過程皆站著，學習單上使用OX來代表是否會有聲音，學生的學習單都是鋅銅會響，並寫有聲響的文字。可訓練學生撰寫的方式使用定型文[因為我做了...所以....，因此....]

操作25分之後，教師示範鋁銅組合是否可以有聲響，並使用串連的方式將鋁箔包在銅線外，中間有濾紙浸潤電解液，結果聲音樂很大來說明有電只是比較小，而不是一些雜音而已。
教師使用鎂帶搭配組合，讓學生去嘗試。
最後下結論需要有電解質和不同的金屬組合才可以產生電流。

並不先跟學生說學習的重點答案，而是在給學生探索後才點出重點來，
如此的歸納出課程的核心觀念是藉由學生動手做而得來的，
此一過程對學生來說會是帶得走的知識。

學生一邊寫學習單一邊操作實驗，老師會把活動目標寫出來在黑板上，會請同學寫完並複誦一次，過程當中有的學生有發現短路現象，教師負責幫忙排除問題。也可以教授何為短路。

課後問答

結束課堂，校長首先介紹了學校內的活動，
開始介紹學制以及學校相關，校內活動有結合社區，像是請媽媽們來幫忙上和服穿著，也有保育員針對0~3歲嬰兒的保育課程，校長和學生活動相當融洽，甚至活動中還會將校長丟進水，校長和學生相處融洽，有推動紙類回收40萬圓的績效。從DM宣傳當中發現因為水俁就在熊本，所以他們也有針對水俁病的相關文化祭戲劇表演活動。

有籌措學校運營協議會，在校長方承認學校營運基本方針，校長需向協議會說明理念，並且協議會給予意見。因為是此次行程的第一次觀課，所以對於制度上我們有許多的不明瞭。

• 是否會有學生做亂或規矩不良好之類的學生？學生的規矩是有規定的，希望學生可以依照著要求來，他會要求學生要在上課前兩分鐘就抵達理科教室來。
• 本校學生數只有169人8班，老師編制有25人，一周三節或四節不等，依年級不同而有所增加，一年級有三節，全學年有105節，二三年級都是一週四節，全學年140節，每節課五十分鐘。學生因為距離都市遙遠，附近沒有補習班，所以學生不補習，若是要升高中時老師們會義務幫學生上課，甚至暑假都會上到18:30。
• 教師進行課堂教學的相關說明，講到上課多用實驗室居多，以分組教學，都四人一組，這樣容易記住學生名字，上課前不會要求學生預習，有時開始上課時會有小測驗，每組都會有至少一位理科較強的學生，發言回答問題時較不會有整組無法處理的問題出現。
• 教師本身的課務一週有16節，作業以理科問題集學生自學自改，不會有刻意檢討的課堂，會檢查學生作業是否完成，並若有進度不合宜之處會利用午休時間進行補救教學。補救教學的方法會利用小考的方式，有專門強化記憶的或是一些題目練習，都會在實驗室裡頭進行。經過補救教學的學生當中有可以從20幾分進步到60分的。
• 課程只是依照課本實驗課的安排來進行教學，只有銅線包覆鋁箔的串連是額外加進去的。
• 有關實物投影機都是實驗室中的基本配備，並且有大型LED平板電視。

我們離開始學生還夾道歡送整棟學生都跑出來，我好感動。在廁所時學生也都紛紛來跟我說你好，謝謝，很可愛。

電壓實作

一切一開始目的只是因為覺得要搬伏特計和安培計到教室上課東西實在太大了，
我想要一個紙盒子內的東西就可以上電學，所以我要教學生使用三用電錶！

準備器材：三用電錶、麵包線、燈泡球、燈座、3耗電池3顆及串聯電池盒

1. 判讀電錶讀數
2. 測量電池電壓：一顆、串聯兩顆
3. 兩顆燈泡串聯
4. 三顆燈泡並聯，並肉眼比較和串聯亮度差異
5. 三顆燈泡分別串聯以及並聯
6. 測串聯兩顆燈泡的電壓：一顆以及兩顆
7. 測並聯兩顆燈泡的電壓，並與串聯比較

教學前問過學生是否知道串聯與並聯差異，
回答小學有學過相關觀念，並且有動手操作過，
所以此次教學目標設定在會使用電錶判讀電位差，

1. 因為買了便宜的電錶，刻度沒有相當準確，把電錶刻度拍照先教學生判讀，可是操作時學生仍有判讀困難，為了後續時間進行，我先交代重點在比較後面不同狀況下電壓測量值的倍數關係。
2. 必須要說明電池盒是串聯構造，學生容易看到電池兩個並排就以為是並聯。
3. 串聯沒有什麼問題。
4. 雖說學生說以前會並聯，但卻無法將印象中的並聯實際動手操作出來，再者因為燈座和麵包線材質不同，他們若將電源線接在某一燈座上，另一顆燈泡易不亮，所以要交代學生必須接在導線上。因為大家並聯的實在不熟，我在黑板上畫了電路圖，請他們確認並聯和串聯差異。
5. 前面的並聯做到了之後，先串聯再並聯學生就做得出來了，要他們比較亮度也都能說出來。
6. 困難點只在於小組必須兩人出手按壓住麵包線和燈座接點，一人負責接電錶、另一個人判讀，過程中如果有一點沒接好就無法判讀。
7. 學生不能理解為什麼串聯時，單顆的兩側電壓比較低，並聯則比較高，畫了這樣的圖來說明。

燈泡可用水車來比擬，當階梯位階差異大時，電位差大，水車轉速快、燈泡亮度大，
下方並聯的圖必須要讓學生明瞭「水道」有兩條並排

整體來說線不好接、學生沒有融洽合作會是最大困難點。

換一下電源，把壞掉的筆電電池鋰電拿去班上，
抽點學生請他改換電源讓一顆燈泡和一顆LED發光，
大概他試了一下後，又說明為什麼串聯無法、並聯可以，
以及啟動LED和燈泡球的需要的電壓範圍，
他能理解為什麼需要並聯，
又換了兩個同學都能做到後，午休就過去了。

其中一位女同學對於做LED燈的看板很有興趣，
跟我確定要並聯以及相關材料後，蹦蹦跳跳的離開準備要去買材料。

消化彈珠台

當初是在人體雜誌創刊號上面看到人體彈珠台的照片，

仔細看在咽的部位好似有吞嚥的構造、賁門幽門有食物進去的閘門、胃有翻絞的構造、小腸像迷宮一樣、升結腸則有升降履帶、橫結腸有蠕動的協助構造，最後直腸末端也有控制進出的閘門，相當可愛有趣。

於是發想給學生來進行這樣彈珠台的製作，

材料使用裝水果的廢棄保麗龍，

預設可設計為日式柏青哥直立式和台灣夜市斜台式兩種模式，

上課前播放影片Man as Industrial Palace，讓學生想像人體能像機器一樣來運作，

app store 有 Human Body 可供學生參閱消化過程，

並提供消化大圖、各消化器官連結。

教學修正建議

時間上，學生設計加製作，兩節課頂多完成到小腸，會在升結腸使彈珠向上、以及橫結腸要和小腸交叉時遇到困難，解決方式很多，可以讓學生事先重點討論設計圖。教師在這裡可以給予一些想法並討論，如在升結腸可以從旁邊挖洞、利用橡皮筋談射、製作斜面、利用履帶，小腸交叉可以設計天橋、地下道等。

再標上各器官名稱以及機關增多可增加作品可看性，甚至考慮真實器官中食物停留時間來增加走道複雜度。

學生再經過每天午休一週五次共2:30的時間大抵都能完成，總共時數約四小時。若設計圖設計得當或許可以降到三小時。

以下是學生參與過程照片和部分成品：

   
 
 

光合作用的閱讀、設計實驗測驗

• 2節課，學生8組，一組4人，角色：分析、報告、記錄、糾察。實則在本日的教學明顯用到報告、記錄，糾察和分析無給予明確任務。
  
• 學生起點：皆學過光合作用，但測驗葉子中有澱粉的實驗只有部分做過。
  
• 摘錄wiki百科上光合作用文本。一人一張，內容A4雙面，字大小14，請學生進行分工閱讀，在題目出現後，將答案寫在白板上進行舉牌。

題目設計：

1. 會進行光合作用的都是植物？
2. 光合作用必須在擁有葉綠體狀況下才能進行？
3. 晚上不宜將植物放置室內的原因是？
4. 植物利用光合作用儲存於體內的能量約佔百分之？
5. 光合作用的總反應為什麼不能將左右兩邊的H2O互相刪掉呢？
6. 光反應的目的是？
7. 以1771年為例，「英國的普里斯特利發現植物能夠更新由於蠟燭燃燒或動物呼吸而變得污濁了的空氣；但他並沒有發現光的重要性。普里斯特利還發現置於密封玻璃罩內的老鼠極易窒息，但是如果加入一片新鮮薄荷葉，老鼠就可以甦醒。」
   
   實驗設計時，要有實驗組和對照組，也有操作和控制、應變變因，和學生討論本實驗應當如何設計後，分配每兩組一個實驗進行設計，請學生特別標出各變因以及進行實驗時的操作事項，每組三分鐘發表實驗。

活動檢討：

1. 第1 ,2 ,3 題一拍兩瞪眼答案很好給分，4,5,6 比較需要斟酌，只要回答得有理由就給分。
2. 要讓學生去翻找答案，不要按照文本節奏來設計題目，如此學生作答比較會翻來覆去，若是學生一開始有分工，如此各學生參與程度較高。
3. 第5題中使用類似閱讀測驗的方式讓學生作答，學生會找出答按照抄，是否達成閱讀進去的目標必須要進行文章改寫，全然使用wiki百科文章內容必有不適合國中生七年級之處。
4. 複雜的化合物代號沒有進行刪去是為讓學生不要害怕閱讀過程遇到的「外來符號」，學生因干擾造成閱讀困頓的狀況深淺尚待訪談理解。
5. 如上，教學中沒有詳盡描述的碳反應出現在文章裡頭，是否對學生閱讀造成干擾也有待確認，可研究教師發問前表述「看不懂的不會問」和「整篇文章都有可能問」對學生造成的影響，以及「問」與「不問」對學生造成的干擾，作為閱讀文本編修及課外補充所佔比例的參考。
6. 第7題，成績難以量化。處理時有四個題目，組別兩兩分別研究同一題，並作前後發表，發表過程難以告訴學生哪一組比較好或比較不好，教師只能以相當主觀角度介入告知A組不錯，但是B組更因為有ooxx，所以B組得到比較多分。然而哪個「真的比較好」可能不是教師說了算。
7. 測驗學生實驗時，能準備相關器材讓學生實際操作絕對是最好，本來打算設計水蘊草產生氧氣相關的實驗讓各小組進行競賽，但前測結果來不及在兩堂課時間內收集足以分辨差異的氧氣，若是能有更快速「肉眼可見」光反應（或碳反應？）的結果可以取代掉第7題是最好的。

礦物辨識

去實驗室挖出了十幾年有了的礦物們，
將課本有出現的岩石拿了出來，製作簡單的文本。
分為七組，預計讓學生做跑台的活動判斷岩石種類，每題3分鐘，因為第2、第5比較屬於開放式問答，因此錯開來排，不要靠得太近。各題補充文本就壓在桌上。

1. 寫出礦石編號：方解石是_______、石膏是_______、石英是_______
2. 請問大理石和花崗岩外觀、組成、分類特性上有什麼差別？
3. 板岩和片岩的編號是
4. 礫岩、頁岩、砂岩分別是幾號？
5. 石灰岩經過變質後會變成大理岩，如何辨別兩者？
6. 玄武岩、安山岩、花崗岩都是變質岩，分別是幾號？
7. 長石、雲母、水晶，分別是幾號？

題目設計理念為了跑台，不提供化學反應物質，僅憑物理特性來區分。

第 1 題的設計是三者色澤為白色混濁至部分透明，預期利用硬度、結晶型態來將三者分開。

第 2 題預計學生可以翻查閱課本，找出火成岩變質岩差別、觀察結晶以及組成礦物顏色來判斷。

第 3 題板岩和片岩分變得關鍵在於結晶程度。

第 4 題在於構成顆粒粗細。

第 5 題可以用結晶的石英判斷

第 6 題不應使用顏色判斷玄武岩和安山岩，應由玄武岩孔隙分辨。

第 7 題為純觀察題目，特性分辨難度較低。

課程一節課可以完成，結束時有快速提點分辨的重點，無奈沒有把岩石放在教室中繼續讓學生把玩，學習單上只回答岩石編號也只是留下學過哪些岩石的記錄，沒辦法達到事後回憶的功效。

或許可以改進：

• 教師將岩石拍照，印出成照片，輸出在一張4*6照片上。
• 讓學生裁切做實物觀察以及黏貼切割後照片。

地球剖面

流程：

1. 觀看影片假如地球是中空的至2:30。
2. 人類最深的鑽探。參考俄國鑽探最深的12km世界紀錄。補充說明日本在海洋最深鑽探7km。
3. 學生回答「最深的鑽探，應該是鑽到了地球的什麼層？」



學生的回答

4. 播放影片Down To The Earth's Core Documentary 後方的1:16:45起會有動畫呈現0~2900 km 深的地殼、地函變化，接下來是上層地核、以及下層地核（1:26:30起）
5. 請學生在白板上繪出地球剖面構造，需包含地殼、地函、地核、岩石圈（大陸地殼、海洋地殼）、軟流圈。此時放一張Google圖片搜尋"地球剖面"圖，給學生作為剖面圖參考。

6. 因為事前未告知學生預習，因此繪圖花了不少時間，在最後下課前十分鐘說明一些參訪櫻島遇到火山噴發的照片，並放了一小段新聞影片：櫻島火山噴發。學生繪圖的同時給予本次去櫻島採到的火山灰以及當地購買的浮石，說明火山灰當中有存在石英（學生對水晶成分相當有興趣）以及浮石的成因，給予30X放大鏡要學生觀察當中組成。（其實還可以要求他們對火山灰進行分類活動，這裡來不及了）

   

   櫻島火山灰穿透光源(40X)

   

   櫻島火山灰覆蓋光源(40X)

學生結果（尚未報告說明）：

原本是要在3.鑽探那題結束後，接著說海洋板塊和陸地板塊，
預計板塊活動影片下了之後，在影片結尾的火山再接櫻島噴發新聞，

但時間掌控來不及，打算至少這節課學生必須完成地球剖面圖，
因此下節課再開始板塊活動，以及切蛋糕課程。

河道與海岸線平衡討論問題

分7組，一組4人，依段考成績S型異質性分組，
組員有記錄員、分析員、報告員、糾察員，組員角色輪流互換。
學生表達方式為：自由發言、小組舉白板或放在黑板前呈現。
黑板前呈現如下圖：

上方為強力磁鐵吸著小夾子

本堂課討論問題如下：

1. 請繪圖表達河川被侵蝕後應該會長什麼樣子？
   
   
   
   
2. 一般橋的附近都會禁止開採砂石，請問哪裡盜採砂石會導致橋墩裸露狀況最為嚴重？（在操作上放了一段河水沖走橋墩的影片再開始）
   
3. 地形由乙變成甲，請問原因為何？
   

題目都是書中題目修編，

預期學生在第二題會遇到最多困難。

第二題原本在書中題目長這樣：

麗茹老師跟我說因為A點被挖了土石後會減少上游河流的阻力，所以流速會增加。

學生的回答類型有：

• 在橋墩下游方：橋墩下方穩固的土石被沖走，檔不了上方水勢。
• 在橋墩上游方：橋墩前沒有土石造成水流更大來推橋墩。
• 在橋墩正下方：將橋墩下方土石運走會導致橋樑直接崩毀。
• 其他：在更上游的地方造成更大的土石鬆動，帶給下方橋墩更大推力

有組別提到橋處在河道彎曲處，邊坡土石本就容易被侵蝕，因而更加危險。

這在我繪圖時沒有刻意注意到，或許因為上一題的關係學生有考慮到，實屬思慮周密。

第三題學生的回答是：

• 泥沙沈積
• 海平面上升
• 地殼隆起
• 河水乾涸
• 人為因素：填海造陸

學生最後的回饋：