我很喜歡「觀念物理」作者對學習理化科的比喻：　「不論是棒球賽、打電動或是團體遊戲，若你不了解規則，任何遊戲都無趣。你會錯過別人享受到的樂趣，就像一般人聽不到音樂家所聽出的樂音，或品嚐不到廚師咀嚼到的滋味。同樣地，一個熟知大自然規則的人，會比其他人更能欣賞大自然的美妙在了解光的原理後，你看藍天、白雲和彩虹的方式也會不同。生命的豐富，不只在於用寬廣的視野來看世界，更要知道我們在追尋什麼。」

如果我們回到自然科學習的原點，自然科就是要研究大自然運作的規則，懂了規則，我們可以更深入的瞭解自然，進而預測或是解決我們與大自然互動時所遇到的各種問題。

這門課希望透過講授與活動，找到學習的方法，並對整個自然科的學門結構有認識與了解。

自主學習促進會　朱佳仁　老師

課程目標 Objectives：

1.學會理化科的實驗研究方法

2.累積理化科實際操作與觀察的經驗

3.建立理化科基本的觀念與知識

4.練習將學習的知識與生活中所見所行的事物相連接。

對象 Suitable Students：

小四-國一生，要有基本數學與閱讀書寫能力，有好奇心，並能聽從老師指示。

上課方式 Teaching Methodology：

上課時間為每次三小時，前面兩小時是親自動手做實驗操作的自由探索，最後一小時是講授和討論物理與化學的基本概念，孩子回家後要自己讀教材的指定章節和章節和做一些練習。

為了考慮到上課互動狀況，參加的孩子必須要能夠穩定獨自操作三個小時，還能和夥伴熱烈討論。

佳仁老師在新竹的數學班搞了十多年，學生從幼稚園到高中都有，基本上就是營造一個共同學習的環境，一個場域，大家一起思考數學問題，雖然材料不同，但是學習的目標一樣。

教材 Text Book：觀念物理+觀念化學

觀念物理 Conceptual Physics by Paul G. Hewitt 中文版

天下文化出版 233 頁，美國高中、大一課本

http://www.bookzone.com.tw/Publish/book.asp?bookno=WS201

觀念化學 Conceptual Chemistry by John A. Suchocki 中文版

天下文化出版 298 頁，美國高中、大一課本

http://www.bookzone.com.tw/Publish/book.asp?bookno=WS085

實驗主題與閱讀主題 Experiment Subject and Reading Theme

師資介紹 Instructor：

佳仁老師是清大化學資優保送生，美國賓州大學「課程與教學」教育碩士，曾任墾丁國家公園解說員，「台北縣種籽親子學苑」教師與苑長，公視「今天不補習」數學科示範教師、「中華少年成長文教基金會」科學教師、曾應邀至香港創意教學計劃帶領數學科教學工作坊。

開課 Date and Time：

9月21日起，每周一上午9點到12點，共八週。

地點 Location：

Club House，沒去過的請和陳爸聯絡。

後續課程 Follow on classes：

在上完八堂之後，如果大家對科學課的興致仍然很高，佳仁老師想採取類似seminar的做法，一個月見一次面， 每次分享大家在家裡做的實驗與觀察記錄，每個月有個共同討論的主題、共同閱讀的部分。

如果還想要再做實驗，還可以再湊個幾堂出來。根據老師的經驗，大部分的孩子，有趣的實驗就算做個五六次，每次都還是可以再有新的發現與想法，不會膩的。

煉金術與小學理化 ／唐宗浩

古時候沒有「科學」一詞，只有煉金術與自然哲學。亞理士多德的<物理學>中也有觀察與實驗，但它是屬於自然哲學，而非自然科學。

自然哲學是什麼？

哲學是愛智慧，在變動的世界中尋找秩序，在無盡的未知中常保好奇。自然哲學即是跟自然相關的哲學。

無論是光、聲音、運動、物質變化，只要是自然現象，背後都有秩序。人會好奇這些秩序，所以去探索。

那麼，聽起來物理、化學、生物等等，都是自然哲學的範圍了。確實，牛頓的科學巨著<自然哲學的數學原理>，名目中也沒有「科學」一詞。

「科學」是後來才有的詞，代表一種為世界建構可以精準描述、客觀檢驗之模型的方法；透過定量分析，將自然的秩序簡化為短短幾條公理，用數學的語言記錄，便於檢驗、推算。

所以說，科學是一種探索的方法，而非一些器材或結論。如果我們不懂科學方法，那麼所謂的「科學知識」其實只是人云亦云的迷信罷了。

但是，科學方法的特性在演繹法，也就是建構簡要的數學公理，來解釋複雜的現象、並預測未知的現象。經驗顯示，小學生大多還在具體運思的階段，不會想用公理系統來統攝紛雜的經驗法則。可以說小學生很難掌握真正的「科學方法」。

小學生當然還是可以做實驗。「實驗」的精神是主動探索世界，透過嘗試和歸納，去驗證、修正對世界的信念，不一定要採用「科學方法」。

廣義來講，小孩主動探索的行為都是實驗，像是蓋基地、抓蟲、在球場嘗試新策略等等，都是實驗。

實驗必須建立在自發的好奇上，主動探索。材料不代表什麼。

在課堂中操作量筒、量杯、酒精燈、滑輪、齒輪，並不代表就是在經驗科學、就是在實驗。當小孩並非出自內心的好奇，只是按老師的指示操作一些科學儀器，就不是在做實驗。

抽去自身的好奇和科學方法的話，去操作那些器材，還不如去玩樂高、黏土，或是在山林、溪流間穿梭呢。那些活動反而是真正的實驗。

那麼，是否小學生都不要接觸理化的器材與知識比較好？我想也不必那麼極端。我認為，小學生要接觸理化的話，以「煉金術」的角度切入為佳。

「煉金術」時代是「科學方法」以前的時代，以牛頓為界。有人說牛頓也是煉金師。在那個時代，煉金術(Alchemy)的秘密知識剛剛被公開，用一個非常相近的新名字--化學(Chemistry)。

我以「煉金術」（古中國則叫金丹術）當比喻，是想強調它著重於令人驚嘆的效果，而不要求把現象統攝於數學公理系統。

在定量分析還不發達的煉金術年代，人類就累積了許多經驗法則。雖然沒有科學方法，人們仍然學會了鑄銅、鍛鐵、冶金，發明了陶器、玻璃、火藥。

在教學上，利用理化原理，可以變出許多神奇的效果。比方說，滑輪系統可以讓小小孩舉起一個大人；電解水可以分離出會爆炸的氫氣；電鍍可以讓銅板閃閃發亮；不同物質燃燒會燒出五顏六色的火焰等等。

就像魔術一樣，煉金術的把戲會讓人吃驚、好奇。被打動的感覺會讓人印象深刻，會瞭解到事物背後有一些潛在、神奇的秩序。讓小孩專注於現象本身，去猜測秩序，不要迷信權威。

畢竟理論是用來解釋實驗的，實驗比理論更重要。當實驗和理論不符時，科學家會尊重實驗，必要時修改理論，這樣科學才會進步。如果我們希望培養小孩的實驗精神，就不能要求死記硬背，因為死記硬背就是迷信。

我記得小時候上佳仁老師的理化課，大都是做一些有趣的實驗。除了神奇的效果，這些實驗還讓我們有自己發明的空間，像是如何自製降傘和緩衝裝置以保護高空掉落的蛋；用粘土捏製浮船，看誰能載得比較重等等。

自己能發明，就會比按步就班的操作有趣。這種綜合應用、帶有創造成份的活動，比還沒做就能預知結果的實驗，更適合小學生。

我認為，在種籽，小孩有時間和空間主動探索世界，他們的生活本身就是許許多多的實驗，「實驗課」這個名目意義不大。如前所述，小學生很難掌握科學方法的含涵，他們在理化課做的實驗，和日常生活的實驗，本質上沒有不同。如果沒有發自內心的好奇，可能還會更糟。

所以說，小學理化實驗的功能不是教科學方法，而是讓大家體驗「煉金術」--在驚奇中動腦、猜想、和創造。過程中，他們還會熟悉實驗室的安全規則、建立觀察記錄的習慣、培養團隊合作的能力。

從這樣的角度來看，早接觸、晚接觸理化並不是重點；課程的內容神奇有趣、有主動創造的空間、讓小孩建立把好奇付諸實驗的態度、不迷信權威，比較重要。

獨立教育工作者社群　合作課程說明

什麼是合作課程呢？有人來電問。

或者現在我和佳仁老師帶的種籽家長成長團體是個先行示例。

一般開課大都是由一個機構（如社區中心）策畫一個課（如親子溝通、有氧舞蹈），訂好時間、收費標準，製作DM、廣告等等，開始招生。老師和學員事前無法溝通，雙方都被動的等待課能否開成？

合作課程則是讓「教─學」雙方合作，事前溝通、事中討論，彼此合作，省去中間的環節，共同促成一項學習的發生。

例如目前種籽父母效能課程是這樣發生的：

緣起：種籽家長會想開兩個成長團體，一個是父母效能與家庭討論文化，一個是特教生父母如何陪伴孩子學習？

過程：那時還沒有這個平台，他們找到促進會。促進會找我和佳仁老師，讓帶領人和種籽家長會mail聯絡，了解他們的需求，雙方商量好，由帶領人擬出課程規畫（課程說明、對象、時間、次數、內容等等），家長會去招募人，等到成班人數，這個學習團體就開始了。目前團體還在進行中，帶領人和參與者都很歡喜。

感想：如果當時有這個平台，事前帶領人還可以透過平台和每一位想參加的人對話。

希望未來這樣的事，可以在這個獨立教育工作者的社群平台發生。有需求的人只要在討論區PO一個邀請，願意帶領的人做回應，想參加的人加入討論，如此可以有 效了解每個人的需求，節約溝通成本，這不是件好事兒嗎？(雅卿)

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Q:社群推薦的老師，有什麼特出？

A: 「獨立教育工作者社群」和2nd Tue一樣，是一個開放的社群，協助老師交流經驗、彼此看課、專業成長。因為開放，有許多不同的人來來往往，沒有什麼限制。

不過，雖然開放，「獨立教育工作者社群」推薦來帶學習團體的老師，都必須帶過個別差異極大的青少年課堂，獲得親師生三方面肯定。老師們通常是在「自主培力學園」 完成此項挑戰。

這樣的老師，願意助人自學，而非僅只販賣知識。 並且，因為完成了挑戰，表示他具備：

1. 視需求自己設計課程的能力：

視小孩的年齡、程度、風格及目標，自行選材、自行設計課程，不必依學校進度，照本宣科。

2. 照顧不同學習風格的能力：

瞭解學生的個別差異，能用小孩能理解的方法來教學，不必過度操練、死記硬背。

3. 重建興趣及解除麻痺的能力：

老師分享自己喜歡的知識，以火點火，並能協助學生克服過去的學習挫折。

這三大能力是一般補習班與家教不能保證的。

Q:「學習團體」和一般課程有什麼不同？

A: 學習團體是師生共同組成，一起討論目標、取向和限制。

舉宗浩的數學教學為例，小團體的取向有「視野開展」、「興趣重建」、「自學指導」三種。它們非常不同的，適合的學生也不一樣。在學習團體組成時就要確定性質，以 確保符合所有參與小孩的需求。

「視野開展」課程是給偏向資優的學生。他們程度高，但是常覺得數學沒意思、太簡單、太無聊，或不知道學它幹嘛。因此，在課程中，需要跳出課本，大量延伸，而不是 在小範圍內鑽牛角尖。

這樣的課對程度中等或中小的學生，沒有幫助。因此，組成學習團體時，就要區隔清楚。

「興趣重建」課程是給具麻痺經驗，排拒數學，又決定面對它的學生。這樣的課需要考量學習風格，並大量採用倒溯法、繞道法和具體經驗、遊戲等等。

這樣的課對程度偏高的學生，雖然有趣，但速度太慢。組成學習團體時，還是要區隔清楚。

「自學指導」的課程是給想要自學數學的小孩。主要在協助小孩發展學習策略、檢視方法，以及資源尋求的能力，知識單元比重較輕。

這樣的課對還在依賴課堂，興趣和動力還不穩固的小孩，完全沒有幫助。一定要區隔清楚。

由上例可知，即時同樣是數學課，不同的學生還是適合不同的取向。在不適合的課堂中，學生所獲甚少，還可能成為干擾份子，造成其他同學與老師的困擾。

因為學習團體細緻而且效能高，要確保「每一位想學的人，都大有所獲」，所以人數通常不能太多。每位老師帶得順的人數不同。以宗浩為例，3~5人最佳，6~8人勉 強可以維持高效能。人數再多，效能就要下降，也難以確保每一位想學的人，都大有所獲了。