國立自然科學博物館
103年度『科學學習中心』教師研習計畫
壹、 活動目的
一、 為因應12年國教實施後國中教學鬆綁，教學走向活潑多元，教育部特別責成北中南三所國立科學類博物館，設置｢科學學習中心｣，做為提供國中教師專業成長的進修平台。本館「科學學習中心」強調科學思維與科學素養的重要性，並依此設計豐富有趣的科學教案，提供國中科學教師多元的教學資源。
二、 藉由中心所設計的教師研習課程，分享科學經典研究、科學實驗發想、科學論證過程等主題教案，並提供出借課程所需的教材與教具，便於教師在學校課堂使用，活化學校課堂教學，以利啟發學生的科學興趣，促進科學思維，養成科學態度，進而提升科學素養。
貳、 辦理單位
一、 指導單位：教育部
二、 主辦單位：國立自然科學博物館
參、 活動對象
以全國國中自然科教師為主，全程參與者核列教師進修時數12小時。
肆、 活動內容
本計畫預定於103年7~8月安排八梯次教師研習，分成A、B兩組研習課程各四梯次進行，日期規劃如下：
一、 研習日期：
梯 次 研 習 日 期 課程表 預定人數
第1梯 7月14~15日（星期一、二） A組 20人
第2梯 7月19~20日（星期六、日） A組 20人
第3梯 7月21~22日（星期一、二） B組 20人
第4梯 7月24~25日（星期四、五） A組 20人
第5梯 7月26~27日（星期六、日） B組 20人
第6梯 8月11~12日（星期一、二） B組 20人
第7梯 8月18~19日（星期一、二） A組 20人
第8梯 8月21~22日（星期四、五） B組 20人
二、 報名方式：
請至國立自然科學博物館(http://www.nmns.edu.tw/)官方網站，進入「網路申辦／教育活動個人報名」(http://apply.nmns.edu.tw)網站，找到「科學學習中心」教師研習活動，再依個人線上報名流程進行報名。
連絡人：科學教育組 魯小姐04-23226940分機767；譚小姐分機754。
三、 研習地點：本館科學中心地下樓演講廳
四、 研習內容：
本活動分為A、B兩組課程進行，每組課程推薦三個教案，A組為「形裡有數」、「蜥蜴與象鼻蟲的對決」、「消失的黑鮪？」，B組為「二足行不行？」、「一起來找向心力」、「燕子的秘密武器」。這六個科學教案包含科學實驗設計、跨學科連結、科學論證過程等主題，這些教案的設計理念，並不以加強學生的科學知識為目標，而是培養學生的科學素養和思維能力。除了教案外，還會邀請長期關注國際科學教育發展趨勢的學者進行授課，讓老師除了認識與學習本館豐富多元的教學資源外，還可以了解科學教育的新發展。研習後並將提供完整教案與套裝教學模組，供參與研習教師借出推廣在校運用。
(一)教案簡介
1、形裡有數---培養觀察歸納與跨學科理解問題的能力
自然界中有很多事物，表面上看來並沒有太多關連性，但其實在深層裡卻有許多共通性。本教案先藉由觀察松果、鳳梨、向日葵…等看似不相干的物件，引導學生找出其中的共通性，歸納出費伯納奇數列，並介紹數列多種奇妙的特性，透過數學思維理解生物在生長過程中的一些物理限制。接著帶學生思考為什麼在自然界中普遍存在這樣的共通性? 原來我們可以用生物、理化甚至電腦模擬的方式，找出問題的答案！藉以提升學生跨領域整合思考的能力。
2、蜥蜴與象鼻蟲的對決---步步為營的實驗設計
在了解大自然的現象中，問對好問題，設計好實驗，是科學研究中重要的歷程。科學家從觀察中找到想了解的問題，設法驗證最初的解釋是否能夠得到支持，甚至不斷地重複這個歷程，持續的發問，讓研究成果更完整。此教案將藉由科博館生物學組2014年3月發表的研究成果為藍本，經由遊戲，互動和模擬實驗等設計的引導，來體驗科學家的思考方式與實證過程，以提升學生執行科學實驗的能力。
3、消失的黑鮪？---培養科學論證能力
因應快速變遷和全球化的社會，我們應加強培養學生的科學論證能力使其能面對複雜及充滿挑戰的未來。本教案以2013年屏東第一鮪的拍賣會為背景，刺激學生思考令人咋舌成交價的背後原因。接著提出全台近年黑鮪魚捕獲數量的統計，對於捕獲量逐年減少的情況，我們提供兩則論點彼此衝突的新聞稿，藉此引導學生認識如何建構科學論證、評斷兩方論述所持的理由，最後作出合理的判斷，提出自己的論點。
4、二足行不行？---評估論證時不同證據的優先順序
論證，是用證據支持或反駁論點成立與否的科學思維過程，但並非所有證據都具有同等的參考價值。本教案以人類學「阿法南猿是二足行走的人類」的論點為例，讓學生了解如何運用不同的證據來支持某個科學論點。本教案將以阿法南猿、人類與黑猩猩的頭骨、骨盤和腳印等部位進行比較，判斷阿法南猿為二足或四足行走。最後並讓學生分析及歸納所有證據的優先順序，完成論證的科學思維過程。
5、一起來找向心力---以探索式教學發展科學思維能力
擲鏈球比賽中，選手應如何運動才能把鏈球拋得最遠？本教案以這個運動為背景，探討影響向心力相關問題，由學生找出影響向心力的因素，提出自己的向心力主張，鼓勵學生思考如何設計實驗定出向心力的大小，進而培養學生執行科學實驗的能力。這個以探索式教學發展的教案，可以提昇學生發現問題的能力，並能進一步延伸解決生活中物理現象的一些問題。
6、燕子的秘密武器---科學實驗中的替代解釋
科學是一個了解大自然的過程，因此經常有新的研究發現推翻了舊有的結論，或是發現這樣的事實背後還有更多複雜的關係。這樣子一個不斷提出質疑，追求更接近事實解釋的科學過程，是科學不斷進步的動能。本教案以家燕研究為例，從各種訊息中討論雄家燕與雌家燕尾巴長短差異的可能原因，嘗試建立學生不斷質疑並且提出其他可能解釋的科學思維。
(二)課程表 (預訂內容，保留調整彈性)
A組課程表
第一天
時 間 內容 主講人
08:50~09:00 報到
09:00~10:30 如何提升科學素養 科學教育組
劉德祥主任
10:40~12:10 教案示範-形裡有數
提問與討論 科學教育組

12:10~13:30 用餐時間
13:30~15:00 從PISA看科學素養 邀請中
15:10~16:40 教案示範-蜥蜴與象鼻蟲的對決
提問與討論 科學教育組
譚美芳小姐

第二天
時 間 內容 主講人
08:50~09:00 報到
09:00~10:30 教案示範-消失的黑鮪？
提問與討論 科學教育組
黃立君先生
10:40~12:10 認識科博館教學資源 科學教育組
12:10~13:30 用餐時間
13:30~16:30 教學演練與綜合座談 科學教育組
劉德祥主任

B組課程表
第一天
時 間 內容 主講人
08:50~09:00 報到
09:00~10:30 如何提升科學素養 科學教育組
劉德祥主任
10:40~12:10 教案示範-二足行不行？
提問與討論 科學教育組
魯志玉小姐
12:10~13:30 用餐時間
13:30~15:00 十二年國教中的科學教育 邀請中
15:10~16:40 教案示範-一起來找向心力
提問與討論 科學教育組
王文澤先生

第二天
時 間 內容 主講人
08:50~09:00 報到
09:00~10:30 教案示範-燕子的秘密武器
提問與討論 科學教育組
江宜樺小姐
10:40~12:10 認識科博館教學資源 科學教育組
12:10~13:30 用餐時間
13:30~16:30 教學演練與綜合座談 科學教育組
劉德祥主任