2026年1月21日 星期三

「科學家到底在忙什麼?」中央輔導團資優類中央分團演講

114 學年度教育部特殊教育中央輔導團資優類中央分團「 資優教育專業支持性對話與實踐工作坊(北區場)」演講,「科學家到底在忙什麼?」資優的教與學:科學本質與資優教育

時間: 115 年 1 月 16 日(星期五)

地點: 國立臺灣大學學新館二樓 Space M 空間(臺北市大安區舟山路10巷1弄4號)

「科學家到底在忙什麼?」資優的教與學:科學本質與資優教育

演講錄影 [part 1][part 2]

從科學本質出發建構資優教育的學習環境

文/陳育霖

從科學本質出發建構資優教育的學習環境

—以科學知識生成與社群實作為核心的理論觀點

一、資優教育的終極目的:回到「貢獻」而非競逐

「University」一詞源自 Universe,其原初意涵並非培養少數菁英以取得個人成就,而是期待具備高度能力的人,能夠對整體社會、乃至人類文明有所貢獻。從此一語源觀點出發,資優教育並非一種特權的配置,而是一種基於公共利益的責任託付。國家與社會之所以願意在資優學生身上投入更多資源,其核心理由並不在於競爭成果的展示,而在於對其未來貢獻潛能的期待。

基於此,資優教育的終極目標,不應被簡化為考試成績、競賽排名或學術表現的超前,而應回到一個更根本的問題:如何讓高能力學生在嘗試理解真實世界、解決真實問題的過程中,逐步形成對自身價值與社會責任的認識。此一目標,與科學活動的核心精神高度一致,因為科學本身正是一種以公共知識、可檢驗證據與集體貢獻為導向的人類實踐。

二、科學本質作為資優教育的認識論核心

科學本質(Nature of Science, NOS)不應僅被視為科學教育中的附加內容,而應被理解為資優教育的認識論核心。資優教育真正的關鍵,並不在於課程是否更快或更難,而在於是否讓學生以「科學知識本來的形成方式」來學習。

科學知識並非權威陳述的累積,而是在證據蒐集、模型建構、論證與修正的歷程中逐步形成的共識。當教學結構能夠貼近這樣的知識生成方式,學生不僅更容易理解科學概念,也更能投入高層次的推理、反思與探究。對於具有高度認知能力與質疑傾向的資優學生而言,這樣的學習環境尤其重要。

三、以「實證」作為資優學習的起點

科學最核心的特質之一,是對證據的重視。相較於結論導向或權威式教學,實證導向的學習設計更能回應資優學生對「為何如此」的深層需求。因此,在以科學本質為導向的資優教育中,「證據」而非「答案」應成為學習的起點。

學生被引導思考:目前有哪些可用的證據?這些證據支持了哪些推論?是否仍存在其他合理的解釋?在此過程中,科學知識不再被視為被動接受的結果,而是被理解為在證據比較、判斷與協商中逐步形成的暫時性理解。這樣的學習歷程,也有助於學生建立對科學結論的理性信服,而非基於權威的接受。

四、建構主義視角下的知識生成

從認識論立場來看,本文採取與 Jean Piaget 建構主義相一致的觀點:知識並非外在灌輸的產物,而是學習者在與環境互動的過程中主動建構而成。因此,科學課堂的功能,不應被侷限為傳遞正確答案的場所,而應被設計為支持學生形成理解的認知環境。

在資優教育情境中,學生在思考方式、表徵能力與問題切入角度上高度多元。有效的教學設計,不在於消除差異,而在於讓差異成為促進理解的資源,使不同的認知優勢能在共同探究中相互補充。

五、將科學課堂視為「科學家社群」

基於上述理念,科學課堂定位為一個象徵性的「科學家社群」。在此社群中,學生被視為具有不同背景與專長的研究者,各自提出假設、模型與解釋,並共同探究尚未被完全理解的問題。

這樣的課堂結構刻意呼應真實科學社群中知識形成的方式。學生在完成探究與實作後,需進入同儕交流與審閱的階段,清楚說明證據來源、模型假設與推論邏輯,並回應來自他人的質疑與修正建議。科學因此被呈現為一個持續被檢驗與修正的公共理解歷程,而非已完成的知識體系。

六、同儕審閱、多元智慧與高層次反思

在此類學習環境中,同儕審閱的目的不在於判定對錯,而在於深化理解。不同學生往往在不同面向展現優勢,例如數據分析、空間建模、語言論證或理論統整。透過彼此的回饋與協作,學生得以互補多元智慧,共同提升對問題的整體理解。

同時,學生也被不斷引導反思自身推論的合理性:證據是否充分?假設是否過於簡化?是否存在基於不同前提、但同樣能解釋現象的模型?此一對推理歷程的後設反思,正是科學本質的核心,也是資優教育希望長期培養的關鍵能力。

以科學本質引導資優學生走向「貢獻」

從科學本質出發的資優教育,並非著眼於知識量的增加或學習速度的提升,而是致力於建構一個讓學生以科學方式思考、論證與行動的學習環境。透過實證導向的探究、建構式的學習設計與類科學社群的課堂文化,學生得以在共同貢獻知識的過程中,逐步理解科學如何運作,也理解自身能力可以如何回應世界的問題。

在此意義下,資優教育的核心不在於競逐,而在於培養能夠以科學方式理解世界、並對公共知識與社會發展做出實質貢獻的人。





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