自然對許多學生而言都像天書一樣，尤其是理化的部分，其中的原因之一被指向為理化的概念有抽象的或微觀的特質，因此需要抽象的想像能力，生物和地球科學的學科特質雖然和理化有許多不同，但對於無法證實的理論以及系統性的概念也都有抽象的特質。從小學生剛升上小國一（都是小...）之後，所接觸的自然名詞大量增加之外，也開始接觸許多抽象的概念，第二章細胞單元的擴散和滲透就是十分典型的抽象概念，其實擴散和滲透的概念應該屬於化學，不過為了配合細胞膜內外的物質移動，就把這兩個概念交給生物了。
也由於小國一的稚嫩，這部分並不容易學習，因此我大舉改變了之前教學的方式，嘗試用新的教學減少學生學習時的負荷，也希望學生可以從中學習到接近科學家想法的概念。參考交大佘曉清教授(老闆)發展的DSLM模式，擷取一部分作為教學設計的依據，將要學習的概念以階層任務式設計，並且每個概念要求學生在學習前和學習後都回答一次，並將檢視自己兩次答案的不同，進而讓學生發現自己的概念改變歷程。（若是以教授的DSLM模式，我的教學還有太多粗糙需改進的地方，後面有自我檢討的部分。）
教學主要分為五個任務及一個最後挑戰，每一個任務包含一個概念的學習，分別是(1)濃度、(2)擴散－濃度差與方向性、(3)擴散－粒子觀、(4)滲透－濃度差、(5)滲透－粒子觀以及挑戰－細胞於不同濃度溶液中的變化。
第二部分就開始學習新的概念，先讓學生預測紅墨水滴入水中的狀況，再讓學生實際測試實際狀況，最後再問學生前後的回答有何差異，但是這部分遇到一些難題，大概只有一半的學生願意花時間寫較多的字，因此儘管在討論時引導了很多可觀察的內容，許多學生的答案會因為方便而簡略，檢視自己前後的回答時也驚訝地發現許多學生無法檢視自己的概念改變歷程，前後雖然寫了不同的答案，但是卻認為是一樣的答案之類的狀況。這部分的設計原先是參考課本上的小實驗設計的，但是實際讓學生滴紅墨水時發現只有少部分學生能從滴紅墨水的過程中發現擴散的概念本質，因為學生會認為紅墨水會往下掉，而忽略了往四周擴散的部分。(透過引導後，才有較多的學生注意到。)
第三部分時實際在教室噴一下香水，請聞到香水的人舉手，然後將你認為香水擴散的過程描繪出來，接著再讓學生看以粒子觀的擴散Flash後，再請學生描繪一次香水是如何擴散。看擴散Flash時，學生都覺得很有趣，很像撞球或小遊戲，而且有些學生提出的問題也令人激賞，有個學生就問為什麼裏頭的粒子相撞不會反彈？透過粒子觀的學習之後，約有一半的學生改變畫擴散過程，不過因為動態過程本來就很難用畫圖表示，我也沒有限制怎樣的圖才是正確的答案。物質的粒子觀雖然不是這單元的主題，但是從開學以來，我便插入一些物質粒子觀的學習，希望學生可以漸漸接受以粒子的角度學習概念，才能夠符合科學家的想法，而且許多章節也都提到分子，像是細胞膜的物質進出、消化時提及的大小分子、光合作用等，因此與其不談不如逐漸建立概念，先幫理化鋪個路。
第四部份以馬鈴薯上頭挖洞後加入食鹽，讓學生藉由看到實際現象後學習滲透的概念，在看影片前後很明顯地看到學生前後的回答差異很大，但是因為我設計時忘記問學生理由，因此沒有達到預期的效果，而且在學生看完影片後還是一頭霧水，我事後檢討再想是否應該在第四部份前再加一個滲透的概念或是將第五部分滲透－粒子觀調到前面，可能會學得比較好。
第五部分則模擬一個水、大分子和小分子所形成的膜內外濃度差，要學生從之前學過的濃度概念以及擴散概念進行推測，這部分我則和全班一起討論，共同形成答案，一方面由於時間上的掌控問題，另一方面則缺乏一個簡單的動畫來說明濃度和擴散來當作學習，我想加入動畫說明後，學習的狀況應該會好很多。
雖然檢討了自己的教學還有很多可以改進的地方，但是我覺得這個單元使用這樣的教學模式還蠻不錯的，缺點是需要兩節課的時間，而且必須承擔沒有照本宣科的風險(......家長可是會有意見的)。
點我連結：
教學PPT檔（裡面有擴散的FLASH和馬鈴薯滲透影片）
擴散Flash(因為我找不到原始下載的網址，只好放在google docs，有興趣的人可以下載)
十分安靜但是也十分認真的學生的學習單
聰明學生的學習單
影片：馬鈴薯的滲透作用
小新老師 我很好奇請問培養皿內為何要加水呢
回覆刪除不加水會不會有不同的效果
你好，你可以試試看，做個小實驗，或許就如你想的。
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