認知與教學/學習科學與概念轉變

與其他學術領域不同，在學習科學方面，孩子們在進入教室之前，就已經形成了基於經驗的關於世界及其運作方式的先入為主觀念。這些樸素概念有助於他們在複雜的世界中發展，但最終會導致對自然世界的知識不完整或不準確。為了糾正和重塑這些預先形成的關於科學的觀念，我們必須首先確定錯誤觀念所在，然後與學生一起打破這些錯誤觀念，並利用動手實踐經驗來重建它們，從而培養對材料的更深入理解。這是一個錯綜複雜且需要時間的過程，學生需要時間才能改變他們的思維方式，併成功地將新資訊納入他們現有的圖式中。

在本章中，我們將討論這些樸素先入為主觀念如何在年輕人中形成，它們如何與專家思維不同，以及如何識別和麵對這些觀念，以便學生能夠發展他們的科學和批判性思維技能，最終改變他們的觀念。我們還將討論有效的教學方法和科學教學的基本要素，以及解決在不同教育階段教授科學的一些獨特挑戰。

樸素科學先入為主觀念的形成

孩子們天生好奇，不斷探索周圍環境並質疑周圍的世界，這有助於他們理解自然世界，併成為他們在遇到環境中新事物時的參照系。這些樸素的科學概念，來源於個人觀察和經驗，往往在他們開始上學時就變成了根深蒂固且經常錯誤的信念，這可能使他們對複雜且有時違反直覺的科學理論和原理產生抵抗。

樸素先入為主觀念

學生帶到課堂的關於自然世界的樸素觀念的持續存在，是理解科學學習中最突出的發展之一。從很小的時候起，人們就發展了科學思維或好奇心。即使在進入學校之前，孩子們也經常習慣於觀察和質疑他們的日常生活經歷。因此，這導致了孩子甚至許多成年人都有樸素理論，這些理論是關於世界如何運作的、形成良好但科學上不正確的想法。 有幾個關於科學的樸素信念的例子。首先，在任何正規教育之前，人們的樸素觀念對變化的抵抗，在他們自己關於運動的理論中尤為明顯。如果人們被要求描述一個拋向空中的球的運動，他們往往會說明力的運動開始時與球一起向上移動，然後隨著球的下降而向下移動。然而，這是一個典型的不正確答案；正確的答案應該是力的運動始終向下，儘管球在下降之前會獲得高度。另一個與生物學相關的樸素錯誤觀念的例子是，孩子們對科學資訊持有錯誤的信念和不完整的知識。 當孩子們被問及某些東西是否是植物時，他們錯誤地回答說胡蘿蔔、橡樹和草不是植物。由於許多人在課堂環境中正式學習之前，已經形成了關於科學的錯誤觀念，因此改變或重新概念化這些信念可能很困難。

吳和吳 探討了兒童對科學本質的認識論信念的發展。他們描述了關於科學的認識論信念的三個層次：1) 初學者級別的個人往往對科學知之甚少。他們對科學實驗持有樸素的先入為主觀念，他們不瞭解假設和理論的區別，並且往往只關注實驗程式和獲得“良好”結果，而不是思考實驗應該測試什麼以及它是否是一個準確的測量等等。他們也傾向於對科學抱有強烈的信念，認為它是確定性和一成不變的。2) 中級階段的個人對假設的概念有了基本的理解，以及理論是被充分檢驗過的、有支援的假設。他們將實驗定義為檢驗假設，並瞭解科學是不確定的。3) 專家級別的個人認為科學探究受理論的指導，理論是對現象的一般解釋。他們瞭解測試理論和測試理論中假設之間的區別。 具有動態認識論信念的學生往往比具有靜態信念的學生更積極地學習。這些學生往往會對科學概念形成更好的理解，並且會更快地提升水平。

吳和吳 還描述了兩種不同型別的認識論：形式認識論是指個人對專業科學的信念，實踐認識論是指個人對科學知識及其如何從個人經驗中構建這些知識的看法。基於這些認識論信念的概念，吳和吳詢問了這些信念如何在兒童中形成，以及它們如何影響探究技能的發展。他們列出了參與形成學生科學解釋的三項關鍵探究技能：1) 能夠識別變數之間的因果關係，2) 能夠描述他們的推理過程，以及 3) 能夠解釋資料以用作證據。 這些研究人員進行了一項探索性研究，以確定學生在一系列探究式活動後是否提高了他們的探究技能，他們在完成活動之前和之後他們的實踐認識論是什麼，以及探究技能與實踐認識論之間存在哪些相互作用。

該研究的參與者是兩個五年級的班級。每個班級選擇了 34 名學生，其中 34 名學生中有 18 名女孩和 12 名男孩。 學生被分配了十項學習活動，涵蓋各種物理主題，這些活動將在五週內完成，即 15 個課堂時間。學生學習了力的影響，設計了實驗來測試力和彈簧長度之間的關係，收集和分析資料，並展示他們的發現。由於學生以前沒有體驗過這種學習方式，因此老師使用了各種支架技術，例如提出引導性問題、進行演示和在活動中提供反饋，以支援學生的學習。研究人員記錄了觀察資料，對解釋技能進行了前後測試，並在五週結束後對學生進行了訪談。資料分析結果表明，使用探究式活動可以提高學生的解釋技能並發展他們的探究技能，使他們能夠設計實驗、使用資料支援他們的主張、識別實驗誤差，並更好地理解科學問題，但他們對科學的認識論觀點仍然停留在初學者水平。吳和吳 在結論中建議，在探究式活動之後進行反思性討論可以幫助改變認識論信念，但需要進一步的研究來支援這一假設。

新手與專家思維的差異

從多個角度來看待具有新手和專家水平科學知識的人。與新手相比，專家擁有更強的能力，能夠高效快速地解決科學問題。科學領域的專家積累了廣泛的知識和策略，這些知識和策略會影響他們注意什麼以及他們如何組織、理解和從周圍環境中獲取資訊。由於他們接受過訓練，並接觸過大量解決問題的機會，他們能夠建立各種相關的解決問題模式。這使他們能夠比新手更快地解決科學問題。 與新手相比，專家能夠感知有意義的資訊模式，並更容易地以更靈活的方式檢索其科學知識的重要方面。這種強大的回憶能力可以用分塊資訊來解釋。例如，新手在處理物理原理時可能不會過多地使用分塊，而專家使用分塊來展示與他們可能遇到的特定問題相對應的特定方程組。當熟悉的模式被組織起來並收集在某些有意義的類別中時，分塊能力就會增強。然而，新手並沒有這種能力來處理或組織他們對更復雜問題的思考。

在考察對科學理論的理解時，新手和專家之間存在顯著差異，這使得他們能夠被分為三個亞組；例如，兒童、成人和科學家。識別科學推理中的基本技能包括對理論核心思想的突出理解、對支援和反駁證據的清晰區分、能夠推理資料、圖表或圖表如何支援理論、理論構建，以及對理論構建過程的精確反思。 在尋找各組之間差異時，出現了一些問題：1) 成人專家缺乏領域特定知識，2) 兒童如果無法完全解讀理論，包括結構和資訊，以及破譯如何應用理論，就會感到沮喪。

識別和改變幼稚的信念

向兒童教授科學概念比簡單地教授術語和事實更復雜。兒童通常會對科學概念形成膚淺的理解，這使他們能夠回憶起相關的術語，甚至記住向他們介紹的概念的大意。除非他們完全處理新的概念可能對其先前信念造成的矛盾，否則他們的錯誤觀念不會改變，他們對科學的理解將仍然膚淺。為了確保兒童完全學習科學概念，我們必須解決任何可能阻礙他們理解的錯誤觀念。

識別學生的幼稚先入為主的觀念

隨著時間的推移，人們對科學的錯誤觀念自然會顯露出來，因為他們會不斷學習。然而，必須非常謹慎，不要直接指出和揭露人們的錯誤觀念。為了取得成功，不傷害他人的感情，而是引導他們走向正確的方向，教師應該準備基於經驗的教學，包括能夠激勵學習者改變其先入為主的觀念的活動。重要的是要讓學生接觸到更多鼓勵和充滿活力的活動。教師的主要作用是幫助學生表達他們對如何思考以及為什麼這樣思考的看法。作為一堂課，學生能夠交換他們自己的想法，並將其他人的想法與他們自己的想法進行比較；這個過程允許學生為他們自己的想法辯護，並看到其他人的觀點。然後，教師可以透過提供充分的解釋來澄清和解釋他們的觀念。

創造概念衝突

一旦個人的先入為主的觀念引起了他們的注意，就必須對它們進行挑戰，以在個人內部創造認知失衡，激勵他們評估和重新考慮他們對該主題的信念。講師可以透過提供多種觀點（可能是課堂上多個不同學生的觀點）來做到這一點，然後提出一些探究性問題，詢問哪種解釋似乎最合理，並讓學生思考每種情況，而不是告訴他們哪種解釋是正確的。 這種形式的提問將有助於激發學生之間的討論。留出時間讓學生彼此討論也很重要，因為它使他們接觸到其他學生的觀點和看法。 然後，教師可以建議需要進行動手活動，例如實驗，以測試各種提出的假設的有效性。進行實驗可以幫助學生學習批判性思維技能，例如收集資料以支援他們的陳述和根據哪些資訊是相關資訊做出決定的重要性。然而，為了使實驗或演示在創造概念衝突方面取得成功，它必須消除除正確的科學解釋之外的所有可能的解釋。 如果正確地做到這一點，那麼學生就可以開始重新評估他們自己的先入為主的觀念，並改變他們的信念以適應新的資訊。

Shtulman 和 Calabi 在一項關於教學對進化本質論的影響的研究中證明了這一過程。 即使在接受過高等教育的人中，也存在關於進化的普遍錯誤觀念。例如，個人天生比他們的父母更適應環境，性狀是在個體的一生中發展起來的，然後遺傳給後代，或者動物更有可能存活和適應，而不是死亡和滅絕，這些想法非常普遍，即使在科學學生中也是如此。 這些型別的錯誤觀念已在最新手的人（即兒童）和最專家的人（即教育專業人士）中得到記錄。這些錯誤觀念如此普遍的事實表明了一種被稱為本質論的偏見。本質論認為，每個可觀察到的性狀都是由於其核心處的一些不可觀察的變數，也稱為“本質”。 這種“本質”從父母傳給後代。使某物成為某物的原因不是一系列它與該物種其他成員共有的性狀，而是它從父母那裡繼承的“本質”。這種本質主義的思維方式不僅在不同知識水平上很普遍，而且在不同文化中也很普遍。

用於測試兒童對進化概念的理解的兩種主要正規化是未知屬性正規化和出生後交換正規化。 未知屬性正規化引入了熟悉生物體（例如：貓 [熟悉生物體] 能夠在黑暗中看到 [新屬性]）的新屬性。然後，引入可能擁有或可能不擁有新屬性的新生物體（例如：看起來像臭鼬的貓和看起來像貓的臭鼬）。當對學齡前兒童進行測試時，大多數人傾向於將新屬性與像臭鼬的貓聯絡起來，而不是與像貓的臭鼬聯絡起來。

出生後交換正規化給出一種場景，例如，一隻小牛從它的父母身邊被帶走，而是由一群豬撫養長大。然後它詢問小牛長大後是否會像它的親生父母一樣（例如：直尾巴，吃草），還是像它的養父母一樣（例如：卷尾巴，吃泔水）。孩子們傾向於回答前者，它會像一頭牛一樣發育，因為它是一頭牛，而不是一頭豬。 這種本質主義推理對基本細節很有用，例如生物體應該是什麼樣子，它如何繁殖，它喜歡住在哪裡等等，但在應用於更復雜的過程（如進化和自然選擇）時卻力不從心。本質主義者傾向於關注物種之間的差異，但進化中最重要的是一個物種內部的個體之間的差異。

Shtulman 和 Calabi 對這種現象很感興趣，並進行了一項使用大學本科生的測試重測研究，以確定進化方面的教學是否能夠改變學生對進化的本質主義先入為主的觀念。每位參與者都需要在參加進化課程前後填寫一份問卷。問卷測試了該主題的六個部分：變異、遺傳、適應、馴化、物種形成和滅絕。 透過比較測試前後的分數並計算兩者之間的差異，研究人員將學生分為“學習者”或“非學習者”類別。那些顯著提高（學習者）的人被證明在教學前比非學習者有更多錯誤觀念。這可能意味著在學習課程時有更多錯誤觀念可能有助於學習，這可能是因為學生在整個課程中經常遇到這些錯誤觀念，因此更頻繁地遇到相互矛盾的資訊。必須如此頻繁地解決這些衝突，才能導致更大的概念變化，而不是很少遇到這些資訊衝突。

促進對先入為主觀念的重新評估

一旦學生開始質疑他們當前信念的有效性，教師就應該透過提供更多資訊和回答問題來幫助他們改變這些信念，從而幫助他們改變對主題或事件的看法。在這個階段取得成功將導致學生改變他們對科學事件的觀念，並有助於促進更好地獲取科學知識。

有效地教授科學

為了有效地教授任何學科，人們必須與學生互動並在整個學習過程中支援他們。這在科學領域尤其如此。透過讓他們質疑自己和他們的先入為主的觀念，他們會更深入地參與材料，並對概念有更深入的理解，因此，與僅僅閱讀文字和背誦事實相比，他們會獲得更強烈的成就感。

探究式教學與講授式課堂

課堂教學往往採用講授式，這往往會促進更多以事實為基礎或記憶式的學習。這對於科學來說可能是一個問題，特別是由於學生往往有強烈的、先入為主的科學觀念。為了幫助教師和學生髮現這些誤解，建議採用更具活力的探究式教學方法。

Bruning、Schraw 和 Norby 將探究式教學描述為教師支援積極的學習者。在探究式課堂環境中，學生透過教師設定的動手實踐活動來帶頭，提出問題，形成關於任務的假設，與其他學生合作，比較想法，以及測試和修正他們的假設，如果結果與他們的預測相矛盾。 教師在學生的學習中提供幫助，而不是成為推動力量。這使學生能夠說出他們的信念並對其進行測試。如果這些信念被證明是無效的，那麼他們可能會被驅使去尋找一種更好地支援他們觀察結果的解釋。

如果學生只是被給予事實和資訊並根據這些事實進行測試，那麼他們的任何誤解都不會被識別或解決，即使他們為考試記憶的事實與他們的誤解相矛盾，他們也會繼續持有這些誤解。這可能是因為事實本身不足以向他們說明為什麼他們的信念是錯誤的。如果他們沒有完全理解為什麼某些事情是那樣，儘管他們可能看到他們獲得的資訊和他們目前持有的信念之間存在不一致，但這可能不足以讓他們接受新的信念。為了改變孩子的信念，我們必須向他們提供可理解的（學生可以理解的）、合理的和可信的資訊（如引用 ）。這意味著該資訊必須比他們目前的觀念更好地解釋現象。

提供更深入理解材料的策略

消除誤解的最佳策略需要解決學生學習過程中的兩個重要功能：資訊的同化和順應。同化是指學生利用現有的圖式（資訊或經驗的心理表徵）來幫助理解新資訊，而順應是指學生為了與新資訊保持一致而替換或改變現有的圖式。

Longfield 討論了不一致教學事件作為幫助識別學生誤解和引起認知失衡（現有圖式與新資訊之間發生衝突）的策略，這將導致新資訊的同化和順應。不一致教學事件是指產生意外結果的事件，迫使學生意識到可能需要改變的無效信念。這些不一致事件幾乎可以在任何課堂上使用，但對於科學來說，它可能是一種非常有效的策略。

重新評估和發展教學策略

探究式教學和不一致教學事件的使用可能很難掌握，並且可能需要時間才能構建充分利用這些技術的課程，但可以透過儘可能多地融入這些元素，並在學生在課堂上的發展過程中為他們提供支架來提高學生的學習。因此，必須不斷評估和重新評估自己的教學策略，以確保學生獲得儘可能多的幫助，並且考慮到所有個體。透過更多地瞭解學生的需要，人們還可以創造一個環境，讓學生在其中感到足夠安全和安心，可以提出問題，表達自己的想法和意見。

有效的教學提高科學成績

影響學生科學成績的因素很多，但一些最重要的外部因素是教學時間和質量。研究表明，成績水平與學生接受的科目教學量以及他們對所呈現資訊的理解程度高度相關。這是進一步投資更多時間來構建一個全面課程的理由，該課程有助於培養孩子的求知慾，並幫助他們建立支架，以便他們能夠更好地理解所提供的材料。

評估和監控學生對科學的理解水平

向年輕人教授科學固然重要，但評估他們對材料的理解程度同樣重要。對科學有更深入的理解不僅可以幫助他們在學校學習，而且可以在日常生活中有所幫助。學習的一個重要部分應該是對過去材料的回顧，以便練習並保持資訊在長期記憶中。透過將新材料的練習和重複以及定期檢查學生的知識融入教學，可以幫助他們在更長的時間內保留更多資訊，並鼓勵他們自學和練習。

科學教學的基本要素

由於科學的性質以及許多概念的複雜性，它不是一種可以透過簡單的文字進行教學的東西。為了最佳化學生的科學學習、理解和欣賞，課程中需要存在幾個基本要素。

設計過程 VS 設計模式

設計過程旨在透過新增新想法，擴充套件現有想法以及將想法組織成更連貫的解釋來發展學生的創意。它在知識整合中的作用是：引發想法，引入新想法，評估和綜合這些想法。設計模式在學生學習科學中起著重要作用。它們包括假設預測，進行實驗，收集證據和反思。

將科學作為解決問題過程來教授

解決問題中最有益和最有效的技能是基於探究的科學教學方法，因為解決問題的策略需要認知視角，而不是科學中的知識獲取過程。

使用動手演示

實驗和/或演示是挑戰學生先入為主觀念的好方法。因此，教師必須認真選擇主題，保持專注並指導學習者，以採用正確的科學觀點。為了幫助學生參與科學課，應該使用動手活動，幫助他們進行自我提問。這些活動將提升學生的成熟度，並改善他們對科學的看法。

教授科學理論的本質

隨著年級的升高，學生需要對科學探究有更深入的理解，並具有批判性思維能力。因此，學生必須學會如何解釋科學理論，它們與假設有何不同以及它們是如何協調的。對於中學生來說，科學理論可能很無聊或難以深入理解。但是，如果教師提供足夠的時間來處理學習材料，學生將能夠更容易，更熟練地處理其他更高階的材料。

給學生足夠的時間重構知識

不僅在科學領域，而且在其他學科中，教師都需要給學生足夠的時間在課堂上完成作業，並允許他們進行心理上的知識處理。改變或修改一個人長期持有的信念或知識需要足夠的時間進行處理。尤其是科學上的觀念轉變不是短期過程，而是一個長期過程。學生需要接觸各種基於科學的世界觀，以便挑戰自己的想法，以至於他們需要調和自己的信念與所呈現的概念之間的衝突。教師不應該期望學生思維發生快速變化，因為這可能會阻止學生更深入地處理含義。改變和發展學生知識的最佳方法之一是反覆向學生提供複雜的習題集。這使他們能夠發現解決問題的新策略，並瞭解哪些策略適用於某些問題。此外，與其涵蓋許多不同的主題，不如更詳細地涵蓋主題的小部分。這樣做可能有助於學生更好地理解科學概念和原理。

在不同階段教授科學的獨特挑戰

雖然在教授科學方面存在許多共同問題，但無論年齡和經驗水平如何，在生命的不同階段和教育的不同階段教授個人都面臨著一些獨特的挑戰。在開展課程時，需要考慮這些挑戰，以便支援每個學習階段的學生。

小學階段

在小學階段教授兒童，不僅是科學，而且大多數科目都存在一些困難。這些挑戰的原因之一可能與學習者的動機與其特定目標相關。由於小學生年齡較小，他們不會像年齡較大的學生那樣專注於知識獲得，成績等學科的預期成果。因此，教師必須確保使用基於探究的教學方法鼓勵他們，並透過簡化和傳授專業知識來幫助學生學習。一項研究表明，當教師使用基於探究的教學方法進行教學時，小學科學成績會顯著提高。因此，教師必須考慮如何以更有效的方式指導年幼的孩子。

關於探究教學在科學教育中的重要性，教師在課堂上遇到了一些困難。例如，有一項研究考察了預科小學教師，以及他們如何在課堂上處理這些困難。該研究基於教師的探究式課程準備，實踐和預科小學教師的反思，對小學教師教育專案的 16 名高年級學生（四年級學生）進行了研究。量化資料，如討論，課堂教學觀察和反思性寫作，被收集作為資料。結果發現，課程中缺少一些元素，例如鼓勵學生有自己的想法和好奇心，幫助他們在適當的假設條件下進行有效的實驗，為他們提供資料解釋和討論的支架。這些困難會影響教師的任務，例如指導和開放式探究之間的緊張關係，對假設的錯誤理解以及缺乏對科學知識的自信。因此，這強調了教師瞭解學生及其行為的重要性。

人們可能好奇性別是否在某些學科的成績中起著重要作用。一項研究調查了在小學階段，根據科學教學方法的不同，女孩是否會比男孩表現更好。然而，這項研究得出結論，成績與性別之間沒有相關性，這與科學教學方法無關。

中學階段

如今，隨著學校教育適應了新的教學/學習要求結構，它要求教師和學生定義新的學習目標，並採取創新的教學方向，以便學生能夠應對畢業後的任何挑戰。一些研究表明，學生在某些學科上的成績不佳，並不是由於學科的難度，學習方法，或者他們處理學習資訊的方式造成的，而是由於學生在採用教師的教學方法方面可能遇到的困難。傳統的科學教學方法包括與理論-行動系統相關的教學原則，併為學生的長期教育提供指導。然而，向新一代教授科學將需要將技術融入課程計劃。在所有教育實踐的新方向中，“積極參與式方法和技巧”被強調為新的有效教學方法。它透過刺激人們發現，分析和建立思維概念圖的能力，促進學生批判性思維的發展。這方面的例子包括頭腦風暴，拼圖等。營造互動式學習環境，在評估學習材料時採用合作策略，並應用學生的自身資訊處理，將是一個重要的考慮領域。考慮到傳統和新的教學策略，從每一方面應用優勢點非常重要。因此，教育工作者現在面臨著重要的任務，即制定新的教學體系，和諧地結合傳統和新的教學策略。

在科學教師的以教學為主的教學方法和積極參與式和互動式教學方法之間，學生在學習效率方面，尤其是在物理方面，表現出顯著差異。從布加勒斯特的一所中學隨機選擇了來自兩個六年級和兩個九年級的 148 名學生。三個實驗班，包括積極參與式方法，三個對照班，進行教學活動，均接受了書面評估，例如書面作業，前測和後測。從收集的資料來看，可以注意到前測結果沒有顯著差異。然而，後測結果確實顯示兩組之間存在顯著差異。因此，結果表明，在向學生教授科學時，積極參與式和互動式教學方法是有效的。

老師使用的教學方法和策略很重要，但其他因素也同樣重要。另外，老師的另一個重要職責是瞭解學生的生理、心理和個人特點。這將有助於老師在對學生應用特定策略時，根據最佳的學習環境，讓學生充分參與，從而最大程度地提高策略效率，使學生受益最大。當老師使用這些方法時，學生更有可能管理和完成個人學習任務，並提高學習動機。總的來說，在中學階段，學生的科學思維能力和批判性分析能力得以形成和發展。因此，教育工作者必須瞭解學生的學習情況和個體差異，以便找到更有意義的科學教育管理方式，並應用適當的教學策略。

大學或高等教育水平

在所有不同的教育水平中，大學或高等教育的學生最有可能參與使用網際網路等技術的課堂。絕大多數大學或高等教育學生經常使用網際網路進行交流和訪問網站。儘管學生熟悉網際網路，但在規劃和教授課程時，還是會遇到一些問題。這些挑戰包括老師對網際網路的掌握程度以及如何有效地將網際網路的使用融入課堂。 為了考慮如何利用技術改進教學，教師首先需要仔細選擇一系列合適的網站。然後，他們需要介紹和解釋操作流程，讓學生參與各種以探究為主導的活動，如有必要將他們分組，並要求他們調查科學問題。最有可能的是，演示這些流程將成為指導學生的一種更快、更有效的方式，使他們能夠在腦海中視覺化並找出應該做什麼。然而，更重要的挑戰是如何將上述想法轉化為實際操作。現實生活中的操作並不總是按照我們在腦海中設想的方向進行，而往往會出現衝突和意外情況；因此，教師必須始終牢記，他們的角色需要明確界定，他們的課程需要儘可能地規劃完善。

以下是一些教師需要培養實際教學技能的關鍵問題：1） 選擇合適網站的標準範圍狹窄，2） 思考如何將學生分組進行網路課程，3） 學生的剽竊問題，4） 科學教學中使用網際網路的方式更加多樣化，5） 對教師角色的考慮有限，6） 使用網際網路時，章節的科學目標消失，7） 教室的地理位置。 作為教師，必須制定備用計劃以確保所有科學課程順利進行。教師必須牢記，他們必須讓學生專注於學習任務，提供清晰的指示，讓課程以學生為中心，檢查資源的可用性，利用總結環節強化學習，實施各種型別的活動，而不僅僅是使用網際網路。這些在教學中對網際網路技術的創新應用展示了網際網路和資訊科技在高等教育不同環境中的影響。然而，這也給教師在規劃科學課程以及在課堂上進行教學時帶來了一些挑戰。這些挑戰和困難可能會隨著教師投入的努力和指導學生的程度而減少。

建議閱讀

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術語表

順應: 用新資訊取代或改變現有的圖式。

同化: 使用現有的圖式來幫助解釋新資訊。

組塊: 利用字母、數字或單詞來幫助提升短期記憶容量。

認知失衡: 現有的圖式與新資訊之間發生衝突。

差異教學事件: 發生意外結果的事件。用於揭露學生錯誤的認知，並促進改變。

本質主義: 認為所有可觀察到的特徵都源於其核心的一些不可觀察的變數，也被稱為“本質”。

形式認識論: 個人對專業科學的信念。

探究式教學: 學生是主動學習者，教師扮演支援角色。

樸素信念: 透過非控制觀察獲得的關於某一現象的不準確信念。

樸素理論: 對某一領域及其重要過程的錯誤概念框架。

實踐認識論: 個人對科學知識以及如何從個人經驗中構建這些知識的想法。

圖式: 資訊或經驗的心理表徵。

參考資料

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• 來自維基共享資源的 Meyers_b13_s0595c 影像，動物學插圖