動手操作發現鯨靈

新北市橫山國小教師-李弘善

新北市新市國小教師-葉佳瑩

 2014年在日本和歌山縣太地町海域，大批瓶鼻海豚被漁民追逐靠岸，部分遭到宰殺、部分轉賣給海洋公園。其中一頭白化的小海豚「天使」（Angel）因此與母親失散，骨肉分離的場景出現在全球媒體，引發抗議聲浪。類似的悲慘畫面，保育團體往往用以激發民眾的環保行動。我們身為現場的教育者，要如何提升學生愛護鯨豚的環保意識呢?
    根據以往的概念，「知識」改善「態度」，而良好的「態度」則引發適當的「行動」。不過在1990年代末期，丹麥學者提出「行動能力」的概念，強調以直接解決問題的「行動」，取代傳統的、科學導向的途徑，當作是執行環境教育的必要手段。不過，也有研究發現，科學能力、環境知覺以及環境態度，彼此呈現正相關的關係，2006年於歐洲舉辦的PISA就是最好的例子。到底要強調直接的行動（例如鼓勵學生寫信抗議捕鯨）或是從知識開始（例如認識鯨豚的構造與生態）？因為學生對於鯨豚有高度的興趣，我們決定採用後者，並且設計科學導向的課程。此次教學的對象為新北市淡水區新市國小五年級學生，共有32人，於自然科教室分成6組上課。根據以往教學的經驗，學生普遍的迷思概念包括︰鯨豚會噴水、鯨豚是魚類，以及用鰓呼吸等等。我們也發現，其實不少學生都曉得鯨豚是哺乳動物，但是卻說不出原因；而認為鯨豚是魚類的學生也大有人在。
    如能預先掌握學生的先備知識與迷思概念，並且依此設計課程，應能營造適當認知衝突，並且提升學習效果。因此，本次課程以這樣的理念出發，並且搭配適當教具。課程進行了兩個小時左右，為了分析課程的效果，我們實施前後測。上課前先請學生畫出心目中的鯨豚並盡量寫出相關知識，還有回答簡單的鯨豚生物學問卷，是為前測；課程結束再次畫圖與回答問卷，當做後測。為了讓學生了解鯨豚的呼吸方式，我們特地準備了透明模型，讓學生看到內部的肺（比較鯊魚模型的鰓），並且引導他們觸摸模型的鼻孔（噴氣孔），希望他們曉得鯨豚用肺呼吸並且會換氣。此外，也準備了人類、老虎、虎鯨、硬骨魚、兔子等骨骼模型，以及骨骼學習單，讓學生認識哺乳動物的骨骼架構，並且瞭解體型各異的哺乳動物，其實骨骼的構造是相同的，而魚類骨骼則與之不同。我們也先介紹人類上肢的骨骼，包括前臂骨、橈骨、尺骨與掌骨等，方便學生指出學習單上的骨骼，並與鯨豚的骨骼進行比對。為了瞭解學生的分類概念，每組學生都分到哺乳動物與魚類等模型，並規定他們只能分成兩類。以上為動手操作課程，接下來進行靜態課程，以投影片介紹鯨豚的構造與生態特性，協助學生統整知識。

8號學生的前測	8號學生的後測

11號學生的前測	11號學生的後測

    經過分析發現，上課前認為「鯨豚是魚類」的學生只有1位，其餘31位都認為鯨豚是哺乳動物，這點與我們的預想不同。但是學生分類動物模型時，6組當中有3組以「棲息地」來分類，例如把鯨魚、海豚與鯊魚分成同類、老虎大象等陸棲動物同類；1組以「運動方式」分類，準則是「會走路」和「不會走路」；1組的準則是「呼吸器官」，以鰓呼吸或肺呼吸分類；1組以「生殖方式」分類，例如以卵生與胎生來區別。其實成為哺乳動物的先決條件，就是「雌性會分泌乳汁」，由此可見學生並不懂得哺乳動物的定義，但是表面上幾乎都曉得鯨豚屬於這類動物。根據問卷，發現上課前曉得鯨豚不會噴水的學生只有1位（鯨豚用肺呼吸，因此會噴氣），上課後則為12位，仍然不到一半。由此可見，就算透過老師講解與模型觀察，鯨豚用肺呼吸的概念，對學生而言仍然是抽象難解的。
    至於畫圖部份，學生的個別差異就很大了，並不容易歸類。讓我們印象深刻的是，前測圖畫的說明普遍很少，且不少鯨豚造型類似漫畫；後測圖畫的說明顯著增多，甚至有2位學生能夠精準畫出骨骼的位置並正確地寫上名稱。以8號學生為例，前測僅畫出鯨豚輪廓，全無文字；後測除了外型之外，還畫出前肢骨骼的細部與退化的下肢骨骼，殊為難得，還加上文字說明如下—
虎鯨（是）哺乳類，因為牠的骨頭跟哺乳類動物的骨頭一樣
11號學生的前測圖畫也都沒有說明，但是後測圖畫描述詳盡—
尾巴是上下運動，所以不是魚；鯨豚＝鯨魚和海豚的總稱；鼻孔在頭上，有一個或兩個要看種類；無魚鱗；（以箭頭指著鼻孔）噴出來的大部份是氣體

經過上課後，大部份的學生都能正確的以構造分類動物

從11號的圖畫可知，他精準的區別出魚類與鯨豚的差異。除此之外，有27位學生表示「非常喜歡」或「喜歡」這次課程（「非常喜歡」的學生有20位），可見大部份的學生都歡迎這樣的課程。學生在回饋欄中表達他們的感想—
我學到動物的分構造，我覺得自己感覺變一位大人物了（13號）
我學到鯨豚的骨頭和人類骨頭對應的地方（15號）
我今天學到了鯨豚跟人的骨頭原來長得好像，也學到科學家是用「構造」來分類動物（22號）
我一直以為鯨豚是噴水，沒想到是噴氣，也讓我知道鯨豚也有小腳（6號）
鯨豚是尾巴平行的動物，鯨豚喝奶是用壓的，出生時頭先出來（19號）
鯨豚的鼻孔竟然有分一個跟兩個，真是太特別了（11號）
海豚可能在水中溺死（32號）

學生比對鯨豚與人骨的對應關係	橫山國小提供的人骨以及鯨豚模型

 由以上可知，在短短的兩個小時，學生透過自主式的探索與老師講解，顛覆不少先前的迷思概念，依循科學家作學問的方式，走一趟專業之旅，深化之前表面的知識。他們不再只是被動接收聽講得到的知識，而是利用自身的感官與判斷修正之前的概念。這樣對學生的衝擊為何？對他們往後的科學學習有什麼影響？會不會更有意願以實際行動保護鯨豚？或是有動機進一步探索鯨豚的奧秘或是其他海洋現象？都是引人入勝的研究題材。本次課程的模型與教具由橫山國小提供，新市國小則慨允提供場地，在此特別謝謝曾煥程教務主任的安排。