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「
隨著經濟全球化，國際市場和社會需要全方面人才。越來越多的學校開始注重培養學生舉一反三，實際動手的能力。傳統的課堂更側重於學生對知識的被動接納，而忽視了實際操作和解決問題的能力。有哪些新的教學模式可以提升孩子們的實際能力，成為一個合格的國際公民呢？
」
走進探究式（IBL）課堂
在美國科羅拉多州Casey中學的一節科學課堂裡，老師先是問了一個非常模糊廣泛的問題：你會推薦你的外地朋友去城鎮的小溪裡玩嗎？
圍繞著這個問題，學生們先開始查找一些書面資料並進行討論。這些資料通常指他們的教材，和他們自行進行的線上搜索。
而這期間，老師作為一個輔助角色，提供給學生們一系列可以幫助他們解決問題的資源。這些資源可以包括網上資源、輔助問題和老師自身經歷去幫助學生進一步回答問題。老師的主要目的是讓學生們去反覆思考，並自發的提出更多問題。如果不適合，到底是哪裡有問題，是不是因為溪水的質量不適合玩耍？而我們又如何得知溪水的質量？
之後的一步，學生們要親自去小溪做相應的實驗、測量和採集數據，討論出來的衍生問題，幫助回答老師最初提的問題：小溪是否可以作為玩耍地點？
在學生們採集完所有數據之後，將以小組的形式嘗試分析這些數據，這些數據是否能回答了問題，如果沒有是因為什麼原因？學生們也將搜查到的所有資料收集起來，做成一種集合文檔（像ppt或是腦圖）分享給全班。在得到班級其他學生的反饋之後，學生們將再次對問題進行討論，我們的實驗做的是否合理，是否給出了充足的證據證明小溪適合玩耍。
圖片來源：https://www.youtube.com/watch?v=BbqPaKTsDIU
整節課下來，孩子們始終處於一個專注而又活躍思考的狀態，不需要任何人的督促，自發的去學習並嘗試去解決實際生活中的問題。而這也是IBL課堂最為顯著的特點：培養了學生們動手能力、思考能力和解決問題的能力。而這也是一個合格的國際公民面向未來全球化市場需具備的條件。
總結下來，一節生動的探究式學習課堂關鍵點有：
01
學生作為一個活躍的學習者，去主動發問、探索以及嘗試去回答一個與他們生活相關的問題
02
老師作為輔助對象，並不強硬的灌輸難以理解的知識，而是引導學生去理解一個複雜的現象
03
探究式課堂提出的問題與學生們的日常生活相關，鼓勵他們把教材跟真實案例聯繫在一起
探究式課堂是圍繞探究式學習（Inquiry-based learning）而展開的課堂教學方式。它的中心便是探究式學習 —— 一種自我學習方式。
什麼是探究式學習（IBL）
探究式學習是學生在自主學習的基礎上進行更進一步的高層次學習方式，著重培養學生創新和實踐能力。它被廣泛運用於科學課程教學、國際研究和項目開發，以及被現代教育家們搬入課堂進行實質的教學。所謂探究，包含探討和研究。探討就是探求學問、真理和根源；而研究指的是研討問題，追求根源和解決方案。而在這種學習方式的基礎上，探究式課堂便是它的實際應用。
在一個探究式課堂上，學生遵循跟專業學術人員探索實踐問題一樣去鞏固自己所學到的知識。學生們需要在教師的啟發下，用類似科學家研究的方法去獲取知識、應用知識和解決真實問題。在這個過程中，學生既需要獨立自主學習也需要同伴合作討論，以理論知識為基本探究內容，去參考周圍世界和實際生活，去嘗試解決問題。
與傳統學習不同，它更像一個發現新的因果關係的過程，學生自己制定假設和實驗，對自己感興趣的話題進行探究和觀察。它主要目的是讓學生學習一種解決問題的方法，涉及到解決問題的應用能力。探究式學習強調學生的積極參與和發現新知識的過程。
圖片來源：https://gradepowerlearning.com/what-is-inquiry-based-learning/
常見的探究式學習步驟
探究式學習方法非常靈活，他們大部分都從定位一個主題出發，在過程中強調學生要主動進行反覆思考及探究。
圖片翻譯自：Pedaste, M. et al., Phases of inquiry-based learning: Definitions and the inquiry cycle
就像Casay中學的科學課程一樣，老師先提出了一個廣泛的問題：我們小鎮的小溪是否適合介紹給外地朋友。以這個問題為引子，孩子們開始搜查各種資料，進行實地考察並且測量收集數據。在最後得出結論，並展示給班級的其他學生。最重要的是，在IBL學習過程中，學生們一直在反覆思考問題並與他人進行討論。
IBL的好處
我們都知道，孩子們是天生的探索者、學習者；他們對於世界有太多自己的奇思妙想，以及一顆總是在隨時發問的好奇心。探究式學習並不會削弱學生們這種獨特的天賦。學生們會對自己手頭的學習任務充滿了熱情，積極地和老師同學們分享學習成果。
雖然有些人認為探究式學習很容易從課堂教學目標中「跑題」，或者認為探究式學習並不是一個最「高效」地完成教學目標的方法，但其實探究式學習是可以幫助學生提高對核心概念的理解的。這是由於好奇心對大腦的影響：當一個概念引起人們的好奇時，海馬體——大腦中負責記憶產生的區域——的活動就會增加。當學生對某一特定話題表現出比平時更強烈的好奇心時，他們可以在接下來的幾天裡通過提問來進行探究活動來滿足好奇心。根據心理科學協會（Association of Psychological science）的一項研究，這樣做，學生們可以有效地記住在探究式課堂中收集到的重要信息。
圖片來源：https://www.youtube.com/watch?v=OdYev6MXTOA
通過探究深入一個知識點，學生現在接觸的不再只是一個簡單的規則，想法或公式。這是因為提出開放式問題，並通過獨創的策略來解決問題的過程，讓學生掌握了學習的自主權。在老師的指導之下，他們能夠通過自己的方法和思維方式來建立對知識點的理解。
研究發現，探究式學習方法不僅可以提升學生們的科學素養技能（Science literacy skill），也能提高他們的自信心。科學家們通過比較學生在生物實驗課上分別用IBL和傳統教學模式學習，發現在IBL模式下學習的學生在科學素養能力和處理能力（process skill）都有了一定程度的改善。學生們也對於自己的能力更加自信，更樂意在教室外使用科學素養能力。
探究式教學的重點是讓學生超越一般的好奇心，進入批判性思維和理解的領域，教師們的角色往往起著最主要的作用。他們必須鼓勵學生提問並在調查過程中支持他們，理解何時開始以及如何組織一個探究活動。通過使用指導研究、文檔分析和問答環節等方法，教師們通常運行以下形式的查詢活動: 案例研究、小組討論、研究項目、實地考察（特別是科學課程）。無論使用哪種形式，它都應該允許學生自發的開創解決開放問題的獨特策略。
圖片來源：https://ec.europa.eu/programmes/horizon2020/en/news/bringing-inquiry-based-science-teaching-classroom
比較：IBL vs PBL，PjBL
除了這次主要介紹的探究式學習（IBL），常見的自主學習方法還有問題式教學法（PBL）和項目式學習（PjBL）。
與IBL類似，PBL和PjBL都是從皮亞傑（Jean Piaget）的建構主義理論（Constructivism theory）延伸出來的學習方法。三種學習方式都是採用以學生為中心（student-centred）的教學模式，提供給學生一個積極的、圍繞真實世界案例的課堂環境，允許學生進行自我學習、探究、運用自身經歷和與他人合作。
PBL (Problem-based learning)
問題式教學法（PBL）與IBL極為相似，是IBL方式的延伸。PBL要求學生先提出一個問題，在老師的指導下通過調查研究，給出相應的解決方案。它更側重於鼓勵學生體驗一個學習的過程，在這個過程中，學生需要去多次進行調查、測試和發現，以便找到最可行的解決方案。
「它（PBL）使學習者能夠進行研究，將理論和實踐相結合，並應用知識和技能開發一個可行的解決問題的方案,」(John Savery, 2006)
PBL更能涉及到一種團隊協作的方式，去解決一個具有多種可行方案的開放性問題。學生也有機會運用理論知識與技能去解決現實問題。
圖片來源：https://images.app.goo.gl/k3CkWpQSc3XAasjX9
PjBL（Project-based learning）
項目式學習（PjBL）主要注重在一個長期的項目，在這個項目中，學生有機會去解決真實世界的問題並產出一個真實的產品。它鼓勵學生進行設計方案、解決問題、批判性思考問題和調查研究。
它（PjBL）指在將學生置於作為工作者的環境中學習。在這種環境中，學生可以學習協作、運用批判性思維、書面和口頭交流技能，以及培養強烈的職業道德價值觀.」(Pearlman qtd. in Boss, 2011)
圖片來源：https://www.legacyschoolne.com/project-based-learning-helps-kids/
總結
IBL作為一種新興的課堂模式，在國外被廣泛運用於中小學，和高等教育的課堂上。讀透書本只是IBL的第一步，更重要的是怎麼去把學到的知識運用到生活中來，去解決現實問題。IBL不僅僅保護了孩子們的好奇心和創新力，而更進一步的利用這種天賦，鼓勵他們去探索更多未知的謎團。
下次我們將會介紹一個PjBL課堂，看它又是如何區別於一個IBL課堂，又能帶給孩子們怎樣不同的體驗。
參考文獻：
Gormally, C., Brickman, P., Hallar, B. and Armstrong, N., 2009. Effects of Inquiry-based Learning on Students』 Science Literacy Skills and Confidence. International Journal for the Scholarship of Teaching and Learning, 3(2).
Guido, M., 2017. What Is Inquiry-Based Learning: 7 Benefits & Strategies You Need To Know. [online] Prodigygame.com. Available at: <https://www.prodigygame.com/main-en/blog/inquiry-based-learning-definition-benefits-strategies> [Accessed 26 October 2020].
Kimberlin Education. 2018. IBL, PBL AND PJBL, WHAT』S THE DIFFERENCE?. [online] Available at: <http://file:///Users/alice/Desktop/IBL,%20PBL%20and%20PjBL,%20what’s%20the%20difference%3F%20-%20Kimberlin%20Education.webarchive> [Accessed 21 October 2020].
Pedaste, M., Meots, M., Siiman, L., de Jong, T., van Riesen, S., Kamp, E., Manoli, C., Zacharia, Z. and Tsourlidaki, E., 2015. Phases of inquiry-based learning: Definitions and the inquiry cycle. Educational Research Review, 14, pp.47-61.
現代教育理念下探究式學習的應用實踐，陳貴建
探究式學習方式，閏淑平
本內容為清華大學終身學習實驗室原創文章，