張惠博／彰化師範大學前校長
科學到底是什麼，言人人殊，不同的人會有不一樣的說法。社會大眾、科學家、哲學家等，皆有不同的見解。大體上，我們可以把科學當作是一種知識體系、一套解決問題或探究的方法與過程，以及一種思考或建構世界的方法。然而，傳統的科學教學，泰半側重於科學知識內容的傳授，至於方法與思考方式的教導則鮮少涉及，更遑論注意到孩子的想法，以及了解他們是如何看待世界。
新課綱實施已1年，諸多問題仍被熱烈討論著，其中之一即為「探究與實作」的課，究竟要如何教？教什麼？據媒體報導，有些學校係委由新進教師甚或招聘代理教師來擔任。教育部則回應：「各校可依照各自師資人力安排授課教師，不會因個別教師年資而限制其教學範圍。」這段話似也間接證明媒體的報導為真。其實，資深的科學教師，只要稍微改變其擅長的講述法，酌以探究的方式進行科學教學，就是最好的「探究與實作」，對學生而言，也是最能反映科學知識成長的學習情境了。
「探究」的本質在於尋求知識，提供機會讓學生「尋找」知識，而不僅止於知識的「獲得」。以美國為例，自1964年以來，即大力倡導科學探究，甚至將「科學」定義為「以探究為驅力所建立的知識」。此外，科學先進國家幾無例外的將科學課程列為中小學必修課，甚至還立法規定中小學生必須學習科學，希冀提升全民科學素養，以適應其未來的生活，並有助於國家的科技與經濟發展。
具體的說，教師要如何進行探究教學呢？基本上，科學探究可依教師是否提供研究問題、進行步驟與解答，概分為四等級。
第0級探究，稱為驗證式探究，是指教師提供研究問題、步驟與解答，學生只要按圖索驥進行驗證即可，也就是俗稱的食譜式探究。第1級探究，稱為結構式探究，學生必須遵循教師所提供的研究問題、步驟，尋找答案。
第2級探究，稱為引導式探究，教師僅提供研究問題，但步驟與解答都不提供，由學生必須自己設想與完成。第3級探究，稱為開放式探究，對於研究問題、步驟與解答，教師都不提供，學生僅被安排在一個合適的探究環境。
傳統的學校實驗，多屬第0級或第1級探究，然而，驗證式探究也有其價值，因教師提供器材與步驟，讓學生親自動手做，以看見理論的真義。只是，因其探究的結果（即解答）早已知道，學生較不覺新鮮、好奇，也欠缺吸引力。教師和學生較感困難的，應是第2級和第3級的探究。然而，這兩級的探究，卻最貼近科學研究的意涵。
在教學面而言，教師可先扼要說明相關的核心理論與示範必要的操作，讓學生進入科學探究的氛圍，再經探索、解釋、評鑑、精緻等階段，即是完整的科學探究。實務上，若能鼓勵學生參加校內甚或班級的科學展覽，就是最好的第2、3級探究。
當然，探究的學習宜自國小開始，針對小範圍的探究，由強調觀察、測量與記錄開始，再針對數據搜集與分析，最後，則是結果與討論。累積經驗，到國小高年級以後，就能熟悉科學的探究了。
