目前國小自然領域課程內容除了科學知識，其餘大部分為藉由實驗操作提供學生觀察、探究機會來建構科學概念。然而，教科書中標為探究或問題解決的活動，事實上只是讓學生練習演示的程序，學生從中知道演示的方法及回顧成功的案例，缺乏設計、規劃、做決策的經驗。講述或食譜式的實驗課程無法提供學生思考和應用的機會，導致學生不僅無法理解抽象的科學概念，更遑論整合及應用所學到的科學概念來解決科學問題，造成他們時常遭遇學習困難與挫折。此外，也無法激發學生的學習動機以培養學生自主學習的態度，學生在課堂中還是被動的接收者。故協助學生在情境中理解及應用科學概念、培養學生邏輯思考的推理能力，並且享受科學的樂趣，是教師必須重視的課題。

策略－統整性的問題解決活動

面對學生的困難和零碎的教材內容，教師透過「問題解決」教學活動可有效統整課程與學習重點，協助學生多元且有效的學習。教師的任務就是設計各種問題解決情境，引導學生主動建構知識與修正科學概念，讓學生在問題解決活動中，提取原有的知識進行問題解決，在解決過程中，進行推理並實作檢驗自己的假設。因此，對學生的學習有助益的問題解決活動，應具備以下條件，供有興趣的教師參考：

• 一、 多元解決方案的開放性問題，非單一解決方法的問題，激發學生創造力。
• 二、 統整性的問題解決任務，整合多個概念才能達成的任務，培養學生組織能力。
• 三、 符合學生能力階段的問題，與學習內容結合的問題，鼓勵學生願意嘗試
• 四、 與真實生活結合的問題情境，並且讓學生實際動手做，提升學生應用知識的能力。
• 五、 提供學生修正和反思的機會，充足的時間讓學生修正、討論，提升學生的後設認知。
  

在高年級自然課有「熱傳播」單元，包含熱傳導、熱對流、熱輻射三個科學概念。筆者透過連結生活情境的「保溫盒」問題解決活動，讓學生有機會實際應用科學概念解決問題，過程中學生必須提出解決方法、說明科學原理、自備材料、實作保溫盒、檢視與修正。教師扮演學習的支持者，搭建學生進行問題解決的鷹架，同時也透過活動進行真實評量診斷學生的學習成效。學生一看到題目就躍躍欲試，很想知道自己的保溫盒是否有效，因為實驗結果關係著自己是否能吃到清涼的冰棒呢！題目內容如下：

任務：太陽國小舉辦冰棒保溫比賽，參賽者利用自己設計的保溫容器幫冰棒保溫，材料及容器大小不限，評分的標準是冰棒放在保溫容器內30分鐘不會融化。你會怎麼做以贏得這場比賽呢？請你應用「熱傳導」、「熱對流」、「熱輻射」原理解決問題。

「老師，我的保溫盒有效耶！我的冰棒沒融化！」學生一邊興奮的與我分享結果，一邊正大口大口吃著冰棒呢!每每看到學生專心的投入活動中，彼此互相討論分享，以及解決問題後的笑容，都讓我非常感動，這不就是課堂中最美的風景嗎？學生透過問題解決活動，無形中學習觀察、詢問、規劃、實驗、歸納、研判等各種能力，還有獲得探索問題的樂趣與解決問題的成就感，不僅符合十二年國教「自發、互動、共好」的目標願景，也讓我們的科學教育扎實又扎根，何樂而不為呢？

經過30分鐘保溫盒實驗，學生高興享用清涼的冰棒。	學生對於自己製作的保溫盒效果非常滿意，深具成就感。
學生在實作保溫盒的過程中互相討論和修正，力求完美。	學生應用熱傳播原理設計並實作完成的保溫盒。