12年國教後，活化教學、有校教學、差異化教學、分組合作學習、學習共同體…五花八門無所適從！但其實科學教育就是在培養學生「科學探究」的能力，如何發現問題、提出假設、經過驗證得到結論、解決問題，過程中當然會運用實驗操作或科學研究的技能，也需要思考智能，而科學態度科學精神自然在其中養成了！
這些原理、原則甚至教學方法，在九年一貫課綱中都講過了！但…..台灣的自然科教學還是以—講授、解題、重複練習，知識累積為主！只是無論從PISA或TIMSS測驗都顯示，台灣學生在自然科的學習雖有還不錯的成績(最近名次也有下降趨勢)，但學生的興趣缺缺，學習成績雙峰現象嚴重，有許多學生從自然科教學中「逃走」！這些都告訴我們：我們已到了必須改變教學的時候了！
在日本的觀課中，發現日本理科教學有許多值得我們借鏡的地方，所以想多花篇幅來介紹！
壹、教學如作文—起承轉合的教學節奏
我 在這篇( 這裡 )中說明過，日本理科的教學流程可歸納為「起承轉合」4個步驟，每一步驟所包含的內容如下：
起（導入活動、連結舊經驗）—>承（開展活動1：觀察、預測、實作）—>轉（開展活動2：討論、解釋）—>合（總結活動：結論、統整）
以下我以「物質狀態變化—蒸發」這堂課為例說明起程轉合教學節奏：
一、起（導入活動）：
教師首先複習小學或前一單元學過的內容，或以生活中的經驗，以喚醒學生舊經驗、引發學習動機、導入即將開始的學習。導入活動通常是以版書、示範活動、提問等方式進行，在約5分鐘的導入說明之後，老師會讓學生在學習單上寫下今日課題、活動目的、或活動名稱等。確定學生都明白今日要學習的重點。
舉例：「物質狀態變化—蒸發」這堂課，是整個大單元的4/7(七節課的第四節)，老師在講桌上將一小杯水打翻在桌上，提問：「陰天亮衣服，濕濕的衣物也會逐漸變乾；那麼打翻在桌面的水，也會自然變不見嗎？」，老師說：這個現象叫蒸發，今天的課題是：「用我們前一節課做過的三個活動來解釋這個現象，過程中要用到文字、語言和圖」。
二、承（展開活動1觀察、實作）
在我們觀課的所有課程都是以「觀察」、「實驗活動」展開學習的，多數老師會讓學生「預測」可能結果，之後再根據自己的預測，設計觀察或實驗活動。日本的老師會把實驗器材分組準備好，由學生領回、在自己的實驗桌進行實驗，而不像台灣，學生的實驗桌上常有本次實驗不需要的物品，但許多物品需至講桌（共用桌）拿取，日本的方式相對較易掌控秩序也較不會浪費時間。
舉例：老師使用「拼圖法」的策略，先將學生分成三個專家組(A水沸騰、冷卻時體積的變化、B 觀察牛乳、墨汁溶液、C 壓縮針筒中的液體、氣體時體積的變化)，學生在確定學習任務及領了器材後即開始操作、討論，確認所看到的現象要如何解釋。
三 、轉（開展活動2：討論、解釋）
在日本的課堂中老師並不直接告訴學生「科學知識」，而是在觀察、實驗後，給予學生充分的討論時間，學生經由討論來嘗試解釋觀察和實驗活動中的意義，討論的結果必須以文字或圖案記在小白板上。討論是日本課堂的主要學習活動，討論過程中，老師們通常只是走到桌邊笑笑的看著他們或小聲回答學生的問題，很少催促或提醒學生。
老師經常使用「定型文」來讓學生進行科學寫作，如：我看到……所以我主張…….- 來幫助學生聚焦；定型文(也就是我們常說的引導句)在學生初學科學寫作時有很大的幫助，值得台灣的老師參考。
舉例：將3組專家打散回原小組，對所觀察到的實驗現象進行解釋。此時各組接有「不同專家」可對談，整合各組專家實驗現象解說，共同來解釋「桌上的一灘水不見了(蒸發)」的原理。討論過程中學生會互相質問、妥協、修正，最後將結果畫在小白板上準備上台報告。
四、合（總結：結論、統整）
此部分大多是由學生進行報告後由老師做最後整理並抄寫結論，並且為下一節課預告或留伏筆。
報告時學生多是拿著「小白板」輔助，或是各組將小白版（討論的結果）交給老師，公布在黑板上，再進行解說。利用小白版的方式，可讓學生在解說時有所依據，也可以很方便讓老師和所有學生看到其他組的想法。老師通常只說明或圈選出哪些答案是正確的，但對「錯誤」的答案則「忽略」，很少加以「糾正」，也許是要等下節課或相關課程時再說明吧？
舉例：多數組能以圖表示分子距離的遠近(因時間關係這次演示老師沒有做最後總結)，但有一組因為一直無法獲得共識，在討論時間截止前將全部答案擦掉，他們『擦掉、交白卷(其實是想重寫較完整、合理的解釋)』這個決定是先徵求老師同意的，老師能同意學生在還沒得出能說服自己的結論前先以”空白”繳交，這是台灣老師較少見的！而且日本似乎也不像我們這麼重視「正確答案」，有時學生交出來的答案是錯的，老師也不加以糾正，更不會因學生的答案有誤而打斷學生的發表。但是老師會在學生都發表完之後，給個正確答案要學生寫下！這就是一連串探索後所得到的科學知識。
貳、四格教案的格式
由於日本的教學步驟基本上如前面所說的起承轉合四個步驟，而教案以4個格字來表示這些步驟所以簡稱為四格教案。「物質狀態變化—蒸發」這堂課的教案如下所示(林如章教授提供)
四格教案說明：
從上圖可發現四格教案大約包涵3個區塊：
上部1/3：課程基本資料， 包含：
【章節名稱】—本次教案的章名 、 節名
【教學目標】—條列教學目標、最好能涵蓋任知情意技能三方面。也可以簡要說 明教學流程及教學策略、設計理念。
【教學資源】—課程所需的教具、實驗器材或相關影片參考網址等、
【單元活動與準備工作】—說明主要的學習活動、預先需準備實驗器材、學習單與白板等。
【實驗裝置圖與板書示例】—可以用途是說明實驗裝置或版書(日本的版書大多是設計好的用已寫好的紙貼到黑板上)
中間1/3：教學流程
起承轉合四個教學流程的主要描述(可以用圖表示)
下方1/3：旁白解說區
用來解說每一教學流程的用意、注意事項、教學小秘訣等。
目前除了以上的教案外台北市輔導團也在大力發展四格教案，而宜蘭縣輔導團本年度的工作坊及共同備課也是以四格教案來呈現，希望大家一起來試試看，發展出屬於我們的、好用的教案。
彥文老師的教案（八下1-1認識化學反應-–質量守恆）(質量守恆新式考題—林如章教授提供)
修毓和宛青的教案(無性生殖4格簡案第二堂課月鈴修.pdf)
如果輔導團或縣內優秀熱情的老師能一起來發展以「起承轉合」、實做、探究為主的自然科教學，而且能集眾人之力做出教學與評量計畫及教案，對新進教師或跨科授課的教師會有很大的幫助，雖然這是很費時、費力的工作，但是很值得做不是嗎?我希望所有老師多多來參加這樣的研習和工作坊(不用擔心交作業的事，因為我以莖邀請一些人來示範、帶頭做了，只要老師肯來就是支持這個教師成長工作坊了)
大師登場 — 超感動 !! 工作坊當日本來表定請林教授講 30 分鐘 ,( 400-430), 其實大家都知道研習到 4 點以後 , 多數老師陸續 消失 ….. 但我們 3/ 21 的研習是 : 前面的講師硬是講到 4:40 了 ….. 來參加的老師還沒消失 喔 !!! 我本來很擔心換場時老師會一哄而散 !!! 也以為林教授應 該會說 : 大家有沒有問題 ?( 想也知道沒有老師會在那個時間問問題 ) 然後我們就下課了 !!! 沒想到 ……. 老師說 : 看你們的表現決定講多少 ! 你們想聽我就講不想聽我就結束 , 結果 —- 太精采了 !! 老師都捨不得走 ! 林教授足足講了一小時 . …..( 影片有掐頭去尾 )! 這研習太令人感動了 !!!(沒聽到的可以來這裡聞香)