過去20年，我的學生定期考試成績已經進入30分保衛戰，這意味著我的教學成效非常低落，讓我很沮喪。但是這二年我改變教學策略，不僅學生上課時的反應變得不同，考試成績也明顯提升。在期末的教學意見裡，學生普遍反應上我的課真的有機會「思考」，而不是老師一昧在解釋。這樣的結果對我來說實在是莫大的鼓舞，原來改變真的有效。
過去幾年學生地科成績從40分降到30分，讓我越來越懷疑自己身為老師的意義和價值。很幸運在108課綱推動之初，我就參與探究與實作的課程設計。在第一年帶領探究與實作的經驗中，我深刻體驗到學生不是不願意學，更不是學不會，在我們拼老命的課程設計和累得半死的學習活動進行之後，學生的成長和改變是我們有目共睹的。所以這一年的探究與實作，給了我很大的精神鼓舞。
於是我延續108學年度帶領探究與實作的精神，以操作或思考問題切入學習的課程設計，連續第二年運用在地球科學的教學上。學習活動的基本流程包括：
- 課程內容及學習目標簡介（5分鐘）。簡單說明這一節課要講的內容，和為什麼要講這些。
- 指定學習任務（10分鐘）。由老師把問題或目標寫在黑板上，讓學生自己完成。常拿來運用的學習任務有以下幾種：
- 指定要比較的項目，請同學從課文中找到相關資訊，製作成比較表格。例如：比較不同板塊邊界的地質活動特徵。大部分的比較會先由老師示範1到2項當例子，剩餘部分再由學生完成。
- 指定要回答的問題，請同學從課文中找到相關解釋，並加以運用。例如：什麼是絕對濕度？相對濕度？露點溫度？並提供一個實際情境讓學生計算及回答。
- 指定要觀察的現象，請同學根據課文提供的實際觀測數據或老師提供的IPAD應用程式資料，進行指定項目的觀察。例如：用Stellrium web觀察太陽不同季節在天空中運行的軌跡，並繪製成立體的軌跡圖。由老師先示範1個季節的觀察及繪圖方式，由同學完成另外3個季節。
- 觀察學生回答狀況，個別提供建議或提供全班同學進一步指引。
- 將同學們大致的回答結果加以說明，並提供常見問題的說明或修正建議（10分鐘）。
- 進一步提供類似的問題或延伸的應用練習（10分鐘）。
- 統整與回顧本次上課的學習內容（10分鐘）。
搭配的學習活動規範包括：
- 筆記本。學期初就發給每位同學一本，同學可以夾在課本內免得忘記帶，每週作業就把筆記拍照上傳即可，筆記本不用繳回。
- 每週作業。每週的學習任務都由老師簡短書寫在黑板上，學生需抄寫在筆記本上，並接著寫出自己的答案或觀察結果。作業需要當天就拍照上傳google classroom，作業成績以上傳日期計算，當天繳交滿分，隔天8折，超過1天就6折。
- 分組競賽或加分。有些學習任務較複雜，需要多一點同學蒐集觀察結果時，就會進行分組，例如觀察恆星的視星等、絕對星等與距離的關係。以加分做為獎勵的手段，有時候鼓勵他們願意認真投入的態度，不一定是回答出正確答案才加分。
- 上課規範，完成老師指定任務後，可以作自己的事。
在以上的學習活動設計中，老師的學習任務設定當然是關鍵，除了需要掌握課程內容的重點與方向，還要顧及培養學生可遷移的能力。比方說讓同學「比較」不同自然現象，要建立合適的「比較項目」，才能做出有意義的比較。所以課堂上比較的雖然是地球科學內容，但學生下課後仍可以運用「比較」的技巧到其他領域。
除此之外，學習任務的設計需要不斷調整，才能夠適應大部分同學。對於太難或學生不感興趣的學習任務，就需要調整問題內容或運用其他媒體進行。例如觀察恆星的視星等、絕對星等與距離的關係，就讓學生以IPAD點選星象軟體中的不同恆星，去歸納看起來比較亮的恆星是如何描述，以及這三個參數之間的關係，避免枯燥乏味的數字計算。
這樣的設計從去年（109學年度）開始進行，到這學期（110學年度）大致成形。這學期我任教高二社會組地球科學的必修課程，原本預期學生會對自然領域興趣缺缺，但是一學期下來，上課願意配合學習任務進行的學生超過9成。由於學習任務就是課程內容的重點，所以我定期考試的題目事實上和學習任務都相似（只是改成選擇題），但題目其實並不簡單。像是期中考題還包括手繪不同季節太陽運行軌跡，期末考要在地球內部地震波速度剖面圖上標示出地殼、地函和地核邊界這種難題。
結果，全校期中考平均大約55分，期末考平均大約65分，遠遠超過3年前那種30分保衛戰的慘況。
考完試之後觀察學生做錯的題目，很明顯都是學生原本陌生，而且上課時練習強度不夠的題目。像是期末考要在地球內部地震波速度剖面圖上標示出地殼、地函和地核邊界那題的答對率大約只有30％（可是大部分同學知道要標示在地震波速度變化劇烈的深度）。但同樣是學生陌生，但課堂上有加強練習的題目，學生答對率就高很多。像是期中考題要手繪不同季節太陽運行軌跡，學生答對率可以達到50％。
在學生的期末問卷中，很多學生提到老師設計的筆記對於提升他們的記憶很有幫助，特別是在準備考試的時候，搭配課本看筆記可以讓他們回想起很多上課的內容，幫助很大。（他們不知道那些筆記是老師費盡心思設計的關鍵內容）
除此之外，非常多同學提到這樣的上課方式給了他們「思考」的機會。相較於很多老師上課發問是用點人的方式，大部分同學其實都沒有參與到思考問題。我用寫筆記的方式，讓同學把答案寫下來，則是讓大部分同學必須開始自己思考問題。加上我會在教室內觀察每一位同學的作答，所以打混的也不得不裝裝樣子，寫錯的我會提供線索引導，寫得好的我就比個大拇指稱讚或直接加分。我相信這些細節，都是會影響學生學習的重要原因。
下學期要面對自然組學生，最大挑戰是很多這學期跳過的數學和物理，下學期必須耗費時間來面對。這種課程設計最大的壓力還是來自於時間不夠，需要好好規劃。
很高興我做了這樣的改變，讓我重拾當老師的信心。對於那些上課認真講解，但同樣面對學生不願意聽、或考試成績低落的老師，希望我的經驗可以提供給大家一點靈感。