玖、研發心得

        本模組是以「尺度」這個跨科概念作為課程的核心，在初期我們探索「尺度」這個跨科概念，在國中階段應該要扮演什麼角色？應該要承載哪些知識和技能的時候。就遇到了不少的困難。在大多數國中課本的設計上，尺度是放在八年級上學期，剛進入理化課的時候，從測量開始學習，然後在測量的過程中引進尺度的概念。尺度僅止於在介紹測量時的單位出現，而不是真的去理解人類認知的宇宙，在時間、空間等概念上，尺度的跨距。所以尺度這個概念其實在目前國中的課程中，是缺少的，我們必須從頭思考這個跨科概念應該要包含哪些內容。

        另外要將尺度放在七年級生物課的開始，也必須考慮在現實的課程中，生物課會在最開始講授科學本質與科學方法的課程，以及後續生物課會使用到少量的原子分子觀念。如何連結尺度概念與原本生物課程的序章內容，也是一大挑戰。

        有趣的是，如果以長度的power of ten來看，從最大的宇宙到最小的普朗克長度，這橫跨的範圍不就正是各科學領域研究的範疇。從這個角度切入，去看一個科學家的研究跨的尺度，就能從「科學是什麼」出發連結到尺度的概念。從物質的逐步拆解，從巨觀逐漸進入微觀的過程，也同時能觸碰到原子分子的一點概念性的理解。

        另一個困難點是尺度如何「探究與實作」？探究與實作是十二年國教的重點，以往尺度概念的教學，僅止於認知與講述。也就是讓學生去看不同長度尺度的大小，但很少有機會讓學生真的去「實作」看看，所謂不同尺度的感受。有需要為了實作而實作嗎？有些概念以閱讀或講述方式進行，難道學生無法理解嗎？確實，我們發現學生在面對較大的長度或距離時，其實概念很模糊。要他們說出從家裡到學校的距離，是三公里還是三十公里時，往往是分不清楚的。如果沒有親身實地的去走，感受距離的時候，極大和極小的尺度，概念都是模糊的。

        於是我們就利用了建立太陽系的模型，作為實作的題材。讓學生經過比例的計算，等比例的縮小了太陽系的天體，並等比例的排出距離。製作出個星體的模型後，實際上到操場上走動，將星體擺設在正確比例的位置上。讓學生在操場上走動，感覺整個太陽系其實相當空曠，將尺度實際上以身體來體會。我們發現，這種方式，比起單純的介紹與講述，給學生的衝擊強的多。

        對我們來說，尺度這個跨科概念既熟悉又陌生。過去我們欠缺了以尺度的觀點來看科學的經驗，從分科角度去看尺度的時候，尺度不過是一種工具。但在研發課程的過程中，我們發現如果從尺度的角度出發，可以得到一個宏觀的視野看科學。這應該就是跨科概念珍貴的地方吧。