一開始，這是一篇為了自然探究實作與科學筆記本而寫的文章。
但其實這反映了我的哲學。身為一個職業是促進他人學習的老師，我認為最大的依歸就是對認知神經與學習理論的信任。
（但寫著寫著就根本在寫探究實作的教學orz）
什麼是學習，要回歸人怎麼學習。
學習是神經系統發生新連結的結果，而人的神經系統錯綜複雜，哪些連結會出現是我們無法控制的。
不過，神經系統把哪些東西連起來，倒是有規律的。那些最常一起出現的，會被連起來。
回憶一件事，我們不會只想起視覺資訊。會有嗅覺、聽覺、味覺、觸覺、感受、情緒。
因此，確保學生在認知我們所教的事情時，有最多元的訊息輸入，是成功的關鍵，也是起點。
優品：教室外，真實世界中的情境。
上品：學生實際經歷（過）有情緒、有感受的情境。
中品：真實世界、與學生有關，老師鋪陳引起學生情緒、感受的的情境。
下品：真實世界、與學生有關，老師鋪陳但只引起老師情緒與感受，沒辦法引起學生情緒、感受的的情境。
無用品：從真實世界萃取、抽象化後、學生毫無頭緒的學術情境。
這也是為什麼在教學上，我的確大量使用社群媒體、雲端硬碟、平板電腦。
但所有事情的起點一定是「紙、筆、身體與大腦」。
這四個可以幫助學生收集非常多元的資訊。
人的大腦演化沒有科技快，我們對事情的認知還是依賴大腦本身的作用機制。
若對一件事情是熟悉的，那麼科技的確可以幫助我們快速精熟。
但若對一件事情是陌生的，那麼科技會讓我們誤以為我們精熟。
認知的基本功打「好」，撿到神功秘笈才有機會頓通任督二脈。
（練習大量習題，並不是打「好」基本功，那叫做死背招式）
做筆記是所有學習都需要的。
因為做筆記本身就是讓自己看到自己思考的過程。
透過嘗試不同的筆記方式，可以練習觀察自己的思考模式，這是後設的起點。
也大約是能最有效優化學習的方式。
所有科目都可以使用，並不限於自然探究與實作。
什麼是科學筆記本
科學筆記本不是真理，沒有標準正確唯一做法。（所以，拜託不要說「這不是肯機機」！）
接下來的「科學筆記本」的操作型定義是「訓練學生未來能做『好的科學日誌』的過程與工具」。
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一個真實的科學研究者必然會有一本記錄本。
不管是實驗室裡的研究員、一個市場裡經濟學者，還是田野裡的育種家，只要想有系統地探討研究一個問題，一本紀錄下自己的想法、嘗試及下一步的本子是絕對不可少的。（看看達文西就知道了。）
以探究實作的課程來說，幫助學生練習把「實驗架構、設計、步驟、點子、反思、補充」好好的記錄下來，帶著他們發現這樣的紀錄有哪些好處與訣竅是很重要的。
不論使用什麼工具，紙筆也好、app也罷，思考內容與架構才是重點，要幫助學生知道哪些事情值得紀錄，這些記錄下來的內容能「如何幫助他們學得更好」。
（記得，沒有人會因為別人覺得「我是為了你好」而做，只有自己覺得好，才會持續使用）
雖然有非常多app可以達到類似的功能，甚至可以連結網路上的各種形式的資源，但紙本的紀錄過程更符合學習及思考需要的多元訊號輸入。
想想看，翻閱自己的筆記、翻閱別人的筆記，跟看用標楷體、細明體呈現的筆記就知道了。
再製過的文本會失去很多事件的背景資訊與脈絡，而這些都是幫助我們大腦鞏固學習內容的重要細節。
app、雲端硬碟都可以作為資料平台，但無法取代紙本筆記的過程帶來的好處。
紙本也更容易比對歷程不同階段的成長。能讓人歷歷在目的成長紀錄最能幫助成長。
設備門檻低，不容易發生臨場問題。
而且，不能造假。
為什麼推薦用科學筆記本作為自然探究實作的學習歷程
科學筆記本作為自然探究實作的學習歷程
科學筆記本記錄了學生一學期的學習經歷及反思，在老師有系統地規劃及不揠苗助長地引導下，會是最好的思考紀錄。
任何需要佐證學生探究能力的面談，這都是勝過千言萬語的證據。
至於需要電子檔案的學習歷程部分。
第一，這本紙本的筆記在細心篩選拍照後，可以佐以「探究成果的電子海報檔」，海報本身的可信度立刻爆表！
第二，學習歷程檔案平台是為了學生的學習服務，它，可以改。
可以循序漸進訓練學生做紀錄
科學筆記本是在老師的規劃下學生做紀錄的工具，因此老師可以靈活運用，有層次的帶領學生「最終」可以做出「對他的學習有幫助」的紀錄。
紀錄需要練習，紀錄會因為目的而不同，也會因為每個人理解事情的方式而不一樣。
紀錄是訓練觀察的好方法
「學生連基本的觀察都不會」是很常被掛在老師嘴巴上的一句話。
不過，觀察需要的是最高階的能力，一點也不基本！
觀察，是一個人在碰到一件事情時，根據自己認知系統去「解釋」看到的事物，「詮釋」與其他事物的關聯及背後意義，「評估」事物帶來的資訊在理解這件事情的有用程度與功能，「建構」出對那件事情有系統的描述。
每個老師能在某件事情上「觀察」到很多事情，是因為我們的專業訓練。我們的專業訓練讓我們很快可以從繁雜的訊息中篩選出幾個（我們覺得重要的）訊息，組織成（我們以為是唯一）有意義的描述。不是因為我們很厲害、很會觀察，是因為我們有某一組知識。這也是為什麼在實驗室裡的生物學家到了野外很有可能覺得所有樹長得都一樣，但在實驗室中他很可能可以輕易觀察出數個燒杯中的透明溶液有哪些不同。
愛斯基摩語中關於雪的名詞、形容詞與動詞遠比大多數語言更多，他們的觀察力在眾人之上嗎？不，是他們「對雪的知識與認知」讓他們對雪的外型、特性的觀察力比大多數民族好。
實際上，學生的紀錄是讓他的思考能被老師所見，所其實更是訓練老師觀察學生思考歷程的好方法
科學筆記本跟實驗記錄與實驗報告有什麼不同
實驗記錄或報告是操作者「整理好」整個實驗，去蕪存菁後的東西。
很有系統的讓閱讀者在短時間內清楚研究者的想法、做法與結論。
像是這三張
科學筆記本是平面、不會動的紀錄片，記錄著整個學期的學習。
裡面會有初步的想法、改良的嘗試，與最後的結果。
而且會看得到老師設計的學習面向。
下面會看到很多為了達到上面這三張的中間練習。
康乃爾筆記術的變形
科學筆記本沒有一定的格式，只是既然有已經成熟又符合學習認知步驟的的方式，我就直接使用了。
只要能利用簡單的筆記規劃及方式使學生有反思、抓重點、找到大架構都是好的方法。
康乃爾筆記法在網路上有很多應用，老師們可以參考調整。
但記得自己要認真思考這樣的筆記術為何能幫助學生，而不是知道一個工具後就硬塞給學生。
有不錯效果的訓練流程-怎麼開始教學生做科學筆記本
開始之前，最重要的三件事。
- 沒有，也不需要特別安排獨立訓練做筆記的課程。把技術與需求切割開來，在這裡就如同要紀錄一個虛擬的事件，難度與無意義的程度跟要人假想一道菜要怎麼使用調味料一樣。沒有意義也沒有幫助，只是浪費有限的課堂時間。
- 沒有，也不會有唯一正確的科學紀錄法。因為，「為什麼這樣紀錄」比「如何紀錄」重要。
- 沒有，也不需要先訂定一個學生應該要做到什麼程度的目標，成長比結果重要。老實說，我們十五、六歲時，也沒寫過任何實驗紀錄或報告。不要用自己受過多年科學訓練後能做到的事情作為學生的能力指標。為難自己，也為難學生。
第一次課
好東西要跟好學生分享
請好好規劃個誘人的行銷方案，讓學生知道他們即將學到對他們很有幫助的東西。
不是要說得天花亂墜、胡亂吹牛，而是從扎實的原理、簡單的技巧、廣泛的應用與確實的好效果讓學生了解。
好東西要說出來，客人才知道。
在康乃爾筆記術中，用三條線隔出四個區域。四個欄位寫的東西不一樣，但更重要的是四個欄位對學習有不同的幫助。
寫的順序其實是幫助學生藉由紀錄來練習後設及反思。
日後隨時可以回來加入新的想法，可能是學到新的東西時，想到與這裡有關，可以特別註記！
變化有很多，可以用在自己平常的課程中。
記得要找一些好的例子，尤其是用在不同科目學習的例子。
一般來說我喜歡用有方格的A4筆記本。
大小是因為可能搭配我印提問單。B5也可以。
方格是因為這樣畫表格與圖都很方便。所以方格要淺、格眼要細。
文具行有很便宜的版本。當然也可以買高檔的，格眼就是1mm（超級貴，至少貴三倍）。
試試看
搭配開學第一次的簡單（拜託要有趣的、容易有問題的）實作活動，給學生文字流程，請學生試著在筆記本上以流程圖呈現。
我們先用有趣的方式引起大家想做優格太陽蛋後，開始進行一個小練習。
我們在螢幕上放出流程，請學生試著畫流程圖，但是只給合適的時間長度。
跟學生說時間到這段文字就會消失，只能依據自己畫的流程圖來操作。
因此成功與否，要看流程圖有沒有正確的呈現這裡的步驟。
記得給學生幾個例子說明「流程圖」的意思，但要說明並不是要學生就是這樣畫。
指導語方向：因為圖示的方式在實驗過程中可以很快的瞄一眼就知道要做什麼。
而且畫流程圖可以幫助自己把流程都想過一遍，確認器材、材料有沒有缺。
所以科學家都要練習把自己想像中的裝置與流程用圖示畫下來。
（時間到以後）畫完流程圖就可以開始操作。
請記得把所有你想到的、看到的、覺得奇怪或有趣的都要記錄下來！
最後一定要留時間讓學生把過程中想到的、觀察到的紀錄在筆記本上。
收回來後，把大家畫的內容拍下來，上傳雲端，在下節課一起看看大家的圖示方法 。
第二次課
同儕是最有效的老師
這次課的一開始一定要一起看大家的圖示方式。
可以將大家的圖示方法分類（看有多少時間做大家一起看這件事情，決定一個畫面上要有幾個人的成品），盡量想方法讓每個人的筆記都被（真誠地）稱讚。
這個部分的效果會是延續到後面的筆記的，大家自己會找到想改的部分與方式，所以不論學生原本做得如何，一定會愈來愈好。
也可以讓學生回想操作的過程，這個有助於學生下次做其他操作時的成長
真的要派上用場
這節課本身的重點（記得嗎，筆記從來不是真正要學的，而是一個學習工具而已）在請學生從上週的紀錄中列出想問的問題，進行形成「可用科學實驗來檢驗的問題有哪些特性」
（我堅持老派～紙、筆與大腦。在學生寫的東西上一起修改的紅字，遠比在螢幕上刪掉字再打上調整後的文字更符合我們認知的歷程！）
（我會用雲端文件謝謝）
（收集這些東西沒有意義）
（所有文本都只對在同一場域同一脈絡下的共同創作者有意義）
（即使是同班，那天沒來的同學再看這個都是沒有感覺的）
⇩
下週會利用這個來開始進行一個新單元
（當然要繼續這個單元也可以，但這個題材不符合我認為自然探究實作應該是真實生活中真的會「常」遇到的「需要」探究的情境。除非，你是廚師。）
第四次課
老師要利用一個真的跟「學生的」生活有關情境，用有效的、真的能勾起好奇的鋪陳，引導學生進入一個能夠有疑問的情境。
（我們用的情境是空氣污染嚴重怎麼辦？如果要用口罩的話，各種口罩價差這麼大，到底有沒有效果也不知道！）
讓學生先在筆記本的第一個欄位寫下想問的問題。
然後小組討論如何用上週學到「可用科學實驗來檢驗的問題有哪些特性」來改寫問題。
請各組寫成大紙條讓全班一起調整問題。
當然還是要回到筆記～要請學生在大家的問題中，找一個接下來要規劃做實驗的問句，小組討論後寫在筆記本上，作為下次課程的主題！
給學生看我們有哪些可以使用的器材後，請學生從問題設計實驗 開始做一個科學家！在筆記本上記錄下來～
畫出你的實驗裝置～
記得這個時間點的設計一定只是畫大概的！不要要求畫得多精美精確（但我必須說學生畫得很精美）
你想到什麼 記錄下來
（你觀察到自己的什麼）
第四次課
從這節課開始的流程就會有很大的彈性，看素材的特性去調整。
寫的課程次數也都是參考用，可能會變成是延長成數次課程。
例如這堂課前其實多了一節課讓學生動手操作，好好的紀錄碰到的困難。
例如在這邊也許重點是讓學生看彼此的實驗設計，還有當偵測器太靈敏時怎麼辦（如何提高數據的信度與效度）。
所以直接切在記錄數據。實驗碰到什麼問題，記錄下來
看看大家的實驗裝置
實驗碰到什麼問題，從記錄中找到要思考的問題，一起討論
從學生的紀錄中，也可以很明確地看到每個學生的思考，以及一般人在發展科學思維時的困難點。
在這裏可以把不同組的紀錄一起放在螢幕上看（我是用畫成海報），問有重複測試的組為什麼要「重複」，可以避免什麼樣的問題。這樣一來其他組學生會在下次說重複測試的設計，而不是老師告訴學生要重複！
也可以由老師提供思考的架構
例如這裡是
- 想檢驗的問題是......
- 實驗組是............對照組是......
- 可以從數據中看出......
- 所以我們的答案是......
當然學生要處理學生在筆記本上記錄下來實驗過程的碰到的困難
所以請大家提出問題，彙整後一起想答案。
當然，最後要把結論寫在筆記本上！
「多次測量、利用統計、在實驗設計時就要盡量減少干擾」
這三個對應到哪些科學方法的語言一定難不倒科學老師。
但這是學生自己找到的答案，接下來就要用，就會考！
第五次課
再設計一次實驗，整理在筆記本上。這次你的考量是什麼（要請學生翻到前面我們對於「問題」、「數據」的注意重點），要記錄下來
確定大家都同意筆記本上的內容，設計及所有流程 拍照上傳。
第六次課
做實驗 收數據 整理學問大
把前面的實驗拿來一起討論 大家的想法是什麼
這些都要寫在筆記本上～～～
這邊的筆記都是請學生要準備跟別人講清楚自己的實驗結果與想法。
要協助他們整理報告的架構。
而問題的方向是指向科學思維的核心問題，不需要要求學生提出多麽專業的科學語言，他們才十六歲。只要答案是經過思考而提出的就好。重點是老師如何從答案中帶著學生整理出更接近核心的想法。
學生在一邊寫的過程中，老師可以在進行全班討論前，就對大家的答案與引導的方向有心理準備。
第七次課
請把大家的討論寫在筆記本上
如果學期最後的評量包含上台發表，可以在這邊就讓學生練習在筆記本上做出好的口頭報告架構
（其實就對應了我設定的電子海報各大項）
另外，我很喜歡的，隨時可以視情況與需求穿插在不同周次。自我檢視！
我真的很愛亂穿插東西
在口罩的活動中，我另外請了化學科的夥伴做了自己的實驗設計與收數據給學生做參考。
設計裡有重複取樣，有隨時間的變化，我便把這些數據給學生做參考。
問學生從這些數據中，回顧自己的實驗設計、讀取數據的方法與結果，有什麼樣的想法。
這，才是科學社群之所以重視分享與表達的原因。
因為分享與表達能讓每個人找到「更好的方法」去追尋「更好的答案」！
當然，也可以作為學生做有條理表達的練習輔助工具
第八次課
接下來就是
準備用筆記上的「歷程」內容製作海報。這時候，紙本的筆記真的比電子的好用很多！！！
然後，記得這只是第一次他們做科學研究、科學海報，是平民老百姓！
（一般成人在沒有特別訓練時是不會有科學思維的。重複測試、信效度、統計都是超越個人經驗所能累積的知識）
（大部分「學」科學的人在脫離自己熟悉的領域後，也會忘記重複測試、信效度、統計）
重點在讓他們看到彼此的優點，下一次學起來～
因為不是要寫教學，所以在這邊打住。
大家有發現筆記是如何交纏在課程裡嗎？
可以用Ctrl-F 「筆記」一下，看看這一頁部落格有多少地方用到筆記！
（50個～）
這些，文章一開始看到的照片，是最終的成果，是交纏在一個學期的學習中能萃取出來的。
整個學期的最終產品除了這頁筆記外，還有小組的電子海報。評量部分除了自評與他評外，還有紙筆測驗。
寫了這麼多，最後就是
帶學生使用科學筆記本時要注意的事情
- 要相信學生做得到！！！
- 找到做得好的同學，請大家參考，讓學生從同儕學習。
- 找到每個人做得好的地方，告訴大家，讓學生都有機會成為別人學習的對象。
- 幫助學生發現他有好點子沒寫下來有多可惜，這句話威力很大。
- 這是練習的過程，學生不是科學家，不要告訴他怎麼寫「才對」「才好」。
- 老師自己不要忘記，要一直在課堂上用～
