筆者任教的學校自 106 學年度起，從小一開始逐年系統性展開雙語實驗課程，規劃每一個年級三分之一的堂數以英語授課。在學校的校訂彈性課程裡，我們規劃了雙語科學（STEAM）課程，期望學生在學習過程能以英語為溝通工具，在動手做的歷程中，學會發現問題、自我詰問、透過設計與解決問題的歷程、探究，進而養成隨時思考的習慣。
為了達成學生能夠同時習得語言與學科內容，跨科老師們需要有系統地呈現學科知識並整合於語言教育之中，以下將以小學五年級自然學科中的「聲音」單元為例，逐步說明自身教學設計與理念：
步驟一：呈現文本─將學科知識以簡易的文句呈現
Step 1: Make it short and sweet: Present the to-be-learned knowledge in simple language.
教學內容概述：當物體振動時，同時會有聲音的產生。而當物體不再振動時，聲音也隨之停止，聲音透過介質（例如：空氣、水）振動傳遞。所以學生可以從生活的觀察中歸納出─聲音是由物體的振動所引起，而聲音也會造成物體振動。
跨科教學設計：將這單元的教學內容聚焦於兩個基本重點：1) materials that vibrate can make sound；2) sound can make materials vibrate”。
步驟二：梳理知識─透過觀察或操作體驗來驗證
Step 2: Validate the to-be-learned knowledge through observation or experience.
教學內容概述：聲音是一種波動，當敲擊樂器，如：打鼓或敲三角鐵時，聲音的振動會很明顯，我們就可以帶學生藉此理解原理。
跨科教學設計：
1. 在鼓面上灑一些綠豆，用鼓槌輕敲鼓面，使鼓發出聲音，觀察鼓面上的綠豆發了什麼事？（What happens to the mung beans when you drum?）
2. 輕敲音叉，音叉會發出聲音嗎？（Do you hear any sound when you strike a tuning fork?）以振動中的音叉接觸水面，水面發生了什麼變化？（What happens when you touch the water with a vibrating tuning fork?）而當音叉振動並發出聲音時，若用手握住音叉會有什麼感覺呢？（How do you feel when you hold a vibrating tuning fork?）
以上這些操作都可以驗證並強化步驟一中的學科重點。
步驟三：設計任務─動手玩科學來應證知識
Step 3: Involve students through engaging tasks.
教學內容概述：充實又有趣的學習會帶來樂趣，樂趣會刺激更高的學習欲望，帶著學生來玩「聲音蛇」驗證一下所學的知識吧！
跨科教學設計：
1. 將紙杯倒立，在紙杯的中段用美工刀切個十字，將切口的紙向內壓；再在紙杯底部插入一小段捲起來像蛇的毛根（如下圖）。
2. 對著開口發出「嗚」的聲音，就可以看到毛根蛇（snake tail）快速的旋轉起來喔！引導學生看完示範製作的照片後，可以提問學生 “What materials do you see in the video? How many steps to do the activity?
3. 預測（Prediction）、觀察（Observation)、解釋（Explanation) 的 POE 探究學習模式，是一個非常能幫助學生模仿科學家思考的方式，讓學生融入科學問題解決的過程，建立科學探究的基礎能力：
(1) 當學生還未開始對紙杯洞口發出「嗚」的聲音之前，我們就可以請他們預測對著洞口發出聲音時，會發生什麼事情？（What will happen if you make a “woo” sound to the cross hole on the cup?）當孩子發表時，老師也要記得引導他們做有「意義的預測」（Prediction），如：「你是根據什麼原因這樣猜呢？說說你的想法（Why do you think so? Say more about it.）。」
(2) 預測完畢，就來驗證做實驗（Observation）。「你看到什麼？（What do you see?）」、「毛根蛇轉好快（The snake tail spins so fast.）。」
(3) 進入解釋（Explanation）階段，請學生說明原因（Do you know why the snake spins so fast?）。當孩子還沉浸在聲音製造振動所帶來的樂趣時，記得要抓住這股熱情，趕快進入下一個探究思考步驟。
步驟四：探索思考─思考現象背後的問題與關係
Step 4: Think beyond and come up with the reason
我們可以研究以下幾個問題：
1. 毛根蛇為什麼會動起來呢？這和我們剛剛學到的什麼知識有關？（Why does the snake spin? Does it have something to do with the textbook knowledge?）
2. 毛根蛇的旋轉方向是哪個方向？我們能讓它轉向嗎？（How does the snake spin? Always left? Always right? Can we change the direction?）
3. 我們能用大一點的紙杯嗎？塑膠杯行嗎？（How about we use a bigger cup? Or a plastic one?）
猜不出答案嗎？那何不就動手來做做看，找出正確的答案吧！
以上是英語跨科學課程中常用的四個基本教學步驟，但是隨著生物、物理、化學、地科等學科內容與屬性的差異，教學模式需經常調整，但不變的是我們可以透過四個系統性的步驟來設計課程，讓孩子時時好奇、時時投入。科學玩具柑仔店、科學遊戲實驗室是我最常找靈感與學習製作科學玩具的網頁，內容既專業又有趣，非常鼓勵大家去挖寶！
結論
以英語為溝通工具，透過孩子們一起操作、體驗與分享，構築出生活化、實用化的科學學習，過程真的非常有趣。藉由完整的英語科學課程，會發現在孩子們燦爛的笑聲背後，隱藏了更多對學習的渴望，值得一起投入！
（本文相關照片皆由作者提供授權使用）
作者簡介｜陳佩雯 Annette
- 台北市文昌國小學務主任／雙語自然科學教師
- 台北市自然科輔導團團員
- 台北市雙語自然科學教材主編
