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不同認識觀之學生在生物探究學習前後之科學探究觀

在本節中,將探討持有不同認識觀之學生其在生物探究學習前後所呈現之科學探究 觀。。

一、A、B 組學生所持之科學認識觀

在本研究中,接受研究者設計融入科學探究觀探究歷程之 A、B 組學生,他們所持 有的科學認識觀於第二節表 4-2-1 已呈現,在此不再重述。為了瞭解學生所持科學認識 觀觀點和其科學探究觀觀點間之對照,將學生所呈現之觀點製成下表 4-4-1:

表 4-4-1:A、B 組學生科學探究觀和科學認識觀變化表

科學認識觀1 科學探究觀2

學生

代碼 Ep IC TL CT SN CU Sd1 Sd2 Ve De B3 M- M- M- M- M-M- M-E T-T N-I I-I I-I A3 M M--M+ M--M+ M+ M+-M- M- T-T T-T T-T N-N A4 M M+ M-M- M--M+ M-M+ M--M+ N-N T-T T-T N-N B6 M M+-M M+ C-M+ E-M- M-M+ T-N N-I I-T T-T A2 M+ M+ M--M M-M+ C M-M- T-N N-N I-T N-I B4 M+ M+ M- M-M+ M+ M--M+ T-I N-N I-I I-T B2 M-M+ M-M+ C C-M+ E-M+ M- N-T T-N I-I T-N A5 M+-C M+ M C M- C N-T T-I I-T N-N B1 M+-C C M-M+ M+ M--M+ M--M+ T-T T-T T-T N-N A1 C-M+ M+ M+ M--M C-M+ M+-M T-N N-N I-I N-I B5 C-M M- C-M+ M-M- M+ M+-M- T-T N-I I-I T-I

註:1Ep-科學認識觀整體,IC-科學的發明與創造的本質,TL-理論負載的科學探究,CT-科學知識的變遷 性及暫時性,SN-社會磋商的角色,CU-文化衝擊的影響。

2 Sd1-科學方法-研究方式,Sd2-科學方法-觀察歸納,Ve-條件,De-資料和證據。

由上表 4-4-1 可知,A、B 兩組學生的科學認識觀和其科學探究觀之間並不一定相 同。例如:B3 在科學認識觀上,呈現混合實證觀,但其在科學探究觀的各觀點上,卻 呈現出知識型及往知識型的變化;而 A5 是混合建構觀轉為建構觀,但在經驗性觀點上 卻呈現多種不同的變化。因此,研究者更進一步對照科學探究觀各觀點和科學認識觀的 各觀點,找出他們的相似處做討論,如下表表 4-4-2:

表 4-4-2:科學認識觀五向度和科學探究觀各觀點對照表 科學認識觀 科學的發明與

創造的本質

理論負 載的科 學探究

科學知識的 變遷性及暫

時性

社會磋商 的角色

文化的衝 擊的影響

科學探究觀 - 條件 - 條件 -

並且由表 4-4-1 中,由科學認識觀整體觀點及五向度之觀點,挑選持有代表性科學 認識觀之個案,分別為偏實證觀之 B3 和偏建構觀之 A5 進行個案之探討,以下將針對 科學認識觀五向度和科學探究觀有相互對應之觀點作討論。

二、偏實證觀之 B3

在科學認識觀呈現偏實證觀之個案 B3,其科學認識觀及科學探究觀前後測變化如 下表 4-4-3:

表 4-4-3:B3 之科學探究觀和科學認識觀轉變情形

科學認識觀1 科學探究觀2

Ep IC TL CT SN CU Sd1 Sd2 Ve De M- M- M- M- M-M- M-E T-T N-I I-I I-I

註:1Ep-科學認識觀整體,IC-科學的發明與創造的本質,TL-理論負載的科學探究,CT-科學知識的變遷 性及暫時性,SN-社會磋商的角色,CU-文化衝擊的影響。

2 Sd1-科學方法-研究方式,Sd2-科學方法-觀察歸納,Ve-條件,De-資料和證據。

由上表可知,B3 科學認識觀整體性為偏實證觀者,其在科學識觀五向度上,在後 測中也都呈現偏實證觀者。但其在科學本質觀之觀點上,在科學方法-研究方式上呈現 過渡型,在科學方法-觀察歸納上則由天真型轉為知識型,在條件及資料和證據兩個部 分則都呈現知識型觀點。以下針對科學認識觀與科學探究觀相呼應之分項進行討論。

(一)理論負載的科學探究

在此向度中,下圖 4-4-1 為 B3 在科學認識觀前、後測中「理論負載的科學探究」

觀點所呈現之轉變情形;圖 4-4-2 則為 B3 在科學本質觀前、後測中「條件」觀點所呈 現之轉變情形::

圖 4-4-1:B3 科學認識觀之「理論負載的科學探究」觀點轉變情形

圖 4-4-2:B3 科學探究觀之「條件」觀點轉變情形

由上圖 4-4-1 可知,B3 在此向度上所持之觀點和其整體觀點相呼應均呈現偏實証觀 之觀點。但在科學探究之「條件」觀點上,B3 反而呈現知識型想法,認為科學家的個 人想法會影響探究的進行。在晤談中,B3 亦能說出自己探究歷程的經驗做為說明。

不會。因為就算是科學在一起共同研究進行,他們每個人的想法是不一定相同的,就算所收 集到的資料與數據也是一樣的,每個科學家依數據提出來的研究結果是不一定相同的。

(B3-2-VOSI-9604) T1:歷經探究的歷程,有哪個部分讓你更確定了自己這方面的想法?請舉例說明?

B3:在我們進行探究實驗中,同組同學間討論時有不同的想法與看法~會導致不同的結果推 論,但經過大家一起討論後,可以達到共識,而得結果。 (B3-2-IV-960608)

(二)社會磋商的角色

在此向度中,B3 在科學認識觀前、後測中所呈現之觀點變化如下圖 4-4-3:

圖 4-4-3:B3 科學認識觀「社會磋商的角色」觀點變化情形

由上圖可知,在此觀點部分,科學認識觀整體性呈偏實證觀的 B3 在此向度上呈現 由混合觀轉為實證觀。對照在科學探究觀中「條件」觀點的變化情形,如上圖 4-4-2 可

知,就科學探究觀工具而言,B3 的「條件」觀點呈現「過渡型」和「知識型」,和其科 學認識觀所呈現的有所不同。

B3 在科學認識觀呈現由「混合觀」轉為「混合實証」觀點,即較偏向認為科學是 個人做探究的過程,主要仰賴個人的成就。但其在科學探究觀的部分,卻呈現「知識型」

觀點,認為科學家會進行相互討論,然後尋求共同的結論。在探究歷程中,B3 亦會積 極的和研究者進行討論,尋求問題的解決。

會,因為大家會一起討論過,討論出大家能接受的實驗結果。 (B3-VOSI-9509) B3:學姐,想請問一下,因為器材的問題,我們可以更換蝦子的種類嗎?因為我們分兩組了,

所以魚缸丶打氣機等都必須增加。

T1:想一想魚缸應該是有很多代替品的,而打氣的部分應該也有別的方式可以解決吧~

B3:嗯~

(十多分鐘後…)

B3:經過我們大家的討論,我們想好了,可以把一個魚缸中間用細格網隔成兩個,就可以解 決問題了。

二、偏建構觀之 A5

在科學認識觀呈現偏實證觀之個案 A5,其科學認識觀及科學探究觀前後測變化如 下表 4-4-4:

表 4-4-4:A5 之科學探究觀和科學認識觀轉變情形

科學認識觀1 科學探究觀2

Ep IC TL CT SN CU Sd1 Sd2 Ve De M+-C M+ M C M- C N-T T-I I-T N-N

註:1Ep-科學認識觀整體,IC-科學的發明與創造的本質,TL-理論負載的科學探究,CT-科學知識的變遷 性及暫時性,SN-社會磋商的角色,CU-文化衝擊的影響。

2 Sd1-科學方法-研究方式,Sd2-科學方法-觀察歸納,Ve-條件,De-資料和證據。

由上表可知,A5 科學認識觀整體性為偏建構觀者,其在科學識觀五向度上,則有 些不同,在科學的發明與創造的本質、科學知識的變遷性及暫時性和文化衝擊的影響上 是呈現偏建構觀,但在理論負載的科學探究向度上則為混合觀,在社會磋商的角色更呈 現偏實證觀。而其在科學本質觀之觀點上,在科學方法-研究方式上呈現天真型轉為過

渡型,在科學方法-觀察歸納上則由過渡型轉為知識型,在條件上由知識型轉為過渡型,

在資料和證據部分則都呈現天真型觀點。以下針對科學認識觀與科學探究觀相呼應之分 項進行討論。

(一)理論負載的科學探究

在此向度中,下圖 4-4-4 為 A5 在科學認識觀前、後測中「理論負載的科學探究」

觀點所呈現之轉變情形;圖 4-4-5 則為 A5 在科學本質觀前、後測中「條件」觀點所呈 現之轉變情形::

圖 4-4-4: A5 科學認識觀之「理論負載的科學探究」觀點轉變情形

圖 4-4-5: A5 科學探究觀之「條件」觀點轉變情形

由上圖 4-4-4 可知,雖然在整體性上 A5 是呈現偏建構觀之觀點,但在「理論負載 的科學探究」之觀點上,卻是為混合觀轉為偏實証觀點。而其在科學探究之「條件」觀 點上,也由「知識型 轉為「過渡型」。由其回答中可知,後測結果和其所持的科學認識 觀觀點是較相似的,對於影響科學探究結果的條件會從實驗步驟及個人想法等混合的觀 點做考量。

不會。有實驗誤差,個人判斷也不同。 (A5-VOSI-9509) 會,既然是共同進實驗,與其他人不合處在實驗終究會討論更改了。

不一定,實驗的結果可能由多種方法都可獲得,但是誤差也是存在。 (A5-2-VOSI-9604)

而在和 A5 的線上討論過程中,亦可發現在探究歷程中,飼養魚的過程使他認為除

了個人想法外,實驗步驟亦會對結果產生影響,而在多次魚群死亡的飼養經驗下,使他 對實驗控制亦有所理解。

T1:哇〜這是你的水族箱照片嗎?看起來很漂亮哦〜

A5:嗯~GOOD~

T1:看來你已經飼養出心得了哦~

A5:心得~水要養好再養魚,因為第一天研究時,魚就全死光了。

T1:所以在進行探究活動前,你們應該要先收集好相關資料呀!

A5:我們有問賣魚的老闆,但是我們每一樣都給它差一點,結果就滅團了…

T1:嗯~科學家在進行實驗時,很多東西是不能有一點差距的,例如:化學調配時,差了一點 就會調出完全不對的液體了,不是嗎?生物的環境也是如此呀~當我們生活的環境有一些 改變時,不是也會讓我們感到不舒服嗎?

A5: 嗯,沒想到養魚也是。

T1: 生物的環境也是如此呀~當我們生活的環境有一些改變時,不是也會讓我們感到不舒服 嗎?

A5:嗯~對呀!當初我以人的觀點去看魚...忘記牠的大小,不過現在我知道了。

(A5-MD-960407)

(二)社會磋商的角色

在此向度中,A5 在科學認識觀前、後測中所呈現之觀點變化如下圖 4-4-6:

圖 4-4-6:A5 科學認識觀「社會磋商的角色」觀點變化情形

由上圖可知,在此觀點部分,科學認識觀整體性呈現偏建構觀之 A5 在此向度上呈 現混合實證觀。對照在科學探究觀中「條件」觀點的變化情形,如上圖 4-4-2 可知,就 科學探究觀工具而言,學生的「條件」觀點呈現「過渡型」和「知識型」,而 A5 的觀點 和他們在科學認識觀所呈現的有所不同。

A5 在科學認識觀呈現由「混合」觀點轉為「混合實證」觀點,和其在整體呈現建 構觀點不同。而其在科學探究觀的部分,則呈現「知識型」轉為「過渡型」觀點,認為

實驗步驟、科學家想法等均會使科學家做出有不同的結論,但科學家是會進行討論的。

此部分,和其在科學認識觀「理論負載的科學探究」中相同。

三、綜合討論

就科學認識觀整體而言,因為在科學認識觀工具中,包含的項目和科學探究觀工具

就科學認識觀整體而言,因為在科學認識觀工具中,包含的項目和科學探究觀工具