第二次大慧調查結果分析

第二次問卷自 94 年 9 月 5 日寄出國小與國中各 10 份，9 月 29 日國小 問卷回收完成，10 月 5 日國中的問卷也全數寄回，回收率百分之百。

第二次問卷修改彙整了專家教師的意見及參閱文獻整理而成，內容仍包 含「科學本質教學目標」及「科學史教學內容」，共 40 條細項，填答方式與 第一次相同，增加的部份為每條細項右方列出了第一次調查統計的平均數、

標準差和眾數，且研究者以綠色標記出每位專家在第一次調查時勾選的欄 位，提供給專家們再次填答的參考。(詳細說明見附錄二)。

以下依序討論第二次問卷回收後，『科學方法本質』、『科學知識本質』

及『科學事業本質』之教學目標和『科學史』教學內容中，專家教師的觀點 和意見，並進行專家意見的統計、彙整及修正。

壹、『科學本質教學目標』之分析

『科學方法本質』第二次問卷統計之平均數、標準差及眾數如表 4-2-1 所示，本項目包含九條細項，小學與國中部分，在﹝M-2-1 讓學生了解「從 事科學活動或科學探究」有很多種方法﹞、﹝ M-2-4 讓學生了解研究的過程 應包含提出問題和解決問題的過程﹞、﹝ M-2-5 讓學生了解數學是科學探究 的重要工具之一﹞、﹝M-2-6 讓學生了解科學家常使用的科學方法﹞、

﹝M-2-7 讓學生了解科學方法有些具有主觀性﹞、﹝M-2-8 讓學生了解科學 方法具有客觀性﹞、﹝M-2-9 讓學生了解科學方法具有其侷限性﹞七項的平 均數均大於 4、標準差小於 1，可見專家教師對此七個項目在小學及國中教 學的需求性較具共識。

而小學與國中在﹝M-2-2 讓學生了解科學研究中「觀察的過程和詮釋會 受到理論的引導」﹞和﹝M-2-3 讓學生了解科學家在進行實驗前通常會預測 結果，而當結果與預測不同時，科學家通常不易察覺是理論出了問題﹞兩個

項目之平均數均小於 4、標準差未大於 1，顯示此兩項目之教學需求性較低。

表 4-2-2 第二次大慧問卷專家對「科學方法本質」之意見彙整

M-2-3 讓學生了解科學家在進行實驗前通常會預測結果，而當結果與預測不同時，科學家通常 不易察覺是理論出了問題。

G 讓學生了解科學家在進行實驗前通常會根據自己知道的理論預測結果，而當實驗結果與預測 不同時，科學家通常不易察覺是理論出了問題。

說明：「Abd-El-Khalick & Lederman (2000a)：“… … predictions based on scientific knowledge are never absolute.”」可見預測奠基於科學知識並非獨立於外，科學知識內容包含廣泛，因 此不適合侷限使用“根據自己知道的理論”，所以本 項 不 做 修 正 。

M-2-5 讓學生了解數學是科學探究的重要工具之一。

G 讓學生了解數學是科學探究的重要知識基礎之一。

說明：「Eflin, Glennan & Reisch (1999)：“Theories should be comprehensive and use mathematical tools for precision and simplicity.”」此文獻提到的是使用數學的工具，工具與知識基礎不 同，因此本 項 不 做 修 正 。 說明：根據 Schwartz, Lederman & Crawford (2004)提到，科學家的工作會受個人價值、先前經

驗所支配，主觀性是不可避免的。因此做用詞上的修正。

(續表 4-2-3)

M-3-3.讓學生了解科學家在進行實驗前通常會預測結果，而當結果與預測不同時，科學家通常 不易察覺是理論出了問題。

M-3-4.讓學生了解研究的過程應包含提出問題和解決問題的過程。

M-3-5.讓學生了解數學是科學探究的重要工具之一。

M-3-6.讓學生了解科學家常使用的科學方法。(例如，歸納法、演繹法、測量、實驗、預測……

等方法。)

M-3-7.讓學生了解科學方法具有主觀性。(例如，個人信念可能會影響實驗結果的解釋。) M-3-8.讓學生了解科學方法具有客觀性。(例如，科學方法的可檢驗性、可重複性、科學結果的

再現性。)

M-3-9.讓學生了解科學方法有其侷限性。 (例如，科學方法並無法解決所有的問題、有些事件是 目前的科學方法所不能解決的。)

二、『科學知識本質』(K)

『科學知識本質』第二次問卷統計之平均數、標準差及眾數如表 4-2-4 所示，本項目包含十一條細項，小學與國中部分，在﹝K-2-1 讓學生了解科 學知識具有暫時性，並非恆久不變﹞、﹝K-2-2 讓學生了解科學知識或理論 的產生，並非完全依賴觀察﹞、﹝K-2-3 讓學生了解科學的目標之一是對於 自然現象提出解釋﹞、﹝K-2-5 讓學生了解新的科學知識應該經由公開、清 楚的發表，並接受科學社群的檢驗﹞、﹝K-2-6 讓學生了解科學知識的產生 與發展有賴於人類的想像力和創造力……等等﹞、﹝K-2-9 讓學生了解科學 知識的「可複製性」及「可驗證性」﹞、﹝K-2-10 讓學生了解科學知識的「實 徵性」(Empirical)﹞，等七個項目之平均數均大於 4、標準差小於 1，顯示專 家教師對此七個項目在小學及國中的需求性具有共識。特別的是，在小學部 分還多了一項﹝K-2-7 讓學生了解科學具有「漸進演化(Evolutionary)」與「革 命替代(Revolutionary)」的特徵。(例如，從認為光是波動或是粒子，經過長 期的研究討論，漸進修正至光具有波粒二向性的看法，屬於「漸進演化」的 特徵；氧化學說代替了長久以來的燃素論，屬於「革命替代」特徵。) ﹞(M=4.2,

SD=0.42)。 (Revolutionary)」的特徵﹞在國中的平均數是 3.7、標準差 0.82，也是國中專 家教師認為需求性較低的項目。J09 的專家在此項目下註明： K-2-7 讓學生了解科學具有「漸進演化 (Evolutionary)」與

「革命替代(Revolutionary)」的特徵。(例如，從認

科 學 知 識 本 質 教 學 目 標 階段 平均數 標準差 眾數 K-2-10 讓學生了解科學知識的「實徵性」(Empirical)。(「實

徵性」的說明：科學知識的產生需要經過試驗的 性論證、懷疑態度等等（McComas, Clough & Almazroa, 1998），專家教師的敘述強調 的是“觀察”，這應屬於科學方法的範圍，然此部分強調的是科學知識本質，故不做修

說明：專家對此說明仍有疑慮，因此增列原文（McComas, Clough & Almazroa, 1998）後半的 說明。

修正：讓學生了解「定律」和「理論」在科學中扮演不同的角色，理論就算有額外的證據也 不 會 變 成 定 律 。

(接下表)

(續表 4-2-5)

K-2-5 讓學生了解新的科學知識應該經由公開、清楚的發表，並接受科學社群的檢驗。

G 讓學生了解新的科學知識可能會經由公開、清楚的發表，並接受科學社群的檢驗。

G 讓學生了解新的科學知識需經由公開、清楚的發表，並接受科學社群的檢驗。

G 「科學社群」如可以請附說明。

說明：科學知識的公開性從文獻（NAEP,1989；翁秀玉，1997；McComas, Clough & Almazroa, 1998）看來是應該、必須，而非可能，因此這部份不做修正，僅加列科學社群的說明。

說明：此項目取自（Palmquist & Finley, 1997），專家教師所修正與原意均有差異，可見此項 目是具有爭議的，然仍予以保留，以徵詢各專家學者對此目標在中小學科學教學之需

(續表 4-2-6)

K-3-7.讓學生了解科學具有「漸進演化(Evolutionary)」與「革命替代(Revolutionary)」的特徵。

(例如，從認為光是波動或是粒子，經過長期的研究討論，漸進修正至光具有波粒二向 性的看法，屬於「漸進演化」的特徵；氧化學說代替了長久以來的燃素論，屬於「革 命替代」特徵。)

K-3-8.讓學生了解科學知識是被發明的，不是被發現的。﹝發明：指「從無到有」；發現：指

「既存而被知曉」﹞

K-3-9.讓學生了解科學知識的「可複製性」及「可驗證性」。(例如，科學家們必須能夠重複做 出其他科學家所做出的實驗；且證據是由觀察及實驗而來，必須可由其他科學家們重 覆來驗證。)

K-3-10.讓學生了解科學知識的「實徵性」 (Empirical)。(「實徵性」的說明：科學知識的產生 需要經過試驗的階段，所以學生對自然現象能提出個人的看法或想法，並能利用科學 方法來查核。)

K-3-11.讓學生了解「實證論」可能是不恰當的科學本質觀。 (例如，實證論強調科學知識的產 生過程是『客觀』的，因此科學知識代表的就是絕對的『真理』。)

三、『科學事業本質』(E)

『科學事業本質』第二次問卷統計之平均數、標準差及眾數如表 4-2-7 所示，本項目包含八條細項，小學部分八個細項的平均數均大於 4、標準差 小於 1 可見小學專家教師對此八項「科學事業本質」細項在小學教學的需求 性看法較趨一致。國中部份，前面七項的平均數也都大於 4、標準差小於 1，

看法較具共識。但是﹝ E-2-8 讓學生了解社會上有關科學或科技的決策問 題，可以經由社會大眾共同決定﹞此項目的平均數小於 4，標準差大於 1，

顯示專家教師對此項目的需求性觀點存有差異，J08 專家在此項目下註明：

科學或科技的決策是可以由科學社群決定，但可以由社會大眾 決定嗎？(在我國) ( J 0 8 第二次問卷)

由此可以看出專家對此項目的質疑。

表 4-2-7 第二次大慧問卷專家對「科學事業本質」之意見統計表 E-2-5 讓學生了解科學的想法(Scientific ideas)是會受到

社會環境和文化背景的影響。 國中 4.3 0.48 4

E-2-5 讓學生了解科學的想法(Scientific ideas)是會受到社會環境和文化背景的影響。

G 讓學生了解科學的觀點(Scientific ideas)是會受到社會環境和文化背景的影響。

G 讓學生了解科學家的想法是會受到社會環境和文化背景的影響。

(續表 4-2-8)

說明：做語詞上之修改，以強調決策！共同決定便包含了共同省思、共同討論、共同研議之 意！故不再贅述。

修 正 ： 讓 學 生 了 解 社 會 上 有 關 科 學 或 科 技 問 題 的 決 策 ， 可 以 經 由 社 會 大 眾 共 同 決 定 。

表 4-2-9 第二次大慧問卷專家意見修正後之「科學事業本質」教學目標

第二次大慧問卷專家意見修正後之「科學事業本質」教學目標 E-3-1.讓學生了解科學是社會傳統與人類文化的一部份。

E-3-2.讓學生了解科學、科技與社會發展是會相互影響。

E-3-3.讓學生了解不同文化背景與行業的人們對於科學都有貢獻。

E-3-4.讓學生了解科學家需要以完整的方式保存紀錄，並讓同儕檢驗。

E-3-5.讓學生了解科學的觀點(Scientific ideas)是會受到社會環境和文化背景的影響。

E-3-6.讓學生了解科學家選擇研究主題和方法時，會受到社會價值和科學社群的影響。

E-3-7.讓學生了解有關科學的爭議需要透過科學家們共同討論與溝通，來獲得解決。

E-3-8.讓學生了解社會上有關科學或科技問題的決策，可以經由社會大眾共同決定。

貳、『科學史教學

內容

『科學史教學內容』第二次問卷統計之平均數、標準差及眾數如表

『科學史教學內容』第二次問卷統計之平均數、標準差及眾數如表