名詞定義

第二節 研究目的及研究問題

本研究欲了解不同背景之國小教師的科學解釋能力、解釋類型以及解釋 融貫性，利用「重心、平衡」5 個序列性 POE 的問題，以晤談的方式進行質 性資料的收集，並將資料編碼，再以量化統計的方式進行資料的分析，探討 不同背景教師之科學解釋能力、類型及融貫性情形，以及解釋能力、類型及 融貫性三者之間的相關性，以了解不同背景國小教師對於「重心、平衡」現 象之解釋情形，並探討其解釋情形是否因背景不同而有所差異？期望本研究 結果可作為國小自然科授課教師安排以及在職教師進修和職前教師培育課程 的參考。研究問題如下：

一、不同背景之國小教師對於「重心、平衡」現象之科學解釋能力為何？

二、不同背景之國小教師對於「重心、平衡」現象之解釋類型為何？

三、不同背景之國小教師對於「重心、平衡」現象之解釋融貫性為何？

四、不同背景之國小教師之科學解釋能力、解釋類型以及解釋融貫性之 相關性為何？

第三節 名詞定義

本研究中重要的名詞界定如下：

一、序列性 POE（Sequential Predict-Observe-Explain；S-POE）

POE 是依照 Predict（預測）－Observe（觀察）－Explain（解釋）三個步 驟，在實驗情境中讓受訪者說明自己的預測以及所持之理由，隨後觀察實驗 過程與結果，讓受訪者比對先前預測結果與觀察結果，以提出適當的解釋。

序列性 POE（S-POE）為許良榮教授（2005）延續 POE 的理念所發展而成，

S-POE 是設計數個前後具有關聯的特定事件，讓受訪者依據「預測-觀察-解釋」

這三個過程，完成所有事件的說明及解釋。所有實驗活動所涵蓋的科學概念，

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總計以不超過三個為原則。每個後續實驗只改變前一個實驗的一個變因，旨 在讓受訪者依據每一個實驗活動進行「預測－觀察－解釋」，藉此探討其對於 單一變因（現象）的科學解釋能力與解釋融貫性之情形。

二、科學解釋能力（the ability of scientific explanation）

科學解釋是針對「為什麼」之問題詴圖回答所進行的活動，科學解釋必 頇將過程和因果關係說明清楚，並適當運用證據來說明。

在本研究中，即讓受訪教師針對實驗活動情境於預測和觀察後提出解釋，

說明其所持的理由為何，並分析他們所運用的概念或理論與實際觀察相互結 合的情形，研究者依據其解釋內容的札確性及完整性，以分數來編碼，將五 個 POE 實驗中預測階段及解釋階段解釋的分數平均，以此分數作為受訪教師 之科學解釋能力。

三、解釋類型（the types of explanation）

本研究依受訪教師對於重心、平衡現象所提出的解釋內容，歸納出五種 解釋類型：A 類型（外在特徵）、B 類型（內在性質）、C 類型（科學語詞）、

D 類型（類比）、E 類型（無法解釋），並以每位受訪教師在五個 POE 實驗中 預測階段及解釋階段的所有解釋，作為該位教師之解釋類型。

四、解釋融貫性（explanatory coherence）

在 Thagard（1992）的「概念革命」一書中提出解釋融貫性理論，以解釋 的力量來評估理論的優劣，當我們詴圖去解釋一件懸疑的事情，或是為了解 釋一些已知的事實而提出假說，通常會有好幾種可能的解釋，但最後勝出的 總是其解釋融貫性最佳的一個。在本研究中，讓受訪教師針對五個具相關連 性的 S-POE 實驗活動，依序進行預測→觀察→解釋的步驟，根據其對於每一

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個實驗活動所隱含的概念和觀察之現象所提出的解釋，歸納出每個 POE 實驗 最主要的解釋用語（主要概念），由於 POE5 實驗為綜合應用，包含的概念較 為複雜，而 POE1~POE4 中，兩個實驗間只相差一個變因（參見表 3-2-1），

因此本研究探討 POE1~POE2、POE2~POE3、POE3~POE4 這三組實驗間受訪 教師的解釋和具備的想法（概念）是否達到前後一致性（融貫性），並據此分 析其解釋融貫性的特徵。

五、理工及非理工背景之國小教師

理工背景意指具科學教育、物理、化學、生物、地球科學、機械、電子 等數理、工程或醫學科系學位的國小教師；其他如：語文、教育、企管、歷 史等文、法、商學院或體育學院學位的教師，即為非理工背景。

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