名詞解釋

一、科學史教學

本研究定義的『科學史教學』是指『能量科學史融入理化教學』，也就是將 笛卡兒（Descrates），牛頓（Newton），惠更斯（Huygens），萊布尼茲（Leibniz），

科里奥利（Coriolis），朗肯（Rankine），焦耳（Joule）等科學家在能量關鍵概念 突破上的解釋，以『整合式』（integrated approach）的科學史教法，按歷史上時 間先後順序來介紹『動能、位能與能量』的概念，說明此概念在科學史上演變的 來龍去脈，讓學生討論思考情境，進而建構學生對於『動能、位能與能量』概念 理解。

二、講述式教學

本研究定義的講述式教學，指的是將『動能、位能與能量』教材，以教師講

述的方式配合使用補充資料簡報投影（複習單元內容）進行教學。在教學過程中，

沒有融入任何科學史演進歷程教材，但『動能、位能與能量』概念內容與練習題 目與科學史教學教材並無差異。

三、科學本質（the nature of science）

本研究定義的『科學本質』是認為科學知識具有暫時性，科學知識並非永久 的定理，也就是當面對質疑、驗證或出現更詳盡的創新科學理論知識蘊含時，會 使原來科學知識無法更清楚說明，讓原來知識就會被修改或推翻。同時地，雖然 科學知識受個人主觀與社會及文化影響，科學家觀察同一個現象可能因為角度不 同而有不同的解釋，但若能在開放的討論空間中，被科學社群檢視與接受就可能 成為科學知識。茲將科學本質分成三大面向如下：科學知識本質，科學探究本質，

科學事業本質。（AAAS, 1990；李玉貞，2000；邱明富，2003）

四、對科學的態度

與科學有關的態度大致可分為『對科學的態度』（attitudes toward science）

和『科學的態度』（scientific attitude）（徐錦美，2004）。後者是指合乎科學邏 輯開放心胸的探究態度，舉凡推理演繹或歸納，而本研究定義是指前者偏重情意 喜愛的層面，例如：對科學的興趣。因為本教學課程是理化科，故本文中對科學 的態度的科學學科是以『理化科』來代表，即本研究的『對科學的態度』也是指 學生對理化科的態度。

五、另有概念（alternative conceptions）

本研究所指的另有概念定義是指有別於專家所公認的知識，學生遍常存在的 錯誤觀念（黃心怡，2008），而有時也常以迷思概念（misconception）稱之。但 因科學具有『暫時性』，稱之『迷思概念』恐有已經認定該觀念一定錯誤，所以 現今多以另有概念等中性字眼來說明，因為學生的概念有可能不是錯的，只是有 別於現在專家所公認的知識。

六、能量（energy）

本研究所指的能量，定義源自機械功，一種具有作功能力的物理量，而能量

有不同形式，彼此可以互相轉換。本文提到的科學史能量概念是指功，動能與位 能（重力位能），也就是南一版自然與生活科技九上 3-2 章節，而廣義的能量包 含：功，動能，位能，熱能，光能，化學能，聲能，核能。

（一）功（work）：本研究所指的功，演進起源於計算機器工作能力稱機械 功，現今科學定義為當力推動物體時，功是力與物體沿作用力的方向所走的位移

（W＝F×S），功的單位為焦耳 J。F 代表力（單位牛頓 N），S 為位移（單位公尺 m）。

（二）動能（kinetic energy）：本研究所指的動能，演進起源於彈性碰撞中 的動量（一種運動的解釋），接著因為具有力的效果被稱為活力，現今科學定義 為任何運動的物質，都有一種因運動而具有能量的作功能力，稱之為動能。常以 E＝ 表示，動能的單位為焦耳 J，m 代表質量（單位公斤 kg），V 為速度（單 位 m/s） （黃秀珍 2003）。

（三）位能（potential energy）：本研究所指的位能，演進起源命名為死力，

因為這種力量沒有運動，但死力可只藉拉緊弦來保持著石頭的力量，或藉抬高高 度來保持著石頭的力量，而釋放更多活力。現今科學定義為在地球重力場下，一 種和其高度位置有關稱之為重力位能簡稱位能。為距離基準面的高度差而有的能 量。重力位能的大小和物體的質量 m、重力加速度 g 以及高度 h 有關。重力位能：

常以 U＝mgh 表示，位能的單位為焦耳 J，m 代表質量（單位公斤 kg），g 代表 重力加速度值 9.8 m/s²，h 代表物體相對基準點高度，單位公尺 m。