名詞解釋

組一班，學生人數為 43 人，對照組一班，學生人數為 38 人，於 101 學年 度上學期實施。

(二) 研究教材：

以高三上學期物理課程中『熱學』、『物理光學』兩章節為研究課程實 施範圍。

二、研究限制：

本研究因受限於人力因素，無法遍及全臺各公私立高中，為方便研究，僅選 取新北市某公立高中研究者所任教三年級兩個班級學生，做為研究對象，並選擇 高三上學期課程中兩個較適合安排科學史融入的章節進行教學研究。如欲將研究 的結果向外推論，需考慮各高中的入學成績、城鄉差距、教師授課風格、學生年 紀、授課單元…等因素。

第四節 名詞解釋

一、科學本質 ：

許多科教學者指出，就像是科學知識並不是恆久不變的真理，科學本質的觀 點也是具有動態性的，近年來，科學本質的觀點已經由傳統認同的邏輯實證主義 轉變為目前主流的建構主義，而且未來仍然有再次改變的可能(Lederman,1996;

Matthews,1996)。本研究對科學本質所使用的定義，採用美國科學促進會 AAAS 於 1989 年在「2061 計畫：美國科學全民化」一書中，對於科學本質所做的定義，

共分為三個領域(引用自翁秀玉和段曉林，1997)：

(一) 科學的世界觀(Science world view)

自然界是可以被理解的；雖然科學知識是可以被改變的，但是要推翻原 有的科學知識並不容易的；科學並非萬能的，不能解決所有的問題。

(二) 科學的探究活動(Scientific inquiry)

證據對科學是重要的；科學是邏輯和想像的合成體；科學知識不但能解

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釋自然界的現象，也具有預測的功能；科學家會試著驗證理論並盡量避 免發生誤差；既定的科學知識並不具有永恆的權威地位，常態科學會影 響科學的研究方向，但是必要時仍會產生科學革命。

(三) 科學的事業(Science enterprise)

科學是不同學科領域的集合；科學事業是由許多機構來進行，例如：大 學、工業界、政府；各種不同領域的科學家在世界各地從事科學活動；

從事科學活動必須考慮倫理的原則；科學家兼具科學專業及公民的身分；

科學家利用科學思考的特性來處理公共事務。

二、了解科學本質問卷(Understanding of the Nature Of Science scale, UNOS)：

為了瞭解學生在研究前後，對於科學本質的觀點是否有發生變化，在問卷施 測部分，研究者選擇使用林陳涌(1996)所設計的「了解科學本質量表 UNOS」，

於研究前後進行施測。

依據該量表對於科學本質所做的三個向度分類，在「科學方法的本質」方面，

本研究期盼能藉由科學史教學讓學生體驗科學知識的建構過程，進而體會從科學 方法所獲得的科學知識是會受到研究者本身認知與理念所影響，並不是絕對客觀 的。透過 UNOS 瞭解學生對科學方法的非單一性、非固定性、實證性、理論蘊 含及非絕對客觀性的認知狀況。

在「科學知識的本質」方面，藉由熱與光本質的相關科學知識演進過程，讓 學生體會科學知識具有可重覆驗證的性質，卻不是恆久不變的，透過公開發表以 及科學社群的討論，舊的科學知識可能會被新知識所取代。透過 UNOS 瞭解學 生對於科學知識的累積性、暫時性、可複製性、公開性及創造性，是否與現代觀 點相符。

在「科學事業的本質」方面，透過相關科學史討論活動讓學生理解科學、科 技、社會三者之間是彼此互相影響的，以及科學家所做的一切都會受到科學專業、

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科學社群、倫理道德的規範。並藉由 UNOS 瞭解學生對於科學事業的倫理與道 德、科學與科技、科學與社會、科學家的身分、科學社群...等的觀點。

三、科學史融入教學：

在教學活動中加入設計過的科學史教材與相關教學活動，藉此讓學生瞭解科 學家建構科學知識的過程，並體會科學與社會、文化、經濟間的關聯，進而增強 學生對科學的認識。科學史融入教學的授課方式有許多類型：角色扮演、故事講 述、科學家個案研究、互動式歷史小品...等，教師可考量課程時數、教學目標、

學生興趣與程度、師生互動狀態...等因素後，選擇合宜的使用模式。本研究所指 的「科學史融入教學」，並未使用特定的科學史融入教學授課模式，而是教師將 科學本質視為教學目標，有計畫性的將科學史素材、科學本質相關問題融入教學 活動中，期盼學生能因此對科學有更深刻的認識。

四、PISA 類型試題：

國際評量計畫(the Programme for International Student Assessment)簡稱為 PISA，是由經濟合作既發展組織(Organisation for Economic Co-operation and Development)簡稱 OECD 所委託的評量計畫，PISA 測驗主要評量的是即將完成 基礎教育的 15 歲學童，是否在閱讀、數學以及科學等領域方面，已具備良好的 素養。與大多數的學習成就測驗不同之處，在於鑑別學生是否有效地記憶學科知 識的內容並不是 PISA 測驗的主要內涵，PISA 測驗主要是評量學生是否能夠從不 同的角度分析問題，有效地利用學科知識尋找出問題的解決方法 (張惠博、林陳 涌等，2009)。研究者透過自行閱讀「PISA 科學素養評量成果手冊」與相關研習 活動資料，在對於 PISA 測驗命題有了基本的認識之後，針對本次研究的教學範 圍進行 PISA 測驗試題的設計，共有 4 個題組，該份試題在專家審查後經過修改，

成為本研究在探討科學史教學對於學生學習成就影響時，除了傳統的期中考成績 外，另一種不同類型的學習成就測驗工具。

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