國中公民科學科教學知識之內涵與培育

壹、 學科教學知識之內涵 一、 學科教學知識之意義

如欲研究教師之教學，可先由了解教師的「學科教學知識」著手，因為教師 除了具備學科知識（含學科內容及結構知識），還需要具備「學科教學知識」才能 有效教導學生「帶得走的能力」（宋佩芬，2006）。

所謂「學科教學知識」（pedagogical content knowledge，PCK），係針對教師如 何將學科知識轉化為教學知識提出來的（廖元錫，2005），此概念最早由 Shulman

（1986）創造。Shulman 起初為了批判美國教師檢證制度無法確實檢驗出教師專業 知能，遂以個案研究法來瞭解與分析教師實際的教學內涵。Shulman 發現，教學內 涵可以歸類為七大類，包含：

1. 學科內容知識（content knowledge，CK）：特定學科內容所蘊含之知識。

2. 一般性的教學知識（general pedagogical knowledge）：指可跨學科應用的班 級經營、教學方法、教學策略、教學原理等知識。

3. 配合學科特質的課程知識（curriculum knowledge）：指教師在課程教材與架 構上的理解，用於掌控教材與課程的知識。

4. 學科教學知識（pedagogical content knowledge，PCK）：是學科知識與教學 知識的混合體（Amalgam），即是一種透過教師學科教學專業理解後，將學 科知識轉化成一種「可教學」的知識。

5. 學習者知識（knowledge of leaners and their characteristics）：指教師對學習 者身心發展、學習能力、學習經驗、個別差異等各方面的理解知識。

6. 教學情境的知識（knowledge of educational contexts）：教師對於教學情境的 瞭解。其範圍除了單指教室情境、學校行政運作、整體教育政策外，亦包 含與學生家長互動交流、文化風氣等。

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7. 教學目標的知識（knowledge of educational ends, purposes and values）：對教 育的目的、結果、教育哲學歷史背景的知識。

在以上七項教學內涵中，Shulman 認為「學科教學知識」係為最重要的知識，

而其之所以重要，乃是因為教師若能將學科內容轉化為有教學意義的形式，且透 過對於不同能力、不同背景學生之了解，將學科知識重組、設計為一種具體的教 學呈現，轉換成學生可理解並學習的知識，則能夠達成有效的教學成果（Shulman，

1987）。換句話說，教學方法與學科知識息息相關，而教學方法的選擇和教師對於

「學生」及「學科」的瞭解無法分離（宋佩芬，2006）。

職是，在 Shulman 之後，更多學者投入了關於「學科教學知識」之研究，並 對此知識之意義進一步提出解釋，如 Grossman、Wilson 與 Shulman（1989）認為 教師擁有「學科教學知識」之目的在於讓學生容易理解學科內容及其相關的學科 知識。Marks（1990）則訪談了八位五年級數學教師，提出教師必須具備瞭解如何 選擇、批判及採用課程教材與資源之能力。簡紅珠（1992）則提出「學科教學知 識」是從「學科知識」中衍生出來，是包含在學科知識中一種屬於教學的知識。

綜合各家說法（Carter，1990；Mark，1990；Fennema & Franke，1992；Cochran, DeRuiter & King，1993；陳國泰，2006），「學科教學知識」即指教師必須熟悉學 科內容，對於學科內容知識能有統整性的理解，再透過自身對於學生經驗、教學 情境、教材教法的綜合性掌握，並融入自身的教學信念，進而轉化、創造出有系 統又不失多元性的教學策略，意圖使學生獲得有效性的知識理解與獲得。我國學 者單文經（1992）將此稱為融會教材與教法的「教材教法知識」，徐永檀（2012）

則以化學術語做為比喻，提出「學科教學知識」應為「化合物」而非「混和物」

式的一種知識。

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二、 學科教學知識之內涵

Shulman（1986）在提出「學科教學知識」此概念之後，亦指出「學科教學知 識」的兩大內涵：「學科知識」與「教學法知識」。此後，許多學者依循這兩大內 涵進一步加以分析，並提出看法，雖彼此有所差異，但皆以「學科知識」與「教 學法知識」為主軸，並將「教學法知識」再加以分解與擴充（陳國泰，2007）。

Tamir（1988）根據 Shulman 的看法，將「學科教學知識」分為「學生」、「課 程」、「教學」與「評量」四方面來探討，並提出教師運用評量策略與方法的重要 性。教師若能在教學中適切運用評量，將可瞭解學生學習學科知識的情況，也能 了解學生學習時可能產生的錯誤理解與迷思。Smith 與 Neale（1989）亦視「學科 教學知識」為「瞭解學生典型錯誤的知識」、「教學策略的知識」、「學科內容組織 知識」三種成分的整合（引自廖元錫，2005）。Marks（1990）則指出「學科教學 知識」的運用包含了：「學生對學科的理解」、「教學上所需用到的教學媒體」、「學 科內容」、「教學過程」等四個面向，其中「學科內容」為連結其餘三種知識的核 心，彼此間相互互動，隨著教學情境產生不同的變化。

Grossman 透過研究，逐年增加自身對於「學科教學知識」內涵之定義。Grossman 與 Richert（1988）以觀察訪談方式研究六位新手教師的教學經驗與成長，而後將 教師知識分為「一般教學知識」、「學科知識」、「學習者知識」與「學科教學法知 識」。西元 1994 年，Grossman 進一步將學科教學知識分為六大類：「了解學生學習 的知識」、「課程知識」、「教學策略知識」、「教學情境知識」、「內容知識」、「教師 自我的認知」。

經謝秀月、郭重吉（2002）整理文獻後發現，「學科教學知識」包含：「學科 知識」、「學習者知識」、「教學知識」、「課程知識」、「評量知識」與「情境知識」

等六項，並且深深影響教師的教學表徵。也就是說，教師透過對於各種知識的綜 合性瞭解，融會成教師的學科教學知識，在透過類比、隱喻、問答、設計作業等 教學表徵呈現教學，形成教師的教學行動與實踐。其關係如圖 2-2-1 所示：

29 一靜態的概念。為此，Shulman（1987）提出教學推理行動模式（A Model of Pedagogical Reasoning and Action）來說明「學科教學知識」為一動態的歷程，單 文經（1990）以此說明教師應具備之「嫻熟的教學推理能力」。其中包含理解、轉

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2. 轉化（Transformation）：

將學科知識轉化成可教的教學知識。過程包含準備、表徵、選擇、依學生 特性調整四步驟。

(1) 準備：批判性的解釋與分析教科書，將其內容加以重組與分段，建立一 套課程系統。

(2) 表徵：以類推、譬喻、例證、演示、解釋等不同呈現方式建立可運用之 知識庫。

(3) 選擇：依照課程特性選擇與組織教學方法。

(4) 依學生特性調整：考慮學生的先備知識、錯誤概念、語言、文化、階層、

學習能力等因素，調整欲使用之教學方法。

3. 教學（Instruction）：

教師在教室內所形成的外顯可觀察的教學活動，包含教師所進行的教學計 畫與策略。

4. 評鑑（Evaluation）：

教學結束後，評量學生的理解以及教師自身的教學表現。

5. 省思（Reflection）：

教師在教學結束後，以批判分析的態度，檢討自己的教學與表現。

6. 新理解（New Comprehension）：

省思後對於教學產生新的理解與體悟，以作為下次教學的準備。

Shulman 認為在實際運作時，這些步驟不一定是固定的、由上而下的順序，有 些步驟可以省去，有些步驟可能貫穿整個教學的過程（引自單文經，1990）。因此，

研究者欲將此模式納入研究方法的設計進行探討。

另外，Cochran，DeRuiter & King（1993）曾以建構主義觀點提出「學科教學 知識知覺」（pedagogical content knowing, PCKg），來形容 PCK 是由教師主動建構

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的知識，此知識包含四類：「教學知識」（Knowledge of Pedagogy）、「學科內容知識」

（Knowledge of subject matter）、「學習者知識」（Knowledge of students）、「環境脈 絡知識」（Knowledge of environmental context）等四種知識的交互性理解。此四種 知識在師資培育過程中，並非分別習得再做整合，而是師資培育機構必須讓初任 教師同時獲得此四種知識，並透過反思與修正，逐漸整合成為學科教學知識的實 務知識。

如圖 2-2-2 所示，四種知識相互交疊，代表彼此之間相互影響，並非獨立存在。

而交叉部分的中心即為 PCK，Cochran 等人用圓表示 PCK，代表 PCK 為一個經教 師整合的統整性概念。圓小表示為初任教師的四種知識較為粗淺，PCK 較小，隨 著教學年資的增長，四種知識逐漸擴展，圖形變大，重疊部分亦增多。

圖 2-2-2「學科教學知識知覺」模式

資料來源：Cochran, K. F., DeRuiter, J. A., ＆ King, R. A. (1993). Pedagogical content knowledge: An integrative model for teacher preparation. Journal of Teacher

Education,44(4), 268

由於此「學科教學知識知覺模式」呈現了初任教師與專家教師之差異，並且 強調其動態與相互影響之歷程，符合本研究之研究對象──初任教師，因此本研究 將立基於此理論進行探究。值得注意的是，Cochran 等人指出，課程知識、教育目

教學知識

學科內容 知識

學習者 知識 環境脈絡

知識

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標亦被納入為此處的「教學知識」，是故，研究者將「教學知識」修改為「課程與 教學知識」，以求其完善。因此，本研究中所稱之「學科教學知識」，其內涵包括：

1. 課程與教學知識（Knowledge of Pedagogy）：

指教師對於課程教材、目的與架構的理解，以及教師對於班級經營、教學方 法、教學策略、教學原理等教學知識的掌握。

2. 學科內容知識（Knowledge of subject matter）： 指特定學科內容所蘊含的知識。

3. 學習者知識（Knowledge of students）：

指教師對於學習者身心發展、學習能力、學習經驗等層面所理解的知識。

4. 環境脈絡知識（Knowledge of environmental context）：

指教師對於教學情境的瞭解與掌握，包含教室情境、學校行政運作、整體教 育政策、學校文化、家長文化、社區文化等。

另外，本研究將結合 Cochran，DeRuiter & King（1993）的「學科教學知識知 覺模式」，以及 Shulman（1987）的「教學推理行動模式」，作為本研究之理論根基。

依照 Cochran 等人之看法，初任教師隨著經驗的增加，會使得學科教學知識內涵增 加，即圖形擴大；而教師若能有效運用 Shulman 的教學推理及行動模式，亦可能 使得教師的學科教學知識更加專業。研究者認為，雙方之觀點可以相互結合，因 此研究者將兩方說法結合後假設：初任教師經由教學推理及行動模式，將可能使 得學科教學知識的內涵增加，即圖形擴大，隨著時間增加，則可得到逐漸擴展的 多面體如圖 2-2-3。由於 Shulman 強調此教學推理模式並非固定的順序，因此研究 者並未將六步驟畫上線性的箭頭符號。請見圖示：

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圖 2-2-3 學科教學知覺推理模式 資料來源：研究者自行設計

圖 2-2-3 學科教學知覺推理模式 資料來源：研究者自行設計