國外科學素養相關研究探討

在第三節文獻中，呈現九年一貫低年級生活課程的六個「科學與科技素養能 力要項」，每一個能力要項又分出數個能力指標，並逐條做簡略的說明，讓教學 者可依指標設計教學活動，提升學生的科學素養；本節次針對國外相關之科學素 養能力研究文獻做討論，並對應國內低年級科學素養能力指標以形塑本研究的範

疇 。

壹、素養技能（Literacy Skills）

Carrier（2005）認為科學素養目標注重在科學學習上所有學生都能有效參與 的素養技能；他們包括的素養技能是需要去閱讀、書寫和口語表達相關的科學概 念與法則，而且參與整個課室環境或團體活動中的科學活動；這些目標都是以科 學課程的科學內容為基礎，包括的不只是科學的語彙，還有有效地閱讀、書寫、

聽和做筆記。從這段文字中，研究者發現Carrier認為的科學素養目標是要培養學 生有關科學的素養技能，而素養技能包含閱讀、口語表達、書寫、聽、和做筆記 五項能力；研究者覺得低年級學生現階段可以培養的能力為閱讀、口語表達和聽 三項能力，其中聽和閱讀的能力就是九年一貫低年級生活課程「科學與科技素養 能力指標」過程技能中的傳達能力，而閱讀的能力在九年一貫低年級生活課程「科 學與科技素養能力指標」中並未提到，建議教學者也可以把這項能力納入教學目 標中。

貳、科學對話（Science Talk）

Rutherford 和 Ahlgren（1990）指出目前的科學教育改革強調科學思考習慣

（habits of mind）的重要，而且這樣的習慣仰賴能清楚表達對科學的理解方法。

E1-Hindi（2003）認為如果學生要建構自己對科學的理解，那科學對話（science talk）

對學習科學是極其重要的，當學生看到科學概念，他們可以自己推理驗證出來。

Palincsar, Anderson 和 David〈1993〉強調對話科學（talking science）的重要，認 為可以藉著表達概念和與人互相溝通想法的關係中理解科學，教導學生可以使用 某些特殊的語言來表達想法。對話科學能訓練學生對事物或現象的表達能力，讓 學生在邊說邊思考的狀況下，逐漸理解科學；除了能表達自己的想法外，也可以 與同學、老師互動討論，一來一往間漸漸澄清自己的觀念與想法；而且這樣的方 式也能培養學生科學思考的習慣。對話科學（talking science）之內涵和九年一貫 生活課程低年級「科學與科技素養能力指標」過程技能中的傳達能力相似，只是 對話科學除了強調用合適的語言表達想法外，也非常的重視與人相互間的對話；

因此教學者在訓練學生的傳達能力時，可以鼓勵其他學生適時表達自己的看法，

除了可以培養學生的批判能力外，也可以讓同儕間產生互動，搭起對話的橋樑。

Klein〈2006〉提出科學素養教育經由幫助學生的過程中連結了課本上的科學 內容與學生認知上的差異；在一個模糊的認知結構上建立了一個基本的概念，並 且經由知識的操作達到一個有效的推理，藉由口語表達和敘述性的語言來建立書 寫的解釋與討論。可見，精準的口語表達和敘述性的語言可以訓練學生的書寫能 力，讓學生得以讓解釋並與人討論自己的推理結果；當學生具備說與寫的能力 時，就能讓整個科學過程更加順利的運作與進行。口語的表達能力是學生書寫能 力的基礎，雖然低年級的學生對於傳達能力的要求只到聽、說和利用圖表表達觀 念結果的階段，但唯有紮實的訓練學生說的能力才能相對地提升學生的書寫能 力。

當教學者在課室內實施培養學生的表達能力活動時，應該注意哪些事項呢？

Gallas（1995）認為應該以學生為中心的討論，讓學生主導對話，教師負責聆聽，

這樣的對話科學（science talks）才可以讓學生建構自己的科學理論發展。E1-Hindi

（2003）覺得真正的科學學習是讓學生在課室內擁有發言的機會，能提出問題，

清楚描述自己的觀察而且能公佈自己的發現結果。因此，教學者在課室內首要之 急應該是鼓勵學生發言，訓練學生能清楚的陳述問題和觀察、發現與實驗的結 果；接者，讓學生開始與同學對話，代替教學者解答的位置，相互質疑、批判，

再慢慢讓學生負責主導對話，教學者負責聆聽並適時的提供協助。低年級有部份 的學生其能力還停留在不喜歡表達想法，被動的回應教學者的狀態，對於這樣的 現象教學者要鼓勵學生勇敢的發言，一次次地給予學生開口練習說話的機會，再 要求學生能詳細具體、用合適的字言描述自己的看法。

參、科學閱讀（Reading about science）

前文中研究者談論到科學對話，E1-Hindi（2003）指出閱讀也可以幫助科學 對話；提供孩子科學書籍閱讀是幫助孩子科學素養學習的重要階段。E1-Hindi同 時指出一個素養的循環可以從學生閱讀有關特定的科學主題開始。Cerullo（1997）

也提出在課室內閱讀虛構或真實的作品是一個幫助科學學習的方法。

閱讀是科學素養的一項能力，也是所有能力之基礎，唯有學生具備閱讀的素 養，才能有效的培養學生更高階層的能力。可惜的是，九年一貫低年級生活課程

「科學與科技素養能力指標」並未將閱讀素養納入，而是直接跳到傳達能力的養 成，研究者相信學生如果具備足夠的閱讀素養，其傳達的能力會提升得更快、更 精進。

肆、媒體分析（Media Analysis）

Their（2002）在著述的書「The new Science Literacy:Using language skills to help students learn science」中提到教師們從國小到高中的不同的階段可以如何利用實 際的課室科技去結合科學和語言素養，並於書中定義科學素養包括聽、說和媒體 分析。Hobbs和Richard（2003）指出媒體分析教育能改善學生在寫、聽和視覺素 養上定義主要訊息的能力。Fortuna（2001) 描述基礎的媒體素養包括四個方面：

一、訊息的建立；二、訊息在國際上的呈現；三、訊息有經濟與政治的爭論觀點 和背景；四、人們經由詮釋創造對媒體訊息的意義。何謂媒體？YAHOO!奇摩電 子報（2004）定義媒體被視為以文字、聲音、圖片、影像等多種方式向大眾普遍 傳播訊息的工具；而這訊息擁有多種面向，媒體身為傳播訊息的中介者，具有解

釋、呈現訊息內容與意象之權力。可見媒體分析是要讓學生能從媒體提供的資訊 內容中去解讀內容與它要傳達的訊息；媒體分析在九年一貫低年級的「科學與科 技素養能力指標」中並未提到，是較新的科學素養，也是較適合中高年級培養的 能力，雖然康軒版的低年級生活教材附有部分教學單元的教學VCD，但對低年級 的學生能力而言，要他們去分析解讀VCD的內容確實有困難，低年級學生目前的 能力只能從教學VCD中得到科學的概念與知識。因此，現階段研究者覺得不宜將 媒體素養納入低年級教學活動的科學素養能力指標中。

伍、視覺素養（Visual Literacy）

視覺素養是今日科學與科技教育的一個重要成分，但也常常被教學者忽視。

今日的學生生活在一個被視覺影像環繞的資訊環境，連教材也不例外。因此教材 在這豐富的視覺環境中競爭，必須能引起學生的注意，教學的資源從傳統的課文 到包含一個大量、豐富的圖片呈現的最新教學資源；在科學與科技教育上，這些 圖片是非常多樣性的，從真實的繪圖和相片到抽象的圖表應有盡有。因此，Lowe

（2000）提出讓學生去發展科學與科技素養的視覺領域是很重要的，它能讓學生 理解特定的措辭和數學文字，並應用在科學上。

Lowe同時指出在課室內實施視覺素養教學時，教學者應該經由圖表提供的 資訊，給學生相當清楚的指南指導學生詳盡地探索圖片，並讓學生發展自己內在 的邏輯思維；教學者可以利用已存在的圖片做補充活動讓學生做進一步練習，利 用各種不同的方法去做分析、探索或修改圖片的，這樣的方式可以提升學生的理 解力。可見，圖像的運用在教學中能提升學生學習的思考能力。國內自從實施九 年一貫教育，開放教科書後，低年級的教材內容充斥著大量的圖片用以增加學生 視覺的刺激，藉此提高學生的學習興趣；可惜的是，低年級的「科學與科技素養 能力指標」並未將視覺素養能力納入；建議低年級的教學者在教學的過程中，可 以善加利用教材提供的圖表，讓學生在學習的過程中跳脫文字，試著去解讀圖片 的意涵，發現圖片背後隱藏的意義，去解釋圖片想要傳達的用意，相信學生除了

感到好玩有趣外，也會相對地提升學生的學習興趣，學生的學習效果也會跟著提 升。

陸、情感素養（Emotional Literacy）

Matthews（2003）指出如何在科學課室內發展中小學生社會和情感的技能，

讓他們對科學課程產生很大的興趣，幫助他們能夠與人有更好的相處。這個技能 和九年一貫低年級「科學與科技素養」中的科學態度與思考智能有關，研究者相 信學生唯有具備對科學學習的熱忱，才能保持高度的學習動力，也才會有好的學 習效果。

閱讀以上的文獻，研究者對於國內低年級「科學與科技素養能力指標」的內 涵有更加深加廣的了解，有些研究者無法參透或忽略的涵義也因而得到了解釋與 提醒，如：素養技能、科學對話和情感素養。雖然閱讀素養、視覺素養在九年一 貫低年級「科學與科技素養能力指標」並未提到，然而研究者將獲取的資訊，融 入教學內容的設計，讓教學內容更加豐富多元；而媒體分析雖然不適合在低年級

閱讀以上的文獻，研究者對於國內低年級「科學與科技素養能力指標」的內 涵有更加深加廣的了解，有些研究者無法參透或忽略的涵義也因而得到了解釋與 提醒，如：素養技能、科學對話和情感素養。雖然閱讀素養、視覺素養在九年一 貫低年級「科學與科技素養能力指標」並未提到，然而研究者將獲取的資訊，融 入教學內容的設計，讓教學內容更加豐富多元；而媒體分析雖然不適合在低年級