第二章 文獻探討
第一節 幼兒科學探究能力
第二章 文獻探討
第一節幼兒科學探究能力
孩子是與生俱來的探索者，學前階段是啟發並加強幼兒天生特質的理想時 期，透過環境探索和學校課程學習，幼兒各種經驗和知識得以增長(周淑惠，1998)。
因此，本節分別從幼兒的科學特質、幼兒科學教育的目標、幼兒科學探究能力之 內涵，以瞭解幼兒在科學教育的發展現況，也作為本研究於課程設計上的初步參 考。
一、幼兒的科學特質
幼兒天生就是一個小小科學家，具有好奇心與探索世界的熱情與特質(陳季萍 譯，2002)。從兒童的特質來看，學前兒童是個探索者、思考者，是個完整個體所 組合成的小小科學家(周淑惠，1998)。幼兒具備的科學特質，包括停、看、想、問、
比(林鴻瑜譯，2003 ; 教育部國民教育司，2002 ; 周淑惠，1998 )。
(一)「停」指的是：
1.參與偵查。
2.專注和觀察。
(二)「看」指的是：
1.透過感官探索周遭事物，享受真實體驗。
2.選擇、經常主動探索並專注於探究情境，並發現新事物。
(三)「想」指的是：
1.具思考能力，分類、排序能力。
2.因果推理、邏輯思考能力持續變化與逐漸發展。
(四)「問」指的是：
1.熱愛表現，喜歡對觀察的對象提出疑問。
2.具有豐富的想像力和創造力。
(五)「比」指的是：
1.幼兒會比較、區辨、分類、排序、辨識、保存和記憶資訊。
2.幼兒喜愛重複操作，從錯誤中學習、實驗，追求真理。
綜合上述，孩子們天生充滿好奇的氣質，本著熱情透過感官去探索周遭事物，
倘若幼兒教師能適當地引導具體觀察、動手操作的科學活動方式的話，便可適時 地開啟幼兒踏入小小科學家之門。
二、幼兒科學教育的目標
科學(Science)一詞是由拉丁字scire而來，意為「求知」(to know) (鐘聖校，1994 ; 周淑惠，1998 ; 陳淑琴等人，2007)。美國幼教學者Harlan(1988)認為科學的定義是 當人類欲求理解世界之心，導成仔細蒐集、測試、分享訊息的方式，就稱之為科 學(引自陳忠照，2003)。科學是一種類化、歸納、想像、推理、演繹的心智活動(陳
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文典，1983)。
在幼兒教育課程中，科學教育一向被公認為最弱的一環(吳大猷，1992)。莊麗
娟(2004)指出國內科學教育研究大多集中在中小學階段，而針對學前階段之幼兒科 學教育進行研究者，甚為缺乏(引自洪文東，2007)。賴羿蓉、王為國(2005)更指出，
許多幼教老師規劃課程時，較少將科學概念的相關主題納入課程設計中。但是科 學不是遙遠的，不只是屬於專家，是存在於每天的生活中，而可以具體觀察、動 手操作的科學活動方式，是最適合幼兒的學習形態(陳季萍譯，2002)。
近年來科學教育強調科學過程，有許多科學課程均提出觀察、推論、實驗、
溝通等探究方法或是發現學習、具體操作的口號。這些課程的共同特色是強調經 驗化、活動化、探究式的學習方法，著重科學能力的培養(周淑惠，1998)。吳大猷 (1992)也曾強調科學教育除了授予知識之外，更重要的是啟發學生求知、求了解的 興趣，養成求知求了解的習慣，訓練對學問、事、物的鑑別、懷疑的態度和能力。
綜合上述，研究者認為幼兒科學是應該要加以重視的一環，盧素碧(1983)認為 在幼兒教育階段，首要培養科學方法和科學態度的建立，科學知識的取得成為附 帶的次要目標。因此，幼教工作者應鼓勵幼兒觀察和親身探索，透過思考、歸納 和推論，發現原因和結果，這是幼兒科學教育重要的意義所在。
三、幼兒科學探究能力之內涵
陳文典（1983）指出科學活動是一連串有系統的「深入了解」趨近真相的過 程，經驗→理論→預測→經驗→理論→……的反饋功能是一直在進行的。
根據研究顯示，孩子在科學上的愚鈍表現並不是因為它們欠缺能力，而是學 校以什麼方式教授孩子這門科目(何釐琦譯，2000)。而科學方法的學習比科學知識 的學習重要，因為學生學得科學方法之後，便有能力自己獲得科學知識內容，藉 由正確的學習科學的方法，終身不斷地學習以獲得新知(熊召弟等人譯，1996)。
所謂科學探究的方法稱之為程序能力(process skill)，各學者對於適於幼兒的科 學程序能力所指不同(周淑惠，1998)。例如：McNaily(1985)認為在美國科學促進會 所認定的十一項科學程序能力中，較適合幼兒的有六項：觀察、分類、測量、計 算、實驗、預測。Eliason與Jenkins(1994)提出八項：觀察、比較、分類、溝通、測 量、推論、預測、記錄。Cliatt與Shaw(1992)提出九項：觀察、測量、使用數字、
溝通、排序、分類、預測、推論、使用時空關係。Althouse(1988)則提出十項：觀 察、分類、比較、溝通、下結論、預測、使用數字、測量、使用時空關係、推論(引 自周淑惠，1998)。
Reiff, Harwood和Phillipson(2002)提出科學內容標準做為探究的能力和理解，
以「詢問車輪圖」總結了真實的探究過程，其科學探究的過程為觀察、定義問題、
形成問題、探究概念、表達預測、執行研究、解釋結果、反思發現、溝通發現(如 圖2-1)。
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圖2-1 科學探究詢問車輪圖
(引自A Scientific Method Based on Research Scientists’ Conceptions of Scientific Inquiry)
Padilla(1990)則將科學探究時所使用的技能分為基本與統整性二種類型。基本 科學探究能力的學習提供了基礎的集成的探究能力。以下針對其所言之各項探究 能力說明如下：
(一)基本科學探究能力包含：
1.觀察(observing)：用感官來收集有關物體的訊息。
2.推論(inferring)：根據以前所蒐集的訊息或資料，來做「猜測」有關這個物體 或事件。
3.測量(measuring)：使用標準和非標準測量工具，去預測描述一個物體或事件。
4.溝通(communicating)：使用文字或圖形符號來描述一個物體的動作或事件。
5.分類(classifying)：對物體現象或事件，以屬性或條件的基礎進行分組或排 序，使其類別化。
6.預測(predicting)：根據目前所持有的證據去說明物體或事件的未來的結果。
(二)統整性的科學探究能力：
包含較高階複雜的控制變項、定義操作型定義、提出假設、解釋資料、實驗、
形成公式…等能力。
本研究採用國內學者周淑惠(2002)在綜合國外各學者之看法後，提出之幼兒階
段應培養且具備的五項科學探究方法，稱之為程序能力，茲分述如下：
1. 觀察：運用五覺去獲取第一手資料。
觀察
定義問題
形成問題
探究概念
表達預測 溝通發現
反思發現
解釋結果
執行研究 科學社群
社會
8 等人，2007)。American Association for the Advancement of Science,[AAAS], 1993、
1989) , National Research Council, [NRC], 1996）與Department of Education
Curriculum,[DEC], 1989)皆主張探究源自於學生日常生活經驗的真實問題，是科學 課程的核心，科學教學應提供學生較多探究自然的機會，使其在探索的過程中，
理解科學概念的意涵。美國國家科學教育標準（NRC）更揭示，幼兒學習時需要 透過手動(hands-on)與心動(mind-on)的配合，才能從操作之中獲得知識(National Research Council, 1996)。幼兒深受日常生活經驗所影響，這些直觀經驗影響幼兒甚 鉅，為幼兒從生活經驗中建構各種概念及各項知識的基礎，而幼兒本身就是一個