第五章 結論與建議
第二節 建議
透過準實驗研究的方式，研究者在制訂研究主題並收集相關資訊之後，透過 自行設計的科學史教材與教學活動，分別在高三物理課程中熱學及物理光學兩個 單元，進行了兩階段的科學史融入教學活動，並依據學生在第一階段科學史融入 熱學課程結束後的反應，進行第二階段課程的調整與規劃。透過科學史教學的方 式，實驗組學生的科學本質觀點更加接近現代觀點；學習成就的表現上，不論是 透過傳統試題或是 PISA 類型試題進行評量，在科學史教學活動後學生的成績都 有進步的跡象。本節依據本研究所獲得的結果與結論提出建議，做為日後規劃科 學史教學活動的參考，及對於未來研究上的看法與建議。
一、 對於科學史教學的建議：
(一) 由學生在科學史活動學習單的回答以及學習感受問卷的意見，研究者建 議教師在引導學生進行科學本質問題思考時，應提供學生更充足的時間 互相討論、交換想法，透過小組合作提高效率。
(二) Abd-El-Khalick & Lederman(2000)主張除非伴隨明示的教學策略，否則科 學史或科學史哲的課程，不容易對於學生的科學本質觀點產生明顯提升
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的效果；謝甫宜與洪振方(2010)也提出在科學本質教學中，若能明確地 指出科學本質，是最能夠增進學生科學本質的教學方法。因此，研究者 日後在進行科學史教學活動時，不論是科學史教材的編輯或是學生在思 考科學本質問題的引導，可以將科學本質更明確的凸顯出來，並視為教 學的目標之一，這樣就能更有效地促進學生對於科學本質的認識。
(三) 隨著科技的進步，教師在教學現場能夠提供學生更多元化的資訊，透過 電腦的協助教師也能更及時地獲得學生的回饋訊息，了解學生的學習狀 況，若能透過互動式軟體模擬從前科學家的研究、科學史小動畫呈現科 學家生存時代的時空背景...這些都是紙本形式的學習單不容易做到的。
因此，研究者建議教師在設計科學史教材時，能夠多利用多媒體工具，
提供學生更豐富的科學素材，讓學生對於科學家在創造科學知識時的過 程，能夠有更深刻的體會與認識。
(四) 許多在教學現場的科學教師都期待能透過改變自己的教學，進而提升教 學專業能力及豐富教學的內容，卻往往因為擔心學生的成績受到影響而 猶豫不決。從本研究所獲得的研究結果可減少教師對於使用科學史教學 的疑慮，若能更進一步，鼓勵其它有興趣的教師共同參與，透過教師社 群的合作，應該能夠更有效地促進教師教學專業的成長。
二、 對於後續研究的建議：
(一) 近年來，多元評量的重要性逐漸受到重視，為了配合十二年國教的實施，
教育部要求全國高中教師在「差異化教學、多元評量、有效教學」等方 面參與 14 小時的實體研習，此外，由 102 學年度開始（9 月），新北市 教育局建議各校段考試題暫定融入 20%仿多元評量試題，全面啟動多元 評量融入新北市課堂學習與評量。由此可知，隨著十二年國教的實施，
對於學生學習情況的評量，不論是評量的形式、工具或內容都會逐漸的 多元化。因此，日後在科學史融入教學的相關研究中，如果想要探討科
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學史教學對於學生學習成就的影響，評量的方式也不再侷限於傳統類型 的試題，透過多元評量的方式探討科學史教學對於學生學習狀況的影響，
似乎可以做為後續研究的方向。
(二) 目前高中物理課程規劃中，高二社會組學生也安排一學期每周兩堂課的 物理課，對於學生科學素養的培養並沒有自然組與社會組的分別，如何 在時間更緊迫的課程規劃中，透過科學本質教學相關活動提升學生對於 科學本質的認識，讓這些學生在未來踏入社會後，能夠透過合適的態度 與方法面對科學議題，研究者認為是後續可以嘗試進行科學本質教學相 關研究的方向。
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參考文獻
一、 中文部分：
王靜如（2006）。傳達科學本質之理論與教學實例。台北市：秀威資訊科技。
田炯良（2003）。融入科學本質之教學對八年級學生科學本質觀及學習動機之影 響。國立彰化師範大學科學教育研究所，未出版，彰化市。
杜鴻模（2002）。物理科低成就學生之輔導個案。科學教育月刊，252，46-51。
吳美瑩（2004）。粒子發展史輸入自然與生活科技教學對國中學生學習成就及科 學本質觀影響之研究。國立臺灣師範大學化學研究所，未出版，台北市。
呂治平（2003）。科學史的學習對國中學生歷史的科學本質觀影響之探討。國立 彰化師範大學物理研究所。未出版，彰化。
林陳涌（1996）。「了解科學本質量表」之發展與效化。科學教育學刊，4（1），
31-58。
林陳涌、鄭榮輝、張永達（2009）。融入科學史教學對高中學生的科學本質觀、
對科學的態度以及學習成就的影響。科學教育學刊，17（2），93-109。
林淑梤、劉聖忠、黃茂在、陳素芬、張文華（2008）。運用科學史傳達科學本質 之教學實務探討－以簡單機械單元為例。科學教育月刊，315，2-18。
邱明富、高慧蓮（2006）。科學史融入教學對國小學童科學本質觀影響之探究。
科學教育學刊，14（2），163-187。
邱奕華（2012）。科學史與科學概念教學順序對學生科學認識觀與學習動機之影 響。國立臺灣師範大學科學教育研究所，未出版，台北市。
林天陽（2008）。以科學史電腦多媒體素材應用於國中「原子結構」輔助教學之 成效研究。國立臺灣師範大學化學研究所，未出版，台北市。
林于湘（2007）。電腦模擬用於評量可能導致的差異－從高中生的科學認識觀與 性別來探討。國立臺灣師範大學物理研究所，未出版，台北市。
姜志忠、張惠博、林淑梤、鄭一亭（2006）。物理史融入教學對提升學生科學認 識論瞭解及其學習成效之研究。科學教育學刊，14（6），637-661。
洪振方（1998）。在科學教學的另類選擇：融入科學史教學。屏師科學教育月刊。
7，2-10。
翁秀玉、段曉林（1997）。科學本質在科學教育上的啟示與做法。科學教育月刊，
201，2-16。
許良榮（1999）。科學史與科學教學：一些省思與建議。物理教育，3（1），93-101。
許良榮、李田英（1995）。科學史在科學教學的角色與功能。科學教育月刊 ， 179，15-27。
許良榮、蕭培玉（2007）。中小學之科學本質與科學史的教學需求之研究。科學 教育學刊，15（1），1-23。
92
許國忠、王靜如（2003）。科學本質教學初探。科學教育研究與發展季刊，33，
15-29。
許峻豪（2009）。科學史融入九年級自然與科技教學之探討－「以動能、位能與 能量」單元為例。國立臺灣師範大學科學教育研究所，未出版，台北市。
陳婉 （2012）。由概念改變探討科學史建模教學對學生熱傳播概念與建模能力 之影響。國立臺灣師範大學科學教育研究所，未出版，台北市。
陳淑媛、洪振方（1998）。科學史融入基礎理化教學之行動研究。Chinese Physics，
2(1)，15-44。
張宗婷（2008）。以互動式歷史小故事與科學寫作活動促進學生理解科學概念與 發展科學本質觀。國立臺灣師範大學生命科學研究所，未出版，台北市。
傅大為（2001）。X Rated 物理教育？。物理雙月刊。23（1）。7-9。
黃邱瑞（2003）。以科學史教材協助高中教師瞭解克卜勒定律概念發展之效益研 究。國立臺灣師範大學科學教育研究所，未出版，台北市。
楊惠如（2008）。融入科學史與實驗教學對國二學生理化學習成效影響之研究－
以「空氣的成分與性質」單元為例。國立臺灣師範大學化學研究所，未 出版，台北市。
臺灣 PISA 國家研究中心（2012）。PISA 科學素養評量手冊。取自 http://pisa.nutn .edu.tw/download/sample_papers/other/Taiwan2011SciencePDF.zip
鄭湧涇（2005）。我國科學教育改革的回顧與展望。科學教育月刊，284，2-22。
鄭瑞樺（2005）。利用互動式科學小故事促進國小五年級學童科學意象之行動研 究。國立新竹教育大學，未出版，新竹市。
劉錫忠、段曉林（2002）。提升國中生對當代科學本質觀理解之研究。中華民國 第十八屆科學教育學術研討會，彰化市。
賴淑婷（2007）。科學史融入教學對學生科學學習成效影響之統合分析。中原大 學教育研究所，未出版，中壢市。
謝甫宜、洪振方（2010）。不同教學方法增進學生科學本質學習成效之比較與分 析。屏東教育大學學報－教育類，35，1-32。
羅豪章（2004）。國小資優資源班科學課程之個案研究—故事架構式的課程設計。
科學教育研究與發展季刊，37，51-66。
93
二、 英文部分：
Abd-El-Khalick, F., & Lederman, N. G. (2000). The infuence of history of science courses on students' views of nature of science. Journal of Research in Science
Teaching, 37(10), 1057-1095.
Aikenhead, G. S., & Duffee, L. (1992). Curriculum change, student evaluation, and teacher practical knowledge. Science Education, 76(5), 439-506.
American Association for the Advancement of Science, W., DC. (1993). Benchmarks
for science literacy: ERIC Clearinghouse.
American Association for the Advancement of Science. (1989). Project 2061: Science
for All Americans. Washington, DC: author.
Brickhouse, N. W. (1990). Teachers beliefs about the nature of science and their relationship to classroom practice. Journal of Teacher Education, 41(3), 53-62.
Brush, S. G. (1992). A let to the editor of science and education . Teaching the History,
1(4),331-332.
Dagenais, A. (2010). Teaching high school physics with a story-line. Interchange,
41(4), 335-345.
Galili, I., & Hazan, A. (2001). The effect of a history-based course in optics on students' views about science. Science & education, 10(1-2), 7-32.
Hodson, D. (2008). Towards scientific literacy: A teachers’ guide to the history, philosophy and sociology of science. Rotterdam: Sense.In R. Driver, E. Guesne, & A.
Tiberghien (Eds.), Children’s ideas in science (pp. 52 - 84). Philadelphia: Open University Press.
Lederman, N. G. (1996). The nature of science: instructional implication for a
process more tentative than its products. Paper presented at the meeting of the
National Association for Research in Science Teaching, St. Louis, MO.Lederman, N. G., & Lederman, J. S. (2004). Revising instruction to teach nature of science. The Science Teacher, 71(9): 36-39.
Matthews, M. R. (1994). Science Teaching: The Role of History and Philosophy of
Science. New York: Routledge.
Matthews, M.R. (1996). What should be the goal in teaching about the nature of science? . Paper presented at the annual meeting of the National Association for Research in Science Teaching：St. Louis, MO.
McComas, W.F., & Olson, J. (1998). The nature of science in international science education standards documents. In W.F. McComas (Ed.), The Nature of science in
science education: Rationales and strategies, 41-52. Boston: Kluwer Academic
94
Publishers.
McComas, W.F., Clough, M.P., & Almazroa, H. (1998). The Role and Character of the Nature of Science in Science Education. Science & Education, 7(6), 511-532.
Monk, M., & Osborne, J. (1997). Placing the history and philosophy of science on the curriculum: A model for the development of pedagogy. Science Education, 81(4), 405-424.
National Science Teachers Association (NSTA). (1982). Science-technology-society:
Science education of 1980’s (a National Science Teachers Association Position
Statement). Washington, DC: NSTANational Research Council (1996). National Science Education Standards.
Washington, DC: National Academy Press.
Oldroyd, D. R.(1977). Teaching the history of chemistry in New South Wales secondary schools. The Australian Science Teachers Journal, 23(2),9-22.
Rudge, D. W., & Howe, E. M. (2009). An explicit and reflective approach to the use of history to promote understanding of the nature of science. Science & education,
18(5), 561-580.
Tsai, C.C., & Liu, S.Y. (2005). Developing a multi-dimensional instrument for assessing students’ epistemological views toward science. International Journal of
Science Education, 27(13), 1621–1638.
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附錄一 科學史教學活動學習單
熱 是 什 麼 東 西 ?!
仔 細 的 觀 察 生 活 周 遭，隨 時 隨 地 都 可 以 看 到 熱 的 現 象。電 磁 爐 加 熱 時 ， 鍋 子 裡 的 水 溫 會 逐 漸 升 高 ； 當 水 沸 騰 時 水 溫 雖 然 不 再 上 升 ， 但 是 許 多 的 水 轉 變 成 了 水 蒸 氣 。
熱 的 現 象 處 處 可 見，熱 的 本 質 又 是 什 麼 ？ 人 類 對 熱 的 認 識 與 理 解 在 歷 史 上 有 一 段 極 有 趣 的 過 程 。
關 於 熱 是 什 麼 這 個 問 題，荷 蘭 萊 頓 大 學 教 授 布 爾 哈 夫 (Herman Boerhaave ,1668–1738) 提 出「 熱 」是 一 種 不 占 空 間 、 不 具 質 量 且 會 流 動 的 物 質 ， 稱 為 熱 質 Caloric， 吸 收 或 釋 放 熱 質 的 多 寡 稱 為 熱 量 。
在 十 八 世 紀 中 葉 以 前，科 學 家 們 的 觀 念 裡，「 溫 度 」與「 熱 」並 沒 有 什 麼 不 同 ， 他 們 認 為 溫 度 高 低 即 代 表 物 體 含 熱 的 多 寡 ， 溫 度 不 同 的 兩 物 體 接 觸 時 ， 熱 會 從 高 溫 物 體 流 向 低 溫 物 體 ， 直 到 兩 物 體 溫 度 相 同 。
若 將 等 質 量 80℃ 與 40℃ 的 水 ， 混 合 在 一 起 ， 得 到 50℃ 的 水 。
從 「 溫 度 代 表 物 體 含 熱 量 的 多 寡 」 這 樣 的 概 念 ， 得 知 在 混 和 過 程 中 ：
共 放 出 (80℃
－ 50℃
)的 熱 量共 吸 收 (50
℃
－ 20℃
)的 熱 量但 是 ， 這 樣 的 論 述 遇 到 了 不 同 質 量 的 冷 熱 水 混 和 ， 就 不 成 立 了 …
布 爾 哈 夫 疑 難熱水 冷水
可 推 論 出 熱 量 守 恆 的 論 述 ：
「 物 體 混 和 時，熱 不 會 產 生 或 消 滅 」。
80℃ 的 熱 水 20℃ 的 冷 水
+ =
50℃
活動一 布爾哈夫疑難
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共 放 出 (80℃ － 40℃ )的 熱 量
共 放 出 (80℃ － 40℃ )的 熱 量