教科書功能、美國科教演進與台灣的現況

normative)的陳述。 11.教科書是學校教育中對話的一部分。 12.教科書是文

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Bray(1986)指出，美國中、小學平均每一天有將近 70% 的時間是用於學校教學，

而在教學中就有 90% 到 95% 的時間是專注於教科書上，學生平均每一天花在家 庭作業的時間也有 90% 是用於教科書上，而教師的教學有 98% 的教學內容也都 是與教科書有關(Wernersbach,1987)。同時，也有 90% 的教師其授課內容和活 動是依據教科書及教師手冊，不做任何的增刪與修正(McCutcheon,1980)。而且 學生與教科書互動的時間遠比與教師互動的時間還要來得多(Gall,1981)。

Tamar (1985)指出教科書和其他的學習材料是教與學的工具，故教科書在教學 中扮演主要資源的角色(Pinches Tamar,1985)。Weiss(1993)也指出在 70 年代 中期，美國國家科學基金會(NSF)的評估文件中，說明了教科書的主導角色決定 了科學方面的教學，根據 1985-86 年的全國科學與數學教育調查，有超過 90%

的小學及中學的科學班級使用教科書，明顯可知教科書的使用已超出參考資料，

顯示教科書在科學教育方面扮演重要的角色。而大多數的科學教師在科學教室 中的報告，有 75% 或更多是來自教科書(Weiss,1993)；故可知教科書在科學教 育的教與學中扮演一個重要地位(Betty,1993)，可見教科書對教學活動的重要

11 克號」(Sputnik 1)，此舉震撼整個西方世界，在美國國內也引發了如史普尼克 危機、華爾街股災…等一連串事故，同時亦開始了美、蘇兩國之間的科技競爭。

國際之間的科學教育受美國與前蘇聯科技競賽的影響，遂開始重視科學教育的 實施，此時科學教育的目的是在培育「科學家」，教學的方法則受制約學習理 論(Instrumental conditioning)的影響，以重複操作的方式來培養兒童的科學 過程技能，因此在課程的內容上特別強調：「教師應隨時隨地啟發兒童對科學

(Project 2061)。Project 2061 是以哈雷彗星(Comet Halley)下次接近地球的年

12 Americans 的最高理想。

此計畫在推展過程中，要求參與者必須把握四項信念，即是要用學習成果 Americans)；(2)〔生物和健康科學〕(Biological and Health Sciences)；(3)

〔數學〕(Mathematics)；(4)〔物質科學、資訊科學和工程學〕(Physical and Information Science and Engineering)；(5)〔社會學和行為科學〕(Social and Behavioral Sciences)；(6)〔技學〕(Technology)等六冊。另外 AAAS 在 1993 年 也 出 版 了 一 本 〔 科 學 素 養 的 里 程 碑 〕 (Benchmarks for Science Literacy)，界定了美國學生在二、五、八、十二年級時應該具備的知識與能力，

該書如同課綱一樣，對美國的科學教師在安排課程上幫助甚大。

接著是在 1996 年推展的 National Science Education Standards，其中 除 了 規 範 老 師 該 教 甚 麼 之 外 ， 還 涵 蓋 了 該 怎 麼 教 ， 過 程 中 強 調 的 是 探 究

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(Inquiry)教學，希望加強 professional development，也同時把教學法跟師 資 培 育 的 內 容 都 包 含 在 規 範 內 。 在 此 同 時 ， 美 國 的 國 家 科 學 教 師 聯 盟 NSTA(National Science Teacher Association) 也 提 出 STS(Science 、 Technology、Society) 的教學方式，目的在於拉近教室所學與生活應用之間的 距離，主張生活周遭的所有事物都跟科學息息相關，藉由了解與探討社會性議 題，就可以運用科技來解決各種問題。

最近幾年，基於探究法雖好，但也有其盲點的原因，美國又提出了另外一 波的改革方向。原因是因為即使利用探究教學可以促使學生學習科學的過程變 得有趣，但是畢竟難以使學習得的科學，在將來變成真正可以富國利民的工具，

而且當初設定的目標是 Science For All Americans，但這卻也造成多數人都 把學習科學當興趣，當真正進入比較專業的科技領域時，大家往往就放棄了科 只強調探究(Inquiry)改為同時鼓勵實作(Practice)，藉著所謂 STEM 的口號，

期待藉由人才回歸 Science、Technology、Engineering 與 Mathematics(或 Medicine)等等高科技領域的作為，重新振興美國的國力。

三、台灣教科書發展與九年一貫課程的內涵

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帶有所謂的傳統色彩，「民間版」則是由民間廠商南一出版公司發行。以目前教 科書的使用情形來說，從 1996 年教科書開放以來，截至 2011 年實施 97 課綱為 止，教科書市場已演變為三強鼎立的態勢，即康軒、翰林與南一的市占率早已 囊括九成以上(彭致翎、黃欣柔、藍順德，2015)，比較之下，由國家教育研究 院出版的「國編版」可說已經相形式微。

儘管各版本教科書的經營發行，好壞狀況錯綜複雜，然而針對「有機化合 物」單元概念理解而言，教科書編寫內容的差異，才是本研究欲探討之方向，

因此列舉兩種不同版本中若干共同單元的內容，做以下的簡單對照。

我們舉「認識有機化合物」的共同內容為例來對照說明兩種版本在編排、

陳述或內容概念上的特色。首先，在圖 2-1-1 和圖 2-1-2 中由比較國編版與民 間版的四頁內容實例可以發現，國編版的編排方式中規中矩，文字部分佔據大 部分的篇幅，圖例不多且較小。相對而言，民間版的編排版面比較活潑生動，

使用較多且較精美的圖案來輔助說明，在視覺感受上比國編版來得醒目。在實 驗步驟方面，國編版大部分使用文字說明，對實驗細節與活動討論有很詳細的 敘述。而民間版是運用彩繪圖來搭配實驗說明，也有大篇幅的彩色照片來突顯 竹筷乾餾的過程與乾餾後的產物。

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圖 2-1-1 國編版「認識有機化合物」內容實例

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圖 2-1-2 民間版「認識有機化合物」內容實例

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接著，從圖 2-1-1 國編版「認識有機化合物」內容實例中觀察，可以發現 若干國編版內容的特色。

在圖 2-1-3 的紅色橢圓圈起處可以看到，國編版通常會在陳述正文以外的 空白處，以「更上一層樓盡」為標題來做進一步的內容引述或補充。如圖中顯 示的兩個引述，就是用來加強介紹何謂碳酸鹽與氰化物，以及補充說明肉類經 過燒烤後會產生許多致癌有機物的常識。

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圖 2-1-3 國編版以「更上一層樓」為標題來進一步補充說明

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同時在圖 2-1-4 中的綠色橢圓圈起處也可以發現一種「國編版」內容慣用 的陳述語法，那就是「國編版」經常使用非常平易的陳述方式，來幫助學生連 結「前、後」，或者「以前學過、現在將學」的概念內容。例如「大家回想第一 冊的自然課本中曾經介紹過:動、植物…」、「也許大家都會很好奇，有機化合物 為什麼如此多呢?」等等。

圖 2-1-4 國編版用平易的陳述，幫助學生連結「前、後」

最後，在圖 2-1-5 也可以窺見國編版對於內容中需要動手做的化學實驗都 特別強調實驗的安全性，這是「國編版」的內容特色。例如在圖中可以看到醒 目的「注意事項」(黃色橢圓圈起處)，要求學生在進行活動時，須注意去漬油 附近不可有火源、點燃去漬油的活動須由教師操作等等。同時，在實驗活動的 最後，國編版也會安排「討論活動」的題目供學生腦力激盪、相互討論(紫色橢 圓圈起處)。

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圖 2-1-5 國編版對實驗強調安全性(黃色橢圓圈起處)

接著從圖 2-1-2 可以觀察「民間版」的內容特色。

在圖 2-1-6 的紅色圈起處，可以看到民間版在進入本文陳述之前，會用標 題為「本節將學習到」的簡短內容先說明在閱讀完本節之後，學生將可以習得

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什麼是有機化合物、以及有機化合物的組成元素。這種做法可視為先給閱讀者 一個目標，也可以當成是本節內容的學習方向。

圖 2-1-6 民間版用「本節將學到」的簡短內容(紅色橢圓處) 先說明學習目標與方向

接著由圖 2-1-7 也顯示出民間版也有類似國編版的補充說明設計，如圖中 的紅色圈起處可以看到民間版是以「小視窗」為標題，詳細描述了科學家烏勒 在實驗室製得尿素的化學過程，同時也介紹了尿素的化學式、特性與可供作植 物氮肥的民生應用。

圖 2-1-7 民間版以「小視窗」為標題做 補充

另外，民間版在介紹本文之前，會出現標題為「Warm Up」的內容(綠色橢 圓處)，如圖 2-1-8 所顯示，是以蠟燭燃燒火焰與童軍活動用木材煮飯時會分別

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在玻璃片以及鍋子外面留下黑色物質的現象，來激起閱讀者的好奇與聯想。這 種「Warm Up」的設計，將有助於引導學生朝向探究(Inquiry)的方向來學習。

圖 2-1-8 民間版「Warm Up」的設計符合探究式學習精神

最後，由圖 2-1-9 還明顯看出民間版的一大特色，那就是民間版習慣於大 量使用與生活貼近的舉例與精美圖片(如圖中黃色橢圓圈起處)，這些與生活習 習相關的圖片，似乎容易讓閱讀者留下較深刻的學習印象。

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圖 2-1-9 民間版使用與生活貼近的舉例與圖片加深學習印象

綜合了以上從圖 2-1-1 到圖 2-1-9 中所觀察到的兩種版本內容，我們可以 歸納出以下幾點特色:

1.「國編版」的內容陳述比較平易，正文採用平鋪直敘的方式幫助閱讀者 容易理解。相較之下，「民間版」的陳述方式比較類似一般簡易、但正式的科學 文章寫法，較少出現如嗎、呢…等語助詞。

25 基礎上，受到行為學派心理學家 Gagne、認知心理學家 Piaget、Bruner、

Ausubel，以及科學教育建構論及科學、技術與社會(science，technology and society，STS)等的影響(林清山，1975; 林振霖，1992; 魏明通，2005)。依據 皮亞傑的認知發展理論，人類的認知發展分為四個階段(stage)(王文科，1991)，

包 括 感 覺 動 作 期 (sensory-motor peried;0 〜 1.5 歲 ) 、 前 操 作 期 (pre-operation;1.5〜7 歲)、具體操作期(concrete operation period;7〜11 歲)，

以及形式操作期(formal operation period;12〜15 歲)。國中學生的認知發展，

部分學生屬於具體操作期，部分屬於形式操作期，有些則是屬於兩者間的過渡 期(林清山，1975; 林振霖，1992; 歐陽鍾仁，1988; 魏明通，2005)。所以教 材的內容，就必須配合學生的狀況，使學生適性發展，促進學習。另外，就學 習方法而言，Ausubel 和 Gagne 主張接受學習，認為學生所學到的，主要靠教 師引導和學生接受，而 Bruner 則注重發現學習，主張靠學生獨立發現，認為教 師若直接解釋重要的科學原理，學生無法真正的瞭解。最後就教學目的而言，

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Gagne 及 Bruner 強調要讓學生學得科學過程，Ausubel 則強調讓學生學得事實 和概念。

台灣的自然教科書是依據課程綱要發展的，近百年來，國民中學的自然科 學課程隨著社會文化、國家需求、國際潮流及科學教育之發展而有 18 次的大小 調整(鄭湧涇，2005; 魏明通，2000，2005)。近年來，隨著解嚴後的各項教育 改革，我國中小學科學課程的演進大致上包括了以下五個主要趨勢: (一)目標

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(context analysis)，或稱「古典內容分析法」，最初主要是指一種分析媒體

(context analysis)，或稱「古典內容分析法」，最初主要是指一種分析媒體