研究工具

本研究工具包括「科學知識觀量表」、「社會科學性議題活動」，兩種三個工具，

以下是對於研究工具的詳加介紹。

壹、科學知識觀量表

在科學知識觀的工具方面為了方便，研究者找尋的工具偏向量化的量表，因 為量化的量表在評分方面比較容易，且在分析方面也比較快速。而在此研究欲使 用的科學知識觀量表共有兩個，分別是Tsai & Liu (2005)與 Conley, Pintrich, Vekiri &

Harrison (2004)所發展的，在此我們將介紹各別量表的因素與其信效度 一、Tsai & Liu (2005)所發展的學生科學知識觀量表

此量表發展的主要目的是為了測量高中生的多面向的科學知識觀點，此量表 總共分成五個向度:發明與創造的科學本質、理論蘊含的解釋、科學知識的暫時性、

社會性協商與文化的影響（題目詳見附錄一）。

(一)、發明與創造的科學本質(Invented and Creative nature of science, IC)

此向度在於測量學生是否認為科學知識的本質是發明而非發現，認同想 像和創意對於科學知識發展的重要性(建構主義的觀點)。

(二)理論蘊含的解釋(Theory-Laden exploration, TL)

此向度在於測量學生認為科學家進行的探究活動是否會因為科學家的個 人假設、價值判斷和蘊含的理論來影響他們對於科學結果的解釋(建構主義觀 點)。還是學生會認為科學知識是客觀觀察下的產物(實證主義觀點)。

(三)科學知識暫時性(Changing and Tentative feature of science knowledge, CT) 此向度是測量學生認為科學發展的過程，科學知識會隨時代不同改變和擁 有暫時性的特性(建構觀點)或是被認定的科學知識即為真實(實證觀點)。

(四)社會性協商(Social Negotiation, SN)

此向度測量學生認為科學發展是依賴科學家之間的溝通與協商(建構觀點) 或是科學是個人解釋的過程，科學知識的產生主要取決於科學家個人的努力成 果(實證觀點)。

(五)文化影響(Cultural impact, CU)

此向度是測量學生是否認為科學知識的發展會受到文化的影響(建構觀點) 或是認為科學知識是客觀存在的不會受到文化的影響(實證觀點)。

量表包含五個向度，每種向度中各有7 個問題，總共有 35 題。題目敘述方式 以建構主義觀點為主，反向題則以實證主義的觀點敘述。反向題則需反向計分。

此量表為李克特氏五點量表，幾乎完全同意代表5 分依序遞減，幾乎完全不同意 為1 分，越接近 5 分對於此題目的看法朝向建構主義觀點，越接近 1 分則代表對 於此題目的看法朝向實證主義的觀點，反向題因為是以實證主義觀點的敘述，越 接近5 分代表對於此題目的看法朝向實證主義，計分需反向計分在列入分析。

原測驗施測的樣本取自台灣北部、中部與南部8 所高中，共 613 位高中學生，

信度值整理於表，原有的35 題經過因素分析後刪去因素負荷量小於 0.4 的題目剩 餘19 題，整個量表的α值為 0.67，雖然α值不高但是依據 Hatcher and Stepanski (1994)宣稱對於社會科學性的研究其 Cronbachα值最低可接受的α值為 0.55，其為 可以接受的統計數值。且將因素負荷量小於0.4 的題目刪除後每種向度中至少還有 3 題，為可以接受的分量表的題數（見表 3-4-1）。

表3-4-1:科學知識觀量表（Tsai & Liu, 2005）

向度 修改後題數 原始題號 信值度(α)

發明與創造 4 1、2、3、6 0.60

理論蘊含解釋 3 12、13、14 0.68

科學知識的暫時性 3 19、20、21 0.60

社會性協商 6 22、23、25、26、27、28 0.71

文化影響 3 29、32、33 0.71

全部 19 0.67

注：題號下畫底線為反向題

此量表原先發展所針對的對象為高中生，而本研究的對象為國中學生，為了 檢視此量表的信度，重新的進行因素分析，分析量表的因素結構以及其信效度。

二、Conley et al. (2004)所開發的學生科學知識觀的量表

Conley, Pintrich, Vekiri & Harrison (2004)開發了科學知識觀點的量表，其開發 量表的目的主要為測量國小學生的科學知識觀點，此量表總共有4 個向度分別為 來源、確定性、發展和驗證（題目詳見附錄二）。

(一)來源(source)

科學知識來源是否來自於權威，學生是否認為只要是權威所說的科學知識 即為真理(truth)(實證主義觀點)。例如:在課堂上老師所講的科學知識就是真的。

(二)確定性(certainty)

科學知識一定有一個正確的答案。學生是否認為在科學探究中所追尋的就 是一個正確的答案，且科學知識永遠是對的(實證主義觀點)。例如:科學上所有 的問題都有一個正確的答案。

(三)發展(development)

科學是會發展的且科學知識隨著時代發展有時候改變。學生是否認為科學 知識是會因為時代的不同而有所改變(建構主義觀點)。例如:有時候科學家會改 變他們認為對的想法。

(四)驗證(justification)

實驗在科學中所扮演的角色和個體如何驗證知識。主要是測量學生對於實 驗的觀點。例如:對於科學問題，一個好的答案通常是根據許多不同的科學實驗 所得到的證據而來的。

量表為四個向度，總共有26 題，各向度的題數請見表 3-4-2。量表題目的敘述 方式在來源與確定性的向度中是以實證主義的觀點敘述；發展與驗證的向度的題 目，敘述方式則以建構主義觀點為主。此量表為李克特氏五點量表，在發展與驗 證的向度中幾乎完全同意代表5 分依序遞減，幾乎完全不同意為 1 分，在發展與 驗證的向度中，越接近5 分代表對於此題目的看法朝向建構主義觀點，越接近 1 分則代表對於此題目的看法朝向實證主義的觀點；而在來源與確定性的向度中因 敘述方式為實證主義觀點，所以這兩種向度的題目分數需反向計分再進行分析。

此量表發展是為了探討學生的科學知識觀點是否會隨時間的不同而有所改變，所 以在此列了兩個α值(T1；T2)來做為參照(見表 3-4-2)。

表3-4-2:科學知識量表(Conley et al., 2004)

向度 修改後題數 原始題號 信值度(α)

T1 T2

來源* 5 1~5 0.81 0.82

確定性* 6 6~11 0.78 0.79

發展 6 12~17 0.57 0.66

驗證 9 18~26 0.65 0.76

注：*為反向敘述

此量表施測對象為國小學童，本研究的對象為國中學生，為了檢視此量表的 信度，重新的進行因素分析，分析量表的因素結構以及其信效度。

Tsai & Liu (2005)量表中的「理論蘊含的解釋」、「社會性協商」、「文化影響」

此三個因素與社會科學性論證可以看其關連性。由「理論蘊含的解釋」，在論證活

動中也可看出是否會被其言論中的理論所影響，因此可以看科學知識觀點中「理 論蘊含的解釋」與論證兩者的關連；由「社會性協商」，在論證活動中雖然沒有實 際的論證互動過程，但是最後讓學生建立支持、反駁與駁斥的論證，讓學生模擬 協商的過程，如何說服別人去相信自己的論點，因此可以看科學知識觀點中「社 會性協商」與論證兩者的關連。由「文化影響」，此論證活動屬於社會科學性議題，

社會與文化又密不可分，可看科學知識觀點中「文化影響」與論證活動兩者的關 連。而Conley et al. (2004)的量表中的「來源」與「驗證」因素與社會科學性論證 活動可以看其關連性。由「來源」，在Conley et al. (2004)量表強調是否相信權威，

在論證活動中，藉由兩篇不同來源論點的言論報導，或許會讓學生在想法上衝突，

可以看科學知識觀中「來源」與論證活動兩者的關連；由「驗證」，論證的過程需 要提出證據與理由，此論證活動中，又給予學生外在的資訊需要被驗證，可以看 科學知識觀中「驗證」與論證兩者的關連性。

貳、社會科學性議題論證活動

兩個不同科學領域主題的社會科學性議題，「基因改造食品」主要牽涉到的科 學領域的部份是生物學中的基因、基因工程，另外可牽涉到生態、人體健康的部 份，活動中三篇關於基因改造的文章是來參考生物科技與法律通訊以及2002 年出 版的科學人月刊當中關於基因改造作物或食品的文章修改而成。活動二：「焚化爐 的建立」牽涉到科學領域為與理化的化學物質和健康與體育中的人體的健康與地 科的環境主題有關，其中的文章為參考行政院環保數的資料以及Dr. Paul & Ellen Connett 發表於「the ecologist」，鄭益明譯修改(內容詳見附錄三、四)。