一、研究範圍
（一）研究主題
謝州恩與劉湘瑤（2016）提到，自然與生活科技的科學課程是從國小中年 級開始。目前國小低年級的生活領域也有部分自然科學的相關內容，但學生尚 未接觸以自然科學為名的學科。雖然美國 NRC (2013)與國內九年一貫 NOS 能 力指標（教育部，2008）皆有對低年級提出應學習的 NOS 項目，但參考國內許 良榮與蕭培玉（2007）的 NOS 項目與英國教育部 Department for Education (2013)頒布的 NOS 學習內容，並未包含低年級的學習。由上可知，低年級是否 適合學習 NOS 應是另一個爭議處。但本研究的聚焦與範圍在於確定需要學習的 中、高年級學習階段為主要探討對象。
又由上述名詞釋義中可以知道本研究的論證省思教學未必與其他研究相 同。如：本研究的論證模式，並非傳統的 Toulmin 模式，雖可以探討，但無法 推論到 Toulmin 模式相關的教學研究。又後設認知是不易測得的，學生的後設 認知可能隨時產生。但本研究是針對論證課程，有提示學生後設認知的設計，
但是學生能否產生後設認知或有其它後設認知產生，本研究難以追蹤測得。僅 就該研究設計與其他兩種模式不同進行學生 NOS 前後觀點差異的比較，為研究 範圍。
（二）研究對象
由上述三個研究目的來分，第一個研究目的的實徵研究，需要的諮詢對象 是相關領域的大學教授與國小科學教師，透過大慧法諮詢他們，以產生出適合 國小中、高年段的 NOS 理論標準。經專家內容效度諮詢問卷，施測的對象則是 小學六年級學生。第二部份主要研究的對象是小六學生，故在研究設計時需要
考量這些未成年學童的心智年齡與教學課程銜接，與過去未與課程銜接的 NOS 學習、中學或成年的 NOS 學習可能因而不同，例如：小學生需要更多鷹架來支 持他們專注於自己的活動內容與省思等。同時，也將請授課教師參與本階段的 前、後測驗，也將授課教師視為研究對象。
這些專家學者、老師與學生，受研究者的安排，非全國隨機抽樣而來，故 推論上有其限制。
（三）NOS 項目
此外，由於本研究 NOS 項目是由研究者閱讀文獻先設定 NOS 項目範圍，
且專家學者與專門教師所決定哪些對學生是重要的，故有些重要的 NOS 可能漏 列，而研究結果也可能因而與他人研究有差異。推廣上可能因而受限。
二、研究限制
由於不可能循遍國內相關領域所有學者且同意參與本研究大慧法調查，將 調查 22 名相關領域專家學者與 21 名國小科學專門教師，為本研究 NOS 重要性 與當代相關學者 NOS 觀點的依據。然則國內與世界上相關領域諸先進人數相當 多，為何就以這些專家與教師為代表，且是由研究者所尋找的，難免被視為有 主觀的嫌疑。故受限於研究範圍與便利性，以及受調查學者的自主性，可能因 此導致各種 NOS 重要性與當代學者 NOS 觀點誤差。且每一領域（科學史哲、
STS、科學、科教與實務）學者與教師會因學術與教學立場，可能難以說服其 他領域的學者認同自己領域的觀點，而僵持不下。故觀點的取捨與標準，以四 分差（quartile deviation）Q3≧4.0 以上，且標準差小於 1 的項目，作為對小學 生適合且重要的 NOS 標準。
第二部份的實徵研究，雖是以相同教師且隨機方式分派教學模式，可減少 班級直接被指派教學，被視為不公平的疑慮。但各班但畢竟人數有限，三種教
學模式差異的結果，或有更好的教學模式未被採用，這些都可視為本研究的限 制。
又本研究省思後設認知策略不易測得，或許有更好的工具或方法測得，或 更好的後設認知策略使學生認識 NOS，這些考量也使本研究推論上受到限制。
第貳章 文獻探討
本研究為了釐清 NOS 觀點，應先探討何謂「科學」、「本質」與「科學本 質」。在實證科哲、科學史、科學心理學與科學社會學、歐美等中小學課程的 NOS 標準等來看 NOS，可以將 NOS 觀區分成三類，並整合出適合小學生的 NOS 觀點。
又為了瞭解小學生 NOS 觀經教學的轉變，需先瞭解國內 NOS 教學課程，
以及有哪些教學策略。以論證省思進行班級實驗教學時，省思與後設認知的理 論關聯為何？
以上相關的文獻將於本章中探討。