研究背景

本章分為五小節，主要是將本研究的研究背景、研究動機與目的、研究的問題、相 關名詞和研究的範圍與限制，依序做說明。

第一節 研究背景

在科學教育的領域裡，促使學生了解科學的本質一直是科學素養的重要部分之一。

在國外的課程裡（American Association for the Advancement of Science [AAAS], 1990;

National Research Council [NRC], 1996），科學素養的重要項目之一即是培養學生對科學 本質（nature of science）有適當的了解。而科學本質一詞，即是指科學知識論的內容，

一般而言呼應了假設、評估、科學概念的發明，科學社群如何達成一致性和科學知識的 特徵等議題(Ryan & Aikenhead, 1992)，因此我們可以說對科學本質有適當的了解亦即對 科學知識論觀點有適當的了解。在國內已全面實施的九年一貫課程中，從自然與生活科 技領域所羅列的分段能力指標中，便可發現，提昇國民的科學與科技素養是該領域課程 的重要目標之一（教育部, 2003）。以科學本質的分段能力指標內容來看，亦即為發展良 好的科學知識觀。發展良好的科學知識觀之所以重要，在於根據近來的研究顯示，良好 的科學知識觀在科學教育領域中一直被許多學者認為其會影響學生科學學習。良好的科 學知識觀可以有助於學生學習科學內容(Hammer, 1994; Schommer, 1993; Songer & Linn, 1991)。國外對於七年級學生的研究顯示，大部分學生若是抱持偏向實證主義的科學知 識論觀點，極可能採被動接收的方式去獲得科學知識，對於實驗活動也會採取較侷限於 純粹的觀察行為而不是進一步的從探索中建構出科學知識(Carey, Evans, Honda, Jay and Unger, 1989)。因此這些學生在學習科學知識時，可能採取的學習策略是屬於機械式的記

憶方法，而不是使用有意義的學習(Tsai, 1998a)。同時國內也有研究顯示，國中階段的學 生，其所抱持的科學知識信念觀點會影響其學習科學知識時，所採用的學習策略及表現 出來的學習態度（Tsai, 1998b）。然而一些研究也顯示，許多學生仍未發展出良好的科學 知識觀(e.g., Driver, Leach, Millar, & Scott, 1996)。

近年來，關於學習者的科學知識信念之研究有越來越受到重視的趨勢，因此在國內 科學教育的領域內，如何透過實施適當的教學活動去影響學生的科學知識論觀點，進而 促使學生在學習科學時，採取更為積極有效的學習策略與方法，獲得更好的學習效果，

達到教學目標，對於學習者而言，實為有其重要性。而在教學實務上，教師如何運用其 教學策略及自身的影響力，影響學習者的科學知識論觀點發展，使其能在學習的過程 中，朝向成熟良好的觀點改變，促使良好教學效果的展現，亦具有其重要性。

長期以來，改變學生的科學知識論觀點的相關研究對象多以大專以上的學生或是職 前及在職的教師為主，雖然近年來國內外的研究對象也逐漸包含國小及高中階段的學 生，但是以國中階段學生為對象的相關研究仍為少數，且在國內的現行的教育體制及環 境下，國中階段學生的科學知識論觀點應會影響目前及未來科學課程的學習及看法，甚 至影響對於未來求學階段的分流試探，因此如何使國中階段的學生，改變其科學知識論 觀點從而促進其有效的學習科學課程，實為有其必要性。另外在改變科學知識論觀點的 教學方法上，Abd-El-Khalick ＆ Lederman (2000)對於改變教師對科學本質的觀點(NOS) 相關研究文獻回顧，將這些教學方法分為隱性(implicit)和顯性(explicit)的兩種，所謂隱 性是指透過科學探究活動等方式以改變學生的科學知識論觀點，而顯性是指透過科學史 哲等材料於教學過程，使學生的科學知識論觀點得以改變。在此方法的分類架構下，國 內外相關研究若以國小學生為實施對象時，因為限於學生的語言認知能力而僅能採取隱 性的方法，然而當實施對象是大專以上的學生時，由於語言認知能力的發展成熟，則可

以採取顯性的方法。因本研究的研究對象為國中階段的學生，考量此階段的學生的語言 認知發展成熟度，因此採用結合隱性和顯性兩種方法，以期改變其科學知識論觀點。