社會性科學議題與非制式推理

壹、 社會性科學議題的意涵

隨著科技的巨大快速進步，特別是在過去的二十年中，因科技發達，且其不 斷研發創新的物品往往貼近人類日常生活中且息息相關，如基因工程，幹細胞研 究、基因治療、環境問題、基改食品和能源使用……等，在面對這些包括社會政 治、倫理道德、能源經濟、生態環境、健康醫療等問題時，由於不同立場、文化 背景、價值觀判斷與信仰、或解決方法產生衝突時，往往同時具有正、負面的效 應難以達成共識，於是產生爭議，在這些議題上科學的研發、技術的應用和社會 問題是相互依存的實體，且日益被科學教育工作者提出和重視，故被稱為社會性 科學議題（socio-scientific issues）( Bell & Lederman, 2003; Kolsto, 2001; Sadler, 2004; Zeidler et al., 2002)。

Driver、Leach、Millar與Scott（1996）指出「社會性科學議題」，牽涉到社會 各個層面，考慮到科技在概念、程序或技術上的應用以及學習者的價值判斷，並 有多元觀點不同因素的介入，影響到整個社會的科學議題，因而難以形成解決問 題的共識，沒有明確的解決方法以及固定的標準答案，人們對於應用與否的取捨 就呈現出社會兩難的情境局面。然而，無論是把這些科技議題稱之為社會性科學 議題(SSI)（socio-scientific issues）、科學-技術-社會(STS)

（science-technology-society）或嚴重社會問題(SAQ)（socially acute questions）其 實並不重要；由於社會性科學議題是結構不佳、複雜的、受到多元觀點影響的問

題，通常沒有明確的解決辦法，也缺乏最終解答，當涉及到科學、社會、政治、

經濟、文化和道德這類問題時，各方必須透過提出互相競爭的觀點來整合解決之 (Sadler, 2009)。現代科學教育的目標已重新定義，由於各項社會性科學議題的複 雜性，學生極需在處理社會性科學議題上培養分析、判斷及統整資訊的能力，而 來因應環境的變遷(Cajas, 2001)。

本研究所指的「社會性科學議題」，根據Sadler (2004)的說法，這些從當代科 學或技術的發展與應用所引起與社會倫理道德觀念、社會發展緊密相關的各種角 度爭議性質，以及結構不良的典型特色的社會問題，都是與社會概念或科學技術 相關聯的複雜性議題，而這類議題是具有不同觀點的開放性問題，無法僅單一以 科學知識來加以解決，還受到個人道德因素的影響，而且，無論社會大眾是否願 意去關注或處理，這些科技議題還是會不斷的日增產生與形成。

劉湘瑤、李麗菁與蔡今中（2007）提出主張在任何學科教學中以具有爭議性 的、地方性的、開放式且結構不佳的社會性科學議題，例如科技發展對生態環境 的影響、對資源的使用、對人類的健康等與人的生活品質有關聯的公共議題作為 教學素材，讓學生瞭解科學（技）與社會之間的關係，來引導學生並能運用相關 科技知識，對議題進行價值判斷和問題處理，並提出解決方案，進而從中瞭解科 學－技術－社會（STS）之間的關係。所以，我國中小學九年一貫課程綱要所強 調的是學生「帶得走的能力」之技能培養，以社會性科學議題之特色所設計之教 學，對於學生「運用科技與資訊」、「主動探索與研究」與「獨立思考與解決能力」

等基本能力的養成有其相當重要性；而課程綱要「自然與生活科技」學習領域中 指出欲進行社會性科學議題的教學，可以透過資料蒐集的方式對議題進行批判思 考，增進學生知識及培養解決問題的能力，從中了解科學的發展對人類生活或社 會有很大的影響（教育部，2008）。

國外有許多針對社會性科學議題教學之相關研究或是探討其教學策略，例如 Grace（2009）針對學生面對社會性科學議題時的品質決策討論與做決定的能力 進行研究；Acar et al.（2010）提出社會性科學議題可用來檢視學生論證的品質

和所做的決定；Klosterman與Sadler（2010）指出以社會性科學議題為導向的課 程，讓學習者進行討論內容知識與概念理解、批判思考和做決定、角色扮演

（role-play）、戲劇、辯論（debate）；以及Zeidler、Sadler、Applebaum與Callahan

（2009）使用的個案研究與實地調查、Jakobsson et al.（2009）實施的討論和合 作學習以及Eggert與Bogeholz（2010）運用做決定策略（decision-making）等，

研究顯示以社會性科學議題融入在教學中可以促進學生論證、探究、非制式推理 和做決定等能力的發展（Eggert & Bogeholz, 2010; Zeidler et al., 2009）。因此，提 高學生對於處理這些社會性科學議題進行思考推理以及做出適當決定的能力，已 被視為現代科學教育的重要目標( AAAS, 1989, 1993)。本研究所進行之社會性科 學議題的內容則是以社會的情境脈絡中日常生活經驗「核能發電」議題為主題的 相關事例。

貳、 非制式推理思考的意涵

在廣泛的科學素養概念，社會性科學議題推理和決策，一直被認為有其重要 性(AAAS, 1989, 1993)。在21世紀，作為民主社會的公民，學生有越來越多的機 會遇到各種社會性科學議題。為了促進科學素養，利用這些有爭議的議題為學生 提供有意義的情境，強調學生在處理議題時可能需要推理和做決定，進而讓他們 有優質的決定或立場；因此，他們如何在社會性科學議題上改善他們的推理能力 並作出決定，已經受到科學教育工作者和研究人員的關注(Bell & Lederman, 2003;

Hogan, 2002; Sadler, 2004; Sadler & Zeidler, 2005; Yang, 2004)。

Shaw(1996)認為推理可以定義為構建和評價論點的過程。許多年來，從哲學 和心理學的傳統邏輯主義，對推理的研究一直集中在要求學生根據特定演繹推理 範例前提下，評估邏輯的論點或產生有效的結論 (Evans, 2002)。在這些推理任 務中，學生有明確定義的議題，並且告訴他們假設的前提下議題是真實的、必然 的邏輯，提取或認可唯一的結論(Evans & Thompson, 2004)。

正如字面意思，制式推理（formal reasoning）和非制式推理（informal

reasoning）似乎是兩種相反的推理形式，雖然有人認為科學的結果可能是在制式 的邏輯推理和分析的呈現，但結果本身則是源於非制式推理(Tweney, 1991)。事 實上，制式推理與非制式推理共用一些共同性，但有一些要點、特質區別這兩種 形式的推理；制式推理的議題是清楚界定，議題的前提是明確和清晰；非制式推 理的議題則不像制式推理或科學推理，是沒有明確的定義且結構不良(Sadler, 2004)。近年來，教育工作者在課堂上提出許多非制式推理的任務，由於前提未 顯式說明，因此，非制式推理中論點的結論不可能劃分界線(Perkins, 1985; Means

& Voss, 1996) 。非制式推理涉及到對缺乏明確解決方案的複雜問題產生和評價 的立場(Sadler, 2004)，因此，教育研究人員也越來越強調非制式推理的重要性 (Kuhn, 1993; Sadler, 2004)。

如同制式推理一樣，非制式推理也被公認為是一個理性構建和評價論點的過 程 (Kuhn, 1993)。越來越多的教育工作者都承認，學生處理社會性科學議題時，

包括有關政治、社會、經濟、文化、道德等因素，都有可能對於科學發展的進程 多少發生影響，甚至許多科學理論的形成常是透過非制式推理的方式，所以，非 制式推理能力發揮了重要的作用( Sadler, 2004)。在這些相關的研究中，以適當的 方式利用社會性科學議題，探討學生在這些議題上來提高推理的能力實踐非制式 推理思考的過程，仍然是没有提供合宜的機制(Kuhn, 1993; Means & Voss, 1996)。因此，審慎和更深入地探索學生在社會性科學議題的非制式推理思考，

應該是至關重要的。

參、 社會性科學議題與非制式推理之相關

以往的實徵研究表明學生概念的理解，在社會性科學議題的非制式推理中 是重要的( Hogan, 2002; Sadler, 2005; Sadler& Zeidler, 2004)。 Means 與 Voss (1996)探討了學生非制式推理的技能與年級、能力、知識水準的關係，他們發 現學生的知識水準，和他們非制式推理的表現顯著相關，較高知識層次的學生 在進行非制式推理思考時，他們可能會提出多個論點。但是，也發現他們的知

識水平高並不能保證其非制式推理思考品質更高 (吳穎沺, 2007)。Wu 與 Tsai (2011)提出為了便於學生對社會性科學議題概念的理解，線上探究活動可能會 有所幫助；例如，當學生遇到該不該蓋核能發電廠，或是基因食品改造的社會 性科學議題時，他可能會嘗試在網際網路上搜索關於這一問題的相關資訊，最 後形成他個人的概念理解，並就此問題作出個人的決定；亦即，他在網際網路 上搜索的資訊，可能會有助於他就這個問題推理和決策。

近來，科學教育研究者強調並且進行探索學生如何運用他們對議題的非制 式推理思考，來解決社會性科學議題；例如，Hogan (2002)主張需要培養學生 的生態背景知識，對複雜的環境議題作出原則性決定。學生將其學習到的知識 應用在新的學習情境亦即學習遷移，已經被教育工作者視為一個重要的教育議 題(Haskell, 2001)。因此，本研究想要來檢驗網際網路可被用來作為提高以及改 善學生社會性科學議題非制式推理思考品質的工具。

肆、 小結

從本節之文獻綜合整理結果來看，可以得到以下結論：

社會性科學議題乃源自於科學與社會中各個面向的爭議問題，本質上是複 雜、結構不佳、並受到個人的知識概念、價值觀、資訊來源……等因素影響，社 會大眾面對這些和生活息息相關的議題，往往沒有明確的解決方式；將社會性科 學議題納入科學教育課程中，為學生提供有意義的學習情境，發現其可能的學習 成果對非制式推理思考和做決定的能力均有所影響，藉以提升學生成為未來有科 學素養的公民做準備。