社會性科學議題與非形式推理

一、 社會性科學議題和非形式推理之相關

推理（reasoning）是按邏輯規範推理思考的歷程，或說是解決問題時合理思考的歷程（張 春興， 1989），也可以被定義成建構和評價論證的過程（Shaw, 1996）。它屬於「學習遷移」

的一種(林寶貴和張昇鵬，1999)。推理可以分為形式推理（formal reasoning）和非形式推 理（informal reasoning），形式推理一直被邏輯實證者所重視，它是指以邏輯規則和數學 為特點的正式推理，以演繹和歸納的過程導引思考者獲致必然之結果，它的前提是固定不變，

有一定的結論，但並非所有的情境都適合運用形式推理（Tweney, 1991）。非形式推理常會

因新的發現與資訊的獲得，而導致前提的改變，也影響了推理的結果（Sadler, 2004a）。非形 式推理的架構包含了認知和感情方面的過程，促成複雜問題的解決，其中包含有關特定主題 的因果關係、利弊得失、正反兩方立場的推理或者作抉擇，其強調的是對該議題之態度與看 法，沒有明確解決方法（Zohar and Nemet, 2002）。

形式推理和非形式推理兩者有部分共同特性，例如和形式推理一樣，非形式推理也是理 性的建構與評估論證的過程（Kuhn, 1993a）；但這兩者間也有些本質上的不同，例如形式推 理的問題定義明確的，前提也很清楚詳盡；但是不同於形式推理，非形式推理的問題沒有明 確定義，架構也不完整。一般來說，非形式推理牽涉到對於議題之立場的產生與評估，而這 些往往又是缺乏明確解決方案的複雜議題（Sadler, 2004a）。在非形式推理事件中的前提可能 是不明確的狀態；就結果而言，非形式推理的論證結果也許可能無法有明顯的區分，因此非 形式推理常被用在同時有支持與反對立場的情境中，例如抉擇要相信什麼或者要採取何種行 動（Shaw, 1996）。

非形式推理技能相當重要，且其重要性更是日漸為教育研究人員所重視（e.g., Kuhn, 1993;

Sadler, 2004）。關於非形式推理的應用，社會性科學議題是理想的選擇( Kuhn, 1993b)；社會 性科學議題不同於其他科學議題，它們是開放性的、結構不完整的、有爭議的，學生會遇到 多面向的觀點以及多元的解決方案，此與非形式推理的條件相符合，因此我們使用非形式推 理來描述個體如何協商（negotiate）和解決（resolve）像這樣複雜的問題。也就是說個體 在協商社會性科學議題等複雜議題與產生或採納某一立場時，進行非形式推理，除了會應用 自己對於該議題的認知，也常常會涉入自己主觀的情感因素（Sadler & Zeidler, 2005a），其 目的是想使這些引發爭議的、沒有明確解決方法的問題能有適當的解決方案。

二、 非形式推理之相關研究

Sadler和Zeidler（2005a）以應用遺傳學知識於基因工程議題上為例來探討主題內容知識 對於社會性科學議題之非形式推理的重要性，以混合式教學法來進行與分析主題內容知識、

非形式推理類型、非形式推理的品質三者的相關性，其研究對象為269 位大學生，參與者有 自然科學（生物學）和非自然科學（心理學）兩類別，接受Test of Basic Genetics Concepts

（TBGC）問卷測驗，共有23題複選題來測預測基因遺傳概念，本研究基本假定是科學主修的 學生有較好的遺傳學概念。統計後為了區分出TBGC問卷中不同分數的人其非形式推理有何不 同，取樣高分組15人、低分組15人，共計30人進行個別訪談，其中又區分成性別、種族、宗 教信仰、不同學習領域等類別來探討。接受個別訪談的學生被要求思考與解決六個與SSI相關 之不同劇本，即三個基因療法、三個複製人的劇本，但是其皆有相同的基因遺傳概念，研究 者要求參與個別訪談的學生針對一社會性科學議題明確表達立場，希望能讓學生單獨展現其 非形式推理的類型。研究結果顯示：

從訪談逐字稿中得知，主題內容知識和非形式推理品質有關，對內容知識理解較多的學 生其較少產生錯誤推理。訪談時，高分組學生會適切地使用遺傳學知識，增加他們非形式推 理的豐富性，有些個案則會以內容知識來增強自己立場、理由、辯駁；而低分組學生在回答 時不能明確的結合內容知識。另外，高低分組皆未產生明顯的非形式推理類型，因為三種非 形式推理類型並非各自獨立，他們使用每一種推理類型。由結果得知，教師必須配合學生能 力選擇適當的議題來教學，可利用社會性科學議題引發學生不滿足感與學習動機，促使學生 進行有意義的學習，主題內容知識無法改變學生非形式推理的類型，因為處理社會性科學議 題需要多方的推理模式。

Sadler和Zeidler（2005b）用質性研究的方法調查其非形式推理的類型和道德在整個過程 中所扮演的角色，藉此來探究個人如何協商並解決基因遺傳工程之兩難議題。研究對象有16 位女生、14位男生，共計30位大學生，其中15位具有自然科學之生物學（biology）豐富經驗，

另15位心理學（psychology）系但有自然科學教育軟體經驗者，針對人類基因遺傳工程主題 個別進行半結構式訪談，包括了基因療法和複製人兩難議題共六種劇本，藉此探究其非形式 推理的類型。

從研究結果得知，學生之非形式推理主要有四種類型：

（1）唯理主義（rationalistic）非形式推理：立基於理性思考（reason）的考量，研究對 象基於病患權利、父母的責任、其他治療的選擇、副作用、將來之應用和病情差異等六 個不同因素，以理性思考過程引導他們做決策，結果顯示六個腳本共出現88%唯理主義 的非形式推理類型。

（2）情感（emotive）非形式推理：立基於關懷（care）的考量，此類推理常出現在社會性 科學議題做決策的研究中，學生的立場和想法會反應出對人的關懷，研究對象考量親人 實際經驗的困境和感覺，Huntington’s疾病基因治療情況喚起研究對象8和17對於疾病患 者的移情（empathy）作用。六個腳本共出現47%情感的非形式推理類型。

（3）直覺（intuitive）非形式推理：立基於對劇本脈絡之立即性反應的考量，研究對象對 於特定腳本，立即的感覺或回應，不一定能合理的解釋結果，但有助於解決社會性科學 議題。例如，有學生回答「我就是認為那是不正確的，其實我不知道為什麼，正是這種 感覺。」六個腳本共出現25%描述直覺的非形式推理類型。

（4）綜合型（overall）非形式推理：研究對象經常依賴這些推理模式的結合，解決個別的 社會性科學議題的腳本。

再者，結果也顯示出30位研究對象中有28位認為基因遺傳工程議題是屬於道德議題，但 是個人的道德觀點並不必然會影響他們的作決策。訪談結果發現，研究對象會以道德層面的 觀點來關心他們所面臨的社會性科學議題，另外他們的決策會與道德考量及不同的非形式推 理類型有關聯。

Wu 和 Tsai（2007）為了獲得對重要議題有更深層的洞察力，因此在研究中發展綜合完 整的分析架構，運用質與量的分析來探討高中一年級學生（10 級生）有關於核能的使用之非 形式推理，研究對象共計 71 位，45 位男生和 26 位女生，他們來自台灣都會地區同一高中的 二個班級。研究者認為對於能源短缺，在台灣地區是否要蓋第四座核能發電廠，人們產生非 常激烈的辯論。因此核能使用這個議題很適合當作社會性科學議題，在研究中用來探討學生

之非形式推理。而在研究教學前，學生們已經在之前物理課程中學習到核能的基本概念，在 地球科學課程中也已經學過不同發電方法的利與弊，例如火力發電、水力發電、太陽能、核 能等。該研究乃設計開放性問卷讓學生填寫以蒐集學生在核能使用議題之非形式推理的資料。

研究發現學生們從多樣的觀點來產生推理，他們大部分有以證據為基礎作決策的傾向，

小於 40%的學生能夠舉出反例來反駁其相反論證；學生們大量使用支援論證並不能保證他們 的反論證建構會像舉反例建構那麼好，但是他們反論證的使用可以當作其舉反例建構的先 驅。另外，學習者之多樣推理模式的使用可以幫助他們提出更多論證，特別是造成更多反論 證，可以當作其舉反例建構的先驅。在研究中也顯示出對於面對社會性科學議題要有更好的 非形式推理及作決策的能力，學生從學校科學建構中所獲得之科學知識，將是重要的基礎。

綜上所述，我們可以發現，有關非形式推理的研究對象多是高中或大學生，而影響非形 式推理品質的因素有主題內容知識的多寡、理性考量、情感考量、個人先備經驗、道德考量 等。