科學展覽活動

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第二節 科學展覽活動

目前台灣現行各縣市科學展覽活動的目標與宗旨在廣推科學教育，但也含有 競爭性的活動。而這

項活動與精神源自於教學開放的美國。1920 年代美國開始舉辦且在全國性廣推 開來，非常普及。過內科學展覽活動開始於 1960 年代初期，其精神與結構也模 仿美國(徐佳璋，2007)。根據全國科學展覽活動總則指出，為提升全民科學素質，

輔導中小學校推行科學教育；但 2002 年國內科展發生甄選弊案，經過各地檢討 後，競賽規則有些重大改變。其改變原因為了配合九年一貫課程教材，鼓勵老師 學生共同研究、融入生活經驗、當地特色鄉土文化，培養學生能對周遭事物有深 入地觀察與研究。

壹、 科學展覽活動理論基礎

科學展覽活動的理論基礎，整理國內相關研究者許玫理、郭重吉(1994)指 出，科學哲學是近年來科學教育重要的基礎，且影響教師教學方式，因此有必 要介紹近代科學哲學家的觀點與思想。

一、 邏輯實證主義(Logical Positivism)

邏輯實證主義 (伍振鶩，1999)基本主張，在於反形上學而重視科學知識的 檢證，身受孔德的實證主義影響，因此，邏輯實證主義也是實證主義的延伸，

但又跟實證主義不同之處，實證主義強調對於語言的邏輯分析方法，且批判形 上學的命題，重視運用邏輯分析方法。

邏輯實證主義主張理論是由客觀、觀察累積的結果再經歸納法而得到的，

不受形而上學的理論影響，因此邏輯實證主義又稱傳統科學哲學(徐玫理、郭重 吉，1993)。

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邏輯實證主義在教育方面，重視兒童與青少年的智育，培養分析的、批判 的求知方式，也重視數理科學，對語文訓練著重語文的意義是否適當。它是教 育經驗科學的基礎，讓教育科學化、合理化。

二、 否證論(Falsificationism)

否證論由巴柏(Karl R.Popper)著作 1934 年「科學發現的邏輯｣，書中提到科 學與非科學的區分在於理論是否具「可否證性｣，而非「歸納法｣，「可否證性｣

也是科學與非科學的標準(Popper，1968)。巴柏認為科學知識的建立開始於問題 的發現後，大膽地提出粗略假設，然後努力尋找反例，再修正假設，此理論必 須不斷地接受考驗，同樣地過程繼續進行否證，此法目的不是確認理論的正確 性，而是無止盡地作嘗試錯誤，所以沒有永恆的真理，此法相對於歸納法的科 學方法是「假說演繹法｣。當真理無法解釋我們觀察到的現象時，就應該用更新 的、適用的理論來取代先前理論。因此真的科學知識是不斷進化的累積，追求 科學真理，在這種假設與唪證的科學研究過程中，科學家必須擁有懷疑態度和 批判思考的能力，努力發現理論的缺失，考驗理論的正確度，與傳統科學哲學 所強調理論是絕對客觀、公正的真理，大不相同。

否證論提出檢驗真理的科學方法步驟，問題發生、假設性解答、新理論中 演繹出的命題、驗證，建立經過考驗的理論，因此假設演繹法為巴柏的科學方 法，凡是能被否證的才是科學，因此科學永遠找不到真理，但會越來越接近真 理；科學判斷標準是可否證性、檢驗嚴格性和正確性。

三、 科學歷史主義(Historicism of Science)

科學歷史主義的源由，在孔恩(Thomas Kuhn)1962 年出版「科學革命的結構

｣書中提到，科學知識的的探討，從科學歷史角度切入，以動態觀點方式取代邏 輯分析方法，對科學做一番新的解釋，且配合科學事件作為觀點的論證。

孔恩在「科學革命的結構｣這本書中提出，「派典｣(paradigm)是一個重要概 念，他認為派典的兩點重要特徵是：

1. 它必須是空前成就，都能解決問題，答案也可以讓人信服。

2. 它某些部分值得供後人研究。

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當某個理論確定且有自己的派典時，在此領域哩，所有現象事物在此派典 指引下，都能解答且解

釋，因此科學家對此派典有共識且認同，建構出「常態科學｣(normal science)。因 此在大然界現象問題，在此派典指引下，都能增進我們對事物的認知。例如：

溶液的酸鹼度、沸點。用實驗證明派典與自然界事物現象都能印證。在常態科 學方面，派典雖然指導科學研究方向與方法，但只限定於科學特定範圍，解決 在派典中模糊不清之處，解決以前注意但未深入的問題，更加精煉典範，提升 科學進步。

當科學家收集到事實時，許多派典無法解釋的異常(anomaly)時，科學界設 法以其他方法來解釋謎團，所以有許多各種理論學說來試著解釋，科學界出現 典範混亂的現象，此時出現「非常態科學｣(extraordinary science)，以解答常態科 學無法解答的謎。當派典出現的異常越多，則混亂現象會惡化典範「危機｣

(crisis)，演變成典範「革命｣。以後將有新的派典會取代舊的派典，發生派典轉 移。例如：牛頓的運動定律被愛因斯坦的相對論取代，因此，整個人類科學知 識又大躍進一步，以此形式不斷解答科學未解的謎團。

貳、 科學展覽活動內涵及重要性

科學展覽活動是一種實作科學探究，由學生遭遇實際生活問題後，經過觀 察、收集資料和動手實驗等科學活動，解決問題 (鍾聖校，1999；邱玉玲，

2000；陳義勳，2000；鍾建坪，2003)。學生藉由參與科學展覽活動後，習得更 多相關科學知識、情意與技能，提升動手解決問題的能力；在人際關係方面，

透過合作學習，可以幫助學生找回自信心、尊重他人，並以科學事業對未來生 活職涯為目標。許素(2001)提出學生對於日常生活周遭的事物缺乏問題的敏感 性，可透過科學展覽活動，培養學生動手做體驗，來激起學生探索研究的動 機。

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（CPS）三各部分：挑解挑戰、產出點 子與準備行動有異曲同工之妙。

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研究者 主題 研究 對象

研究 方法

研究結果 傅秀蘭

(2013)

析論文獻探討 在科展指導的 角色

教師 文獻 分析

1.文獻探討主要引起研究動機且需要指 導老師介入協助，若未燦照前人研究歷 程時，較能發揮學生個人特質、展現創 意。有時不必堅持學生先了解前人的研 究成果。

2.已有豐富的研究成果的主題，可提供 較多與主題相關的學科知識與研究方 法資料，對指導教師發展專業知識，只 要能適合學生個人學習需要、強烈研究 興趣、教師可採用適當策略協助，不預 設研究路徑和目標，師生互動中，共藤 體驗發現與突破科學過程。

從上表得知，科展舉辦目的，希望給予學生一個自由揮灑的空間及展現自 我能力的機會，並使學生在自然情境下培養出科學素養，獲得在正規學校教育 之外的科學知識與解決能力，應用在未來生活之中，這符合科學教育的最高境 界，也是舉辦科展期望之效果。張振松(1999)研究指出，科學展覽的作品越來 越多，且研究方法與結果和日常生活有高度相關，培養出不少年輕科學家，甚 至參加國際科展的成果，令人刮目相看。因此，可看出科學展覽在科學教育中 的重要性。

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