科學本質

美國科學促進會報告中（American Association for the Advancement of Science[AAAS], 1994）提出了全美國公民科學素養目標，強調科學本質中的科學 的世界觀、科學方法的探究、科學企業的本質與其他領域連結的重要性。加拿大 測試全國學生學業水平的泛加拿大評估計劃（PCAP 2013 Report on the

Pan-Canadian Assessment of Science, Reading, and Mathematics, 2013）將科學本質 視為重要的評估項目之一。科學本質在 2000 年也被列為我國九年一貫課程「自 然與生活科技」學習領域中的一項科學素養，這些課程改革均涵蓋科學本質，科 學素養顯然被認為是未來公民所必備的能力，而具備科學素養是了解什麼是科學、

如何形成科學知識、科學的限制、科學與社會的關係等等之必要條件（林淑梤等 人，2008）。儘管如此注重相關課程和教學工作，研究一致將絕大多數的中學生 的科學本質另有概念，歸因於教師以不適當的科學教學模式去呈現科學家調查到 自然現象的故事（Abd-El-Khalick, 2013）。

關於科學本質的內涵眾說紛紜，Roach（1993，引自 Roach＆Wandersee, 1995）

提出科學本質的內涵包括：

1. 科學知識是暫時的，且不斷修正的。

2. 在獲取知識的過程中，多以有證據的方法為主。

3. 科學是尋找知識；科技是應用科學知識去改變環境或人的狀況。

4. 人類的素質，如：想像力，好奇心和創造力對科學事業是必要的。

5. 科學涉及自然世界的研究。

6. 科學努力簡單明瞭的解釋事件，且經常使用數學在搜尋線索。

謝州恩和劉湘瑤（2013）綜合各國相關文獻，整理出各國學者對科學本質的 觀點與內容，歸納出歷史、科哲、社會、心理四大面向，各面向之定義如下：

1. 歷史面向

1.1 科學知識是暫時的，也是有長久性的、累積的部份。

1.2 科學知識轉變有時是漸進的，有時是革命般的。

2. 科哲面向

2.1 科學仍需要理性與實證的基礎，朝客觀與多元的方向前進。

2.2 科學是試圖解釋大自然現象並進行預測。

2.3 科學有其限制，無法解決所有事物，如：倫理道德的考量、人類感 情等問題。

3. 社會面向

3.1 科學是由個人與社會建構，也有共構的部份。

3.2 科學是人類文化的一部份，會受國家、社會等影響，但應不及科技 對社會的影響。

4. 心理面向

4.1 科學由科學家所建構，包含人類的創造想像力，無法完全避免主觀 或偏見。

高慧蓮與蘇明洲（2004）針對國小學童，界定出教學科學本質的範疇與內涵：

1.科學知識的本質 2.科學探究的本質 3.科學事業的本質。林陳涌（1996）發展一 套可靠的評量工具「了解科學本質量表」，其中涵蓋的內涵為 1.科學方法的本質 2.科學知識的本質 3.科學事業的本質。Koehler, Bloom 及 Binns（2013）提出科學 本質的宗旨為暫時的、實證的、創造的、主觀的、觀察與推論、社會與文化及理 論與定律，並且利用紮根理論定義出子分類，進一步的描述此架構，內容如下表 2-2：

表 2- 2 科學本質宗旨與子分類（Koehler, Bloom & Binns, 2013）

邱明富和高慧蓮（2006）為其研究遍尋相關文獻，設計出一份適合學童的科 學本質模式，將科學知識的本質、科學探究的本質、科學事業的本質三個面向，

並將其內涵加以清楚界定，如下頁表 2-3。

本研究綜合整理上述相關文獻，欲將文獻內容中所探討的科學本質之內涵，

包含科學的暫時性、實證性、創造性、主觀性、觀察與推論、社會與文化及理論 與定律等作為研究設計的依據與參考，並進一步的設計為問卷作為本研究評估之 工具。

表 2- 3 學童科學本質的內涵（邱明富和高慧蓮，2006）

層面 項目 細目敘述

科學知識的本質 累積性（tentative） 科學的知識經由時間累積而來的。

暫時性

（provisional）

科學知識是可能改變的。

可重複性

（replicable）

科學知識可以一再重複的被驗證。

（theory-laden）

不可能有「絕對客觀、毫無成見的觀