科學教育白皮書(教育部, 2003)提及:「科學教育是教育的一部分,相對於其 他領域,它的特徵是科學素養的養成」。簡言之,在這日新月異的科技時代裡,如何 培養並提昇全民之科學素養,已然成為科學教育的首要目標(AAAS, 1989;NRC, 1996;
教育部,2003)。
一、 科學素養
(一)素養
素養一詞原指具備3Rs的基本能力(Hurd, 1958;Westby & Torres-Velasquez, 2000)。後因時代變遷與潮流趨勢之故,而有所革新,張一蕃(1997)認為素養可以分 成兩類,第一類為傳統型,包含讀、寫、算的基本能力。第二類為功能型,意指個人 於經營家庭和社會生活,及從事經濟活動所需要的基本技能。教育部(2003)亦於九 年一貫自然與生活科技課程綱要中也明白指出素養的意涵為:「蘊涵於內,即為知識、
見解與觀念;表現於外,即為能力、技術與態度。」蔡淑君、段曉林(2004)則進一 步地將素養闡釋為:「學習者能透過聽、說、讀、寫等方式,藉此與他人進行科學性 溝通的能力」。至於素養的英文意涵,Norris & Phillips (2003)認為至少應包含:
閱讀與書寫能力、知識教育與學習能力等兩個重要面向。
簡單的講,素養泛指個人為求適應社會生活所需具備的基本能力。過去,素養原 指具備3Rs的能力,後因時代潮流之勢而近一步地強調內在知識涵養的增進、外在溝通 能力提升與正向精神態度的養成。而若深入探析,則可將素養細分為眾多面向,如:
文學素養、藝術素養、科學素養……等,其中又以科學素養於現今這由科學與科技主 導的瞬變年代裡,尤其扮演一個引領時代進步的重要角色。
(二)科學素養
身處於一日千里的現代社會中,科學素養應是現代人必備的素養之一。因為一個 成天與新科學、新科技生活在一起的現代人,需要經常性的面對與科學、科技相關的 事務並作出判斷,所以如何正確抉擇的關鍵全繫於日積月累的科學素養。
1958年,〈Science Literacy:It’s Meaning for American Schools〉一文首度 提出科學素養一詞,並將其定義為:明白科學及其相關應用的能力,認為科學專家應 提供自身經驗來幫助人民明白科學素養的重要性,並呼籲應試著縮小在”科學卓越成 就”及”不良科學素養”間的鴻溝。此外,科學素養之所以如此重要的原因為:能使 個人得以妥善面對、解決生活中所有可能遭遇的問題(Hurd, 1958; DeBoer, 2000;
Laugksch, 2000;江德川,2001)。
1991年,謝瀛春認為科學素養不只包含科學知識,還應包括科學精神、科學態度 與科學方法。2003年,教育部亦於九年一貫自然與生活科技課程綱要中明確指示:科 學教育的目標為培養並提昇全民之科學素養,且將科學素養概分為過程技能、科學與 技術認知、科學本質、科技發展、科學態度、思考智能、科學應用、設計與製作等八 大項度。陳文典(2003)則於〈自然與生活科技學習領域之課程及其實施〉一文中提 到:「科學素養乃是經由科學性的研討活動而獲得的學習成果」,並主張科學素養應 包括:知識認知(指得是科學概念認知包含知道、理解、運用等)、過程技能(指得 是處理某特定問題時過程所需的心智運作能力)、思考智能(指得是能夠思考問題的 起源、處理、結束與發展,以及問題本身在情境中的意義和影響)、科學態度(指的 是藉由科學方法的運用而獲得知識的拓展和發現的樂趣,並相信科學的價值,養成好 智且求真求實的求知態度)與傳達溝通(指得是溝通表達的能力)等五大範疇能力。
2005年,陳文典更進一步地於〈科學素養的內涵〉一文中闡述科學素養的定義為:「人
們經由科學學習,而獲得的知識、能力、態度等各方面之增進」。
隨著時空移轉,科學素養的定義雖然早已有所更動,但其目的不外乎是希望能促 使人們養成於現代社會生活中參與科學相關議題以進行分享溝通、制定決策與解決問 題時所需的知識和能力(蔡秉宸 & 靳知勤, 2004)。簡單的說,科學教育的主軸概 念係希望能藉由教育的歷程,以科學探究活動引領、培養並提昇全民之科學素養,以 求激發「創新、創造的能力」與「關心、關懷的態度」,進而期許能安適於未來生活。
二、科學讀寫
人文曾是人類知識的總稱,在過往人類歷史中人文長期居於主導社會脈動的地 位。至於科學的出現則需追溯至近代,科學是一門分離自人文範疇的新興文化,隨著 時代進步與理論開展,在二十一世紀的當下,科學在為人類創造更好生活的前提下早 已高度專業化,然而如此狀況致使科學和人文之間似乎出現了一條深不見底的鴻溝,
不僅使科學成為一般大眾難以親近的學門,甚至因為缺乏人文思維而讓科學成為破壞 人類生活與環境的元兇。為了處理此一隱憂,越來越多的研究者認為科學應與人文重 新展開對話,主張應嘗試透過科學閱讀與科學寫作的溝通管道,努力地讓一般人能有 了解科學、親近科學的機會。
首先就讓我們由閱讀與寫作談起。在知識快速更新的時代中,閱讀與寫作同屬面 對未來諸多挑戰不可或缺的基本要件。閱讀是吸收知識主要且快速的方式,閱讀須協 調並整合相關的訊息,以求理解文意並從文中建構意義,才能有效吸收其中的知識。
寫作則是應用書寫語言或文字表達而將概念加以組織、安排與呈現的一種綜合技能,
不僅結合情感表達與思想傳遞,還可促使孩子學會如何溝通與思考。
胡玲說胡玲說
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黃瑞琴(1991)主張:「讀寫能力的發展是一項萌發的過程,當兒童開始接觸世 界並對外在進行探索與嘗試時,讀寫能力其實就已開始發展」,又道:「讀寫能力不 只是學習的一個認知技巧,更是一種複雜的社會心理語言活動,同時也是一種文化適 應的歷程。」換句話說,兒童係藉由社會互動及鷹架協助,內化口說和書面語言而逐 漸提升語文能力,以適應未來生活。因此,面對日新月異的現代社會,科學讀寫活動 不僅能有效提昇科學素養,更是促使兒童快速擴增經驗、視野與知能的不二法門,所 以兒童更應藉由科學文章之讀寫活動來親近科學與探索世界。以下針對:「科學閱讀」
及「科學寫作」兩大面向之意涵進行討論……
(一)科學閱讀的意涵
閱讀是一項溝通行為,是讀者以自己的認知模式,藉著閱讀而將讀物重新建構的 過程(Barker & Escarpit, 1973)。Goodman認為:「閱讀是動態的建構歷程,是心理語 言的猜測遊戲,是複雜但可被理解的溝通模式」,還認為:「因為每個人的知識、經 驗、背景、文化均有所不同,所以即使兩個讀者閱讀同一篇文章,也永遠不會建構出 相同的意義」(洪月女譯,1998)。
Solso (1988)主張閱讀的目的在獲得理解,並把握文章的意義與內容。洪文東
(1997)則認為閱讀活動進行時即有思考作用存在,思考是一種探究文章意義的歷程,
而科學閱讀是一種理解、建構科學知識與意義的過程。
至於閱讀的優點,根據許多先進國家的研究,喜愛閱讀的孩子,其認知、解決問 題與環境應對的能力,遠超過不愛閱讀的小孩。例如:經常接觸文字,可以增進一個 人的表達能力,擴充個人解讀各種情境關係的應對能力,尤其對於認知、理解能力的 發展及語彙的儲存十分有幫助。國內另有其他研究亦有類似的發現,如:許義宗(1988)
認為閱讀能鍛鍊語文能力,能引發內心的感動與求知慾、高蓮雲(1992)認為閱讀能 讓兒童覺知快樂,能培養兒童適應能力,能增加兒童語文能力,能啟發兒童閱讀興趣、
司琦(1993)認為閱讀能擴大兒童知識,能增加兒童語文能力,能彌補教科書之不足,
能供兒童娛樂消遣、游乾桂(1999)認為閱讀能豐富孩子的幻想世界,能訓練孩子的 口才,能健全孩子的人際關係,能啟發孩子的自我創作能力。
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科學閱讀係指以科學性讀物為閱讀體裁的知能累積歷程。Goodman 認為,面對日 新月異的未來社會,人們為了因應諸多挑戰,透過科學性的閱讀以培養應備知能是必 要且可行的(洪月女譯,1998);美國科學促進會(AAAS)亦於1989年主張,若要能確
科學閱讀係指以科學性讀物為閱讀體裁的知能累積歷程。Goodman 認為,面對日 新月異的未來社會,人們為了因應諸多挑戰,透過科學性的閱讀以培養應備知能是必 要且可行的(洪月女譯,1998);美國科學促進會(AAAS)亦於1989年主張,若要能確