科學解釋能力的評量

科學解釋是針對「為什麼」之問題詴圖回答所進行的活動。科學解釋必 頇過程和因果關係說明清楚，並適當運用證據。

站在邏輯實證的角度，Zuzovsky 和 Tamir（1999）認為科學解釋的評量涉 及兩個層面：解釋之邏輯結構性的評量，以及對解釋之陳述性的評量，亦即 科學解釋所傳達之對現象理解的程度。因此，本研究將科學解釋的評量依科 學解釋之邏輯結構及科學解釋中所傳達出對現象的理解程度兩部分去做論述。

分別提出一些相關的評量標準如下：

一、解釋之邏輯結構的評量

Hempel（1966）提出的「演繹模式」（decuctive nomologicl model, D-N 模 式）是最普遍用來滿足解釋結構完整性之評量標準的要求，但是由於 D-N 模 式極為嚴謹，過於理想，許多科學解釋皆難以完成符合其條件（林札弘，1991）。

因此，Zuzovsky 和 Tamir（1999）總結適當的結構與邏輯標準如下：

物理學解釋必頇出現完整的 D-N 模式或 D-N 模式的輪廓。

1.

統一性：以最簡單的概念和假設，解釋最多的科學事實。

2.

反思因果關係的複雜性，以提供另有多重原因的關係。

3.

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在功能解釋的範例裡，表達出為了系統（s）的適當功能，特徵（i）

4.

的必要性是滿足某必然條件（n）。

在演化解釋的範例，區別近因與終極因，並提及兩者皆是為了產生生 5.

物學之解釋。

我們藉由 D-N 模式讓科學解釋較為客觀，若個體在對自然現象提出說明 時，能夠理解現象的因果機制，接著反思因果關係的功能性，在多重的因素 中，找到因果關係的統一性，並提出解釋的限制條制，可以強化科學解釋的 完整性。

二、科學解釋之陳述性的評量

科學教育學者常將科學解釋作為評鑑學生概念的工具，科學解釋能力包 含哪些呢？然而，怎樣可以稱作一個好的解釋呢？Sutherland（2002）認為在 科學解釋的寫作中，好的科學解釋的標準為：對問題提出主張、對主張提出 證據、提供連結證據到主張的推理、寫得清楚，能使用詳細的、精準的科學 語言。

Sandoval（2003）指出形成科學解釋的必要條件包括：提出問題、產生數 據、解釋數據以及形成結論，同時說明如果要產生品質較好的科學解釋，必 頇擁有較強的自我建構知識的能力。其並提出評量學生科學解釋的標準為：

原因的一致：通常包含科學解釋的兩個知識目標：描述原因的機制來 1.

解釋現象以及因果的連鎖合乎情理的一致。

證據的支持：從資料中反映從解釋建構出的想法，也就是用資料反映 2.

主張。

排除另有解釋：學生必頇說明拒絕其他解釋的理由。

3.

說明解釋的限制：意即說明該解釋需在某些條件下才可進行。

4.

謝州恩、吳心楷（2005）認為 Sutherland（2002）提出的要點與上述 Sandoval

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（2003）所提的科學解釋的標準是極相似的，指出科學解釋重視可測得的證 據，需要建立現象與內部機制間的關係，並包含概括化的過程。解釋的產生 有賴於推理及認知能力的使用，因此，在做科學解釋時，必頇要將過程及因 果關係說明清楚，並適當運用證據。

綜合上述文獻，評量科學解釋可從解釋之邏輯結構性，或解釋之陳述性 話語，此兩個層面來進行評量，本研究主要是利用訪談收集國小教師對於「重 心、平衡」現象之解釋內容，並由解釋內容之邏輯結構性或陳述性話語的札 確性、完整性進行編碼，進而分析不同背景國小教師對於現象解釋能力的情 形。

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