科學解釋的評量

科學解釋的評量同時包含兩個層面：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。分別 提出一些相關的評量標準如下：

一、解釋之邏輯結構性的評量

（一）D-N 模式是最普遍用來評量解釋結構完整性之標準：指一個論證 涵蓋了列舉某先行條件與定律之語句的說明項，因此可以解釋或預測 一個現象。這個結構同時滿足邏輯與適當的實徵條件。許多的解釋並 未堅持此一結構，缺乏某一部份之說明項的語句被認為是不完整的解 釋。

一 些 學 者 對 這 種 不 完 整 性 抱 持 較 寬 大 的 立 場 。 舉 例 來 說 ， Scriven(1988)承認在一些科學情境中，某種資料超越問題之外，因 此，他提出完整的解釋不一定要符合 D-N 結構，它可以隨著不同的脈 絡而改變，端視提出解釋之群體的先存知識而定，只要它維持邏輯的 功能（雖與結構不符），並提出理解，解釋將被認定是完整的。

（二）科學解釋品質的「統一性(unification)」標準：有關於解釋之化 約與理解特徵的觀念：Feigl(1970)提出依據最少量之概念與假定以理解 最大量事實和規率性(引自 Zuzovsky & Tamir,1999)。Friedman(1974) 則提出藉由化約我們所接受的現象，來理解這個世界。

Schulz(1993)將簡單的解釋與複雜的解釋加以區分。簡單的解釋即圍 繞較小的概念群而產生，且表徵出較少連結的知識；複雜的解釋則包含較

多的概念。簡單的解釋在本質上較常出現因果關係，反之，複雜的解釋則 對自然現象提供較一致的且組織良好的觀點。

Kuhn(1991)亦對單一原因(single-cause theories)與多重原因的理論 (multiple-cause theories)做類似的區別。其所提及的「理論」與所述之「解 釋」的意義相似。在單一原因理論裡，許多的因果關係被整合為一，而在 多重原因的理論中，這些因果關係是以平行或是另有的方式存在。Kuhn 發現產生多重原因理論(解釋)者不需要像持有單一原因理論(解釋)者一 樣，將大範圍的概念整合到自己的理論中，但是他們的多重原因理論反映 出：對於他們所推論之現象的因果關係複雜性有較好的覺察。因此，「統 一性」與因果關係複雜性的覺察，皆為好的解釋之象徵。

Zuzovsky & Tamir(1999)總結適當解釋的結構與邏輯標準如下：

（一）在物理解釋中，必須具備完整的 D-N 模式或至少是 D-N 模式之概述

（二）統一性：從化約解釋為最可理解的基本原因，或是從多重原因整合 成單一的因果關係結構而獲得統一性。

（三）反思因果關係的複雜性，以提供另有多重原因的關係。

（四）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）

的必要性是滿足某必然條件（n）。

（五）在演化解釋的範例裡，區別近因與終極因，並提及兩者皆是為了產 生生物學之解釋。

二、解釋之陳述性的評量

科學解釋經常以書寫、敘述的形式呈現。書寫的解釋被認為是一種特 殊的語言類型，不同於科學描述(scientific description)。在科學教室裡，報 告或是科學描述是較常見的寫作方式(Sutton, 1992)。

Halliday ＆ Martin(1993)認為解釋不同於報告，在兩方面有所不同：

解釋具有(一)高百分比的行為動詞，而且通常是描述一個過程；(二)行為 是以邏輯次序組織而成的。

Bateson(1979)提出了區分「描述」與「解釋」的方式，他認為描述的 資料是是不相關的片段資料，而解釋則必須是由相關連的資料所組成。當 片段的資料之間產生連結，並符合因果關係的邏輯系統，它就變成了解 釋。Scriven(1988)指出此關連性和資料的邏輯時態順序是指，運用像「因 此」、「然而」、「結果」這些字眼在解釋的敘述裡。然而，僅有語言的線索 並不足以區別描述與解釋，他進一步提出區別差異的特徵並非在問題或回 答的言辭形式中被找出，而是在理解的已知或推論狀態，以及提出關於理 解的解釋裡被找到的。

Sandoval ＆ Reiser(2004)設計以科學解釋為導向的探究，學生透過電 腦程式Explanation Constructor提供的概念與技能的鷹架，使學生學習生物 相關概念的同時，也能利用證據連結到因果關係或主張，並在這樣的過程 中進行推理，強調學生在探究活動中習得科學解釋的能力，其評量標準如 下：

（一）解釋的完整與清晰：科學的解釋是因果解釋，它是關於一件事如何 影響另一件事的故事，學生必須解釋事情是為何與如何發生的。

（二）使用資料：科學解釋是科學的，因為它是植基於資料的解釋。評等 級時，是基於學生如何將資料用來支持解釋。

（三）將另有解釋排除：學生至少要寫出兩種解釋，並說明如何考慮其他 解釋或拒絕其他解釋的理由。

（四）說明解釋的限制：任何的解釋不論多完整，仍然無法說明所有已獲 得的資料，或者可能被錯誤的資料所削弱，所以學生要負責說明每 個解釋的限制。

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，本研究主要在探討國小科學教師對於自 然現象之科學解釋的研究，焦點偏重於：由科學解釋所傳達之陳述性話 語，從中分析並歸納教師對於現象理解的程度情形。