科學認識觀

傳統西方文化中，對於知識如何獲得一向是哲學討論的重心。從古希臘時 期開始，西洋哲學所關注的焦點問題之一，便是「人類如何認識其外在世界？」。 人類認識外在世界的努力，稱為「認識論」或「知識論」(epistemology)，它是 由二個希臘字 episteme（知識或知識型）和 logos（科學、學科）合併而成（黃 光國，2003）。當代科學哲學對科學知識發展特性的詮釋，強調科學知識是暫時 性的(tentative)、具有時代意義的(historic)、且因情境而變動的(contextual)，並且 將科學視為人類許多求知過程中的一種(Abd-El-Khalick & Lederman, 2000)。

Tsai (1998)指出學生受到家庭教育與學校教育及社會環境的影響，對於科學 知識的起源與發展產生個別的想法，即他們個人的科學認識觀信念。學生的科 學認識觀信念對他們的學習具有深遠影響，像是學習策略的使用和認識，以及 後設認知的發展。同時 Tsai( 2000)也指出學生的科學認識觀信念與學生的學習 過程有交互作用影響。

科學本質學習的目的是提升學生對於科學知識發展特性的瞭解，使其具有 更精闢深入的(sophisticated)科學認識觀。透過教學提昇科學認識觀不僅可增加 學生科學學習的興趣、態度和效能，最終目標是培育出有能力解決生活周遭問 題，並對議題作出理性的判斷與抉擇的未來公民(Abd-El-Khalick, 2003; Driver, et al., 1996)。Tsai (2005) 提出當代的科學認識觀在於強調科學知識中暫時性的歷 史與人文特色，這些知識主要是企圖去把科學議題、主張和把大社會與文化的 實踐做連結，而認識觀點可引導學生去獲得科學知識。

Tsai 及 Liu（2005）發展出了一套能有效能評量學生的問卷「科學認識 觀問卷（scientific epistemological views, SEVs）」，所測得之結果，將學生對科 學的認識分成了三種，分別是實證觀(empiricist-aligned view, E)、混合觀(mixed view, M)與建構觀(constructivist view, C)，並且還歸納出五個向度︰社會協調性

（the role of social negotiation, SN）、科學的創造性 （invented and creative nature of science, IC）、探究過程的理論依據性 （the theory-laden exploration, TL）、文化影 響面 （the cultural impacts, CU）、科學知識的暫時性 （the changing and tentative feature of science knowledge, CT）。以下將針對本問卷的五個向度加以介紹：

一、社會協調性（SN）：

建構主義論觀點認為科學的發展是仰賴於科學家之間的溝通與磋商；而經 驗主義論或實證論的想法則是認為科學是個人做探究的過程，主要是仰賴於個 人的成就。

二、科學的創造性（IC）：

這是用來評量學生是否了解科學真理是人類所創造出來的而非是被發現 的，以及人類的想像力與創造力對科學知識的發展來說是重要的（建構主義論觀 點）。

三、探究過程的理論依據性（TL）：

建構主義論觀點認為科學家本身的假設、評估和研究可能會引響到他們所 引導的科學探究；相反的，實證論的觀點則認為科學知識是由對研究對象所有 的觀察以及實驗步驟所取得。

四、文化影響面（CU）：

這個向度的題目提到了科學知識的發展是仰賴於文化的本質上。傳統的科 學教學通常把科學當作是來自西方的產物，而且忽略了在不同的文化中有不同 的了解方法。

五、科學知識的暫時性 （CT）：

這個向度的題目提到了科學發展中的概念改變。建構主義論觀點認為科學知 識總是不斷改變是而且暫時性的；而實證論的觀點認為科學是自然界真理的產 物。此問卷在先前的研究中（Tsai & Liu, 2005）已獲得建構效度，並針對613名高

中生做施測，獲得的內部一致性 Cronbach alpha 係數為0.72。

針對科學認識觀的所進行的研究，研究者將其整理如下表2-3-1。由表中可知 而研究對象以學生為對象（吳詩芳、游淑媚和青育筠，2008;青育筠、游淑媚和 吳詩芳；黃珮玉和劉嘉茹, 2005; 溫媺純、林宜汶和楊景成, 2005; Tasi & Liu, 2005;

Sadler, Chamber & Zeidler, 2004）。研究結果發現，科學認識觀會對生的推理過程 和提出證據的支持主張的能力有相關性（吳佳蓮和吳心楷, 2006; 黃珮玉和劉嘉茹, 2005; 溫媺純、林宜汶和楊景成, 2005; Sadler, Chamber & Zeidler, 2004; Wallace, Tsoi, Calkin & Darley, 2003）。

同時具有實證觀傾向者，偏向直接引用查閱的資料，論證品質層級較低；混 合觀傾向者，能詮釋查閱的資料，論證品質層級分布平均；建構觀傾向者，能將 資料其化成佐證，對自己的主張與理由、資料做連結，論證品質層級比較高（吳 詩芳、游淑媚和青育筠，2008;青育筠、游淑媚和吳詩芳）。

在五向度研究結果發現，具有批判性思考者，在科學知識暫時性認識觀評量 得分較高（劉香瑤、李麗菁和蔡今中，2007）。實證觀學生在探究過程中即時給 予回應，而建構觀學生會因探究過程中產生想法衝擊而成複雜轉變（蘇雅雲，

2007）。

綜合以上所述，學生所持的認識觀和學習情形有相關性，不同的認識觀的個 案也會和論證品質有關聯。因此，在本研究中以主修科學相關科系的大一學生為 對象，選擇較具代表性之個案，探討其所持科學認識觀和論證層級之關連。

表 2-3-1：科學認識觀相關研究

(續上頁)

Sadler, Chamber 和Zeidler (2004)

學生對社會性議題回答的科

學本質概念 84名高中生

高中生在解釋和評估有關全球暖化議 題的衝突的科學證據時會受到科學認 識觀的影響

Wallace, Tsoi, Calkin和 Darley