科學閱讀

一、閱讀在教學上的意義與目的

閱讀是一個主動的資訊吸取歷程，我們在閱讀時，每一固定的形音義在腦海 中都會出現，各自激發跟它有關的神經迴路（洪蘭，2004）。閱讀也是一項重要 的基本能力，是各學科領域學習的基礎。閱讀能力不佳，影響的不僅是語文學科 方面的表現，往往也會影響到其他學科領域的學習，例如：由於閱讀能力薄弱而 影響到對數學文字題目的理解，或是對自然科課文的影響，進而影響到在這些學 科上的表現（蘇宜芬，2004）。

Rice, Dudley, 和 Williams(2001)針對融入科學讀物教學時，建議科學讀物的 選擇，教師應避免只是挑選富有趣味性的讀物，選擇科學讀物所應注意事項，包 括：(1)科學概念是否能具體呈現，(2)故事是否真實化，(3)是否能從科幻中整理出 事實，(4)是否會以偏概全，(5)描述是否精確，(6)人物是否顧及性別平等，(7)動植 物角色是否自然呈現，(8)時代的描述是否正確，(9)故事的陳述是否能增進正面的 自然科學與生活科技的態度，(10)學童是否樂於閱讀或聆聽本書的內容等。

二、科學閱讀的意義與特性

促進科學素養的方法之一是提升學生的科學讀寫能力，也就是說學生必須能 夠透過閱讀與寫作的方式來取得、學習、評估以及討論科學內容。除了動手做與 親身觀察，學生也經由閱讀與討論來學習科學。

Palincsar和Magnusson（2001）甚至認為在科學探究，科學的推論能力是透過 思考以及閱讀他人的經驗而學習來的。針對科學閱讀的內涵，賴慶三(2005)歸納

指出，「科學閱讀(science reading)」乃是透過科學閱讀材料，包括科學普及讀物、

科學文章、科學童話、科學故事等，來進行教學，以增進學童的科學學習。

三、科學閱讀之認知歷程

科學文本自成一獨特的文類（genre），因為它的形式與文法修辭必須符合科 學的內容、研究習慣以及知識論。

以巨觀的心理語言意義建構角度觀之，無論是記敘文或者是科學類文本的閱 讀，讀者都必須啟動有關文本內容的先備知識、選取視覺與語言線索並且建構意 義。然而科學類的說明文有較多專門詞彙，而且先備知識以及推論與思考能力對 閱讀理解的影響相當大。科學閱讀往往牽涉抽象甚至是與主觀認知相反的科學訊 息、科學語言詞彙、科學論證、證據規則、理由依據、論證主張等（Yore, Craig &

Maguire, 1998）。

Glynn 和 Muth （1994）提出學生在學習科學時的認知過程模式， 主要包 括四個部分：知覺科學現象、工作記憶、長期記憶、後設認知。其中後設認知部 分，代表認知過程的知覺與控制：知覺科學現象部分，訊息來自視覺、聽覺和觸 覺：在長期記憶部分，包括閱讀技能、寫作技能、科學知識和科學過程技能。由 此模式可發現後設認知與訊息處理結合一起，科學知識、過程技能、閱讀技能和 寫作技能則是互相影響的。

Yore 和 Shymansky（1991）已經很明確的告訴我們，科學的閱讀是個讀者 的背景知識、個人信念和經驗、文本這三者在社會文化的情境中互動的歷程。至 於科學文本閱讀的認知歷程，Spence, Yore 和Williams（1999）說：「科學閱讀 牽涉到從長期記憶取得背景知識，從文本判讀意義，從環境處理感官訊息，然後 在工作記憶區將這些訊息整合並且建構意義」

Gagné, Yekovich 和 Yekovich（1993）依據訊息處理論的觀點，把閱讀活動

分成解碼、文意理解、推理理解及理解監控四階段。以下分別加以敘述。

(一)解碼階段

指認字階段，有字形字義的直接比對（matching），如見到「貓」字時，會 直接、立即從長期記憶中檢索出字義及字音，或經由語音仲介的間接解碼，即見 到一單字時會先讀出字音，然後靠字音的線索從長期記憶中檢索出字義。常採用 的策略如查字典、對照上下文猜測字義等，兒童大多採用此種方式閱讀，而成人 遇到不肯定的單字亦會使用此解碼過程。

(二)文意理解階段

指能從文句中找出文字的意義，進而詮釋整句文句的意義。文意理解亦包含 兩部份。

1. 詞彙觸接（lexical access）：運用解碼出的文字進行確認及選擇合適的文意。

總而言之，科學閱讀成功與否主要仰賴背景知識是否足夠以及訊息整合是否順利。

Gagné認為讀者會因其心理辭典（mental dictionary）中命題（敘述性知識的一個單 元）網路的不同，造成詞彙觸接的差異，進而影響推論上的理解。

2.文法解析（parsing）：閱讀中將個別字詞的意義聯結形成較大的意義單元。

經由文法解析的過程，才可提供句子的理解，但仍是未完全的理解，其使用的策 略如：在難字難句下畫線、自問自答、文章結構分析⋯等。雖然文意的理解僅需 對文章直接陳述之訊息進行理解，但詞彙觸接與文法解析歷程仍必須共同運作，

才能提供文意上的理解。

(三)推論理解階段

在整個閱讀歷程中，推論理解提供讀者更深層更廣泛的理解，是一重要的中 心歷程，如果沒有推論就不可能產生理解。相關研究指出，高閱讀理解成就學童 在推論理解方面有較佳表現，一般而言，學童在字義理解上的表現優於推論理解

的表現。推論理解的處理歷程可分三方面來討論。

1.統整（integration）：察覺句子中所隱含的意義，使文章中的觀念更為一致。

熟練的讀者會先假設文章中的句子是彼此相關的，若是無相關則會進行推論以統 整文章中的概念，使文章更具意義。因此，「統整」概念的推論基礎係於文章中 所傳遞的訊息，可視之為讀者對獨立句子間進行語意上因果關係之連結的歷程。

2.摘要（summarization）：能表達出一段文字的主要概念與命題，亦為閱讀過 程中的選擇、濃縮歷程。熟練的讀者會依文章的結構來建構摘要，亦即能從文章 段落中區辨訊息的重要性層級，並歸納出主要概念。

3.精緻化（elaboration）：精緻化推論的產生，是由於讀者的知識結構被文章 訊息所激發，而產生超越文章訊息，並對文意的表達加以精練、潤飾、增添，不 單單僅是歸納、統整作者的意思。熟練的讀者會依其閱讀目標，由先備知識中提 取熟悉之相關概念與訊息，藉此與新訊息加以連結，並進行因果關係、細節描述、

相互比較的引伸聯想。

(四)理解監控階段

評鑑自己理解的正確率，並根據結果作自我調整，即所謂的後設認知能力，

目的在使讀者確定是否完全理解文章。包含了以下兩點。

1.目標設定、策略選擇（goal checking）：閱讀者在閱讀之初設定一目標並選 擇某閱讀策略以達成此目標。

2.目標檢核、補救（remediation）：確定讀者的目標達成與否，並引發補救的 歷程來處理任何引起理解中斷的原因。

四、閱讀理解能力

閱讀是一種發展性、互動性的整體過程，它是一種合併個人語言知識的過程，

而且非語言的內外在因素會對其產生正面與負面的影響（吳麗寬，2000）。Hayes

（1991）認為閱讀是對作者的訊息再建（reconstructing）及利用書頁上印刷的文字 加以建構（constructing）。Rubin（1991）更指出，閱讀是一整體統合的過程，其 間含蓋了情意（affective）、知覺（Perceptional）和認知（cognitive）等三個領域。

聯合國經濟合作與發展組織（OECD）所做的國際學生評量計畫（Programfor International Student Assessment, PISA）所訂的項目來看，閱讀能力應包含三個層 面（王美芬、熊召弟，2005）。

(一)擷取資料：能否從閱讀的文字資料中，擷取所需的資訊，可能由分析或推論 中找答案。

(二)解讀資料：閱讀後，能否正確解讀資訊的意義，建構文章的意義。

(三)思考與評價：能將所讀的內容與自己原有的知識、想法和經驗做聯結，綜合 判斷後提出自己的觀點。

根據PISA的定義，閱讀理解能力愈強的人，愈有能力蒐集、理解、判斷資訊，

以達成個人目標、增進知識、開發潛能，並運用資訊，有效參與現代社會的複雜 運作，可見學生的閱讀能力已經受到國際間的重視。

五、閱讀理解與科學學習的關係

1989年「美國科學促進協會」（American Association for the advancement of Science；AAAS）調查科學家、教育學者、學生、教師⋯等人對於一個高中畢業生 應具備的「科學素養」的意見，結果排名最高的前五項包括了「能夠閱讀及了解 報紙中的科學文章」，其「能夠閱讀」意指在閱讀報章時，遇見探討科學的專欄 或各國與科學相關的資訊，能有探究的慾望進而主動閱讀；而「了解報紙中的科 學文章」則是指能夠理解文章中對科學概念或知識的敘述（許良榮，1994）。

王美芬與熊召弟（2005）亦認為雖然自然科學強調做中學、探究發現的學習過程，

但仍然不可忽視閱讀的重要性，而且將閱讀視為是一種極為可行的學習方法。因為有些 自然科學的實驗活動本身未能展示其原理及解釋現象，又有些教材無法用實驗操作來進 行學習，此時，科學的學習活動便不能只限於動手（hands-on）進行科學學習了，而必 須以閱讀（reading science）的學習來進行。

六、科學閱讀的實證研究

賴慶三(2005)整理國內外有關科學閱讀的相關研究，發現融入科普讀物於科 學教學活動，有逐漸被採行的趨勢，並獲得相當的教學與學習成效。Ross 和 Frey(2002)闡述，科普書籍能對單一個科學概念以更深入的角度去詮釋；而且科 普書籍能提供不同閱讀能力的學生去選擇適合自己的讀物；科普書籍比教科書更 有趣且較不易混淆，科普書的彩色圖片與圖表優於課本上的抽象概念解釋。

其次，科學閱讀的重要成效包括：有關科學史的閱讀或探究，能增進學生的 概念與思考能力(邱明富，2002；陳淑媛，1997)；科學閱讀活動，有助於學生科學 本質觀的發展(王郁昭，2003)

由此可知，閱讀應用於科學學習方面，可從科學文章的閱讀認知理解層面融 入教學等層面著手，探討閱讀於科學教育上的重要性，科學知識與概念藉由閱讀，

可產生認知的遷移、轉化，使學習者更能有效的科學學習。