科技史料的蒐集與教材開發～課前準備期

本節中先從研究者蒐集相關磁學科技史料過程中遇到的問題與解決原則方 面來論述，之後再呈現第一次教學教材設計的歷程、架構與內容。

壹、蒐集中國磁學科技史料的問題與原則

一、

中國磁學科技史料要如何完整的獲得？古書中對磁學的論述如何 引入教學？ （研究日誌 950508）

以上這句話是研究者在決定研究方向後，心中所呈現過的想法與疑惑。中國 古代第一手資料的科學論述或觀點往往需從眾多的歷史典籍中才可獲得，且獲得 的資料也常是零散而不全面的，學者紀國驊（1984）在其中國科技史話書序中便 曾提到對中國科技史資料的一些特性：

“中國古籍談到科學方面的書籍有一共通的缺憾就是僅羅列現象 而沒有對其事務發生的發展、變化、經過、作有系統的說明；所 以也很難找到某些學科成就上的具體資料，例如創作人屬誰、時 代背景、發展歷程等等..，所以歷代科學方面的紀錄，只能說是反 應歷代科技方面的片段資料＂(中國科技史話，序言)

劉君燦（1986）對中國科學家的觀感也曾提到：

“在中國科學史上響噹噹的巨匠大都不是純科學學者，如墨子、

王充、沈括、方以智等人。他們的科學著作也大都係其著作中輔 助的一部分，有時甚至不獨立的成篇，如王充的輪衡，沈括的夢 溪筆談等，都沒有專談科學的篇章，而是散在整本書之中。＂(不 以規矩不能成方圓，p.2)

另外劉君燦（1983）在其「科技史與文化」書中更總結的認為「中國科技是 重經驗實用，少理論概述的」。由此可知我國古代的科技特徵是比較注重在實用工 藝層面而較少專門論述科學理論的專書資料，而在科技史料方面的敘述也大都是 以零星片段的事例或觀點呈現在古書各冊的典籍資料當中，此也正是研究者在一 開始尋找磁學科技史相關素材所面臨的最大問題。

所幸研究者再進一步的蒐集相關資料後發現，近代已有多位國內、大陸、甚 至外國的科學史學家對中國科技史的大力提倡，所以已陸陸續續將散亂在各中國 歷史典籍中的科學發現分門別列的整理出來。劉廣定（1980）就曾指出民國四十 年以後，無論在台灣或大陸的科技史著作，對我國古代科學與技術的成就已多有 重視，英人學者李約瑟之「中國之科學與文明」書出後，由於他一再指出中國古 代科技之成就早於西方且優於西方，所以近年來中國科技史論文的作者幾均就此 點發揮。不少人不但特別強調中國古代科技之優點，更嘗試證明多種現代西方的 科技乃源於我國。

而在蒐集中國磁學科技史料方面，研究者一開始為求對中國科技史有一整體 全面性的瞭解，所以參考蒐集的大都是以「編年史」類介紹中國科技史的書籍為 主要參考依據，而因這類書籍大都以歷史年代來劃分各代的科技發展，故書籍中 並不會出現針對磁學方面來專章介紹的資料，倒是有些會針對「指南針」的沿革、

發展歷程、應用來介紹。然而因本研究主要是設定在中國磁學科技史料的融入教 學，故光有指南針的資料是不夠的，磁鐵在中國發展的歷程與沿革之史料也是對 整個教學設計的素材參考上有著非常重要的角色，後來研究者從觀看指南針的相

關資料中，也漸漸察覺到要從「中國物理科技史主題介紹」這類的書籍中來尋找，

才會有關於中國磁學脈絡完整資料的介紹，也因對這類書籍的閱讀與蒐集後，研 究者才發覺原來市面上此類書籍中有些著作都已將中國磁石、磁鐵的特性、磁化 的方法、指南針的發明應用等相關歷程，做過一統整有脈絡的介紹，這對研究者 欲對中國磁學科學史料進行蒐集與整理的工作，無疑有著莫大幫助。

另一方面為考量到選擇適合學童教學補充素材上的參考，在整個研究過程中 研究者也陸陸續續的參考了關於兒童讀物與中國科學家傳記的相關書籍。於下研 究者將中國科技史書籍中有談到磁學科技史料的部分，依編年史、記傳史、主題 式和兒童通俗類的分法來介紹其優缺點，整理如表 4-1-1

二、

（一） 整理融入教學素材資料的問題

許良榮（1999）曾指出科教學者在選擇歷史材料時，至少參照比較二、三位 不同歷史學家的著作，如果有衝突，可以選擇不教（假設不是主要的教學目標之 一），或考察其他歷史學家的研究結果再自行判斷如何敘述。而研究者在整理磁 學、指南針史料欲選擇適合融入教學中的素材時，也發現科技史料中常會因不同 作者觀點、考證上的差異，而呈現出迥然不同的解釋與結果。例如：「司南是為磁 勺、指南工具的觀點」，提出此觀點最早的學者為張蔭麟於 1928 年引東漢王充《論 橫.是應篇》所載：“司南之杓，投之於地，其柢指南＂ 之說法，而認為司南是中 國最早的指極工具。此後學者王震鐸亦做了大量的考證與復原工作，從而奠定了 古籍中司南為磁性指向工具的說法（戴念祖，2002）。然而此觀點近來學者劉秉正 便曾在其「司南是磁勺嗎？」與「再論司南是磁勺嗎?」二篇文章中對於司南是磁 勺的說法提出質疑，而其文章結論中更提出對「司南」的新見解，認為司南應解 釋為「官職和北斗」較為恰當（2006，劉秉正）。諸如此類問題，有牽涉到教材內 容的部分，研究者最後還是決定以較多史學類書籍中書寫的觀點為主，也就是以

「司南是磁勺、指南工具」的說法來介紹給學生。

另外關於「黃帝是發明指南車還是指南針的爭議」，或「黃帝有沒有發明指 南車」的疑問，這也是研究者在考量是否納入教學教材中思量許久的問題，根據 蔡仁堅（1983）的說法，已有多位中外學者闡明「相傳黃帝發明指南車和指南針 是無關的」，且指出相傳黃帝發明的指南車應是利用機械傳動而指南，而非利用磁 石的說法似已成定論，因為在不懂用鐵的時代是不可能有磁石發現，故而推論黃 帝不可能發明指南針。至於到底「黃帝有沒有發明指南車呢？」，李書華 (1959) 曾指出把指南車的發明權給予黃帝或周公，只是一種傳說，並不可信，因當時（約 西元前 2000 年）還未有用車的跡象，故此可知黃帝也不可能發明「指南車」，黃 帝發明指南車和指南針皆只是所謂的「傳說故事」。然雖說黃帝發明指南針只是傳 說，此傳說故事要不要引入教學也造成研究者難以取捨的困擾，但最後考量到「黃 帝發明指南針的傳說故事」較能引發學生「學習情境及學習動機」的情況下，於 是決定還是向學生介紹此「傳說故事」，但在教學過程中則特別向學生說明此傳說 故事的不合理之處與補充說明指南針較為正確的發展經過。

（二） 整理教學補充資料的原則

科學史教材的選擇，雖說必須謹慎考慮其史料來源的「真實性」及選用的「第 一手資料」，但在第一手資料有時並不可得，甚至牽涉到語文的問題時，則可建議 採用歷史學家的「第二手」考證資料（許良榮，1999）。而本教材因礙於中國磁學 科技史料素材的來源大都散見在各歷史典籍當中，且古籍文字的敘述艱深難懂，

文詞意義的古今差異，在考量其自身專業背景的不足與考證上的繁瑣困難下，研 究者在整理補充教材資料時，決定採用歷史學家所考證後的第二手著作資料，當 然如有必要還是會在重要的參考資料加註原文的方式，以呈現其原始資料的風 貌，而由老師再對學生加以說明，以供學生參考。

總結其上研究者在整理中國磁學科技史融入教材資料的原則如下：

1.以科學史學家所編寫整理的主題式專書、文獻資料為主來選擇其補充教 材內容。

2.科技史料中有爭議的部分，則盡量以科學史學家多數認同的觀點為主。

3.配合課程標準、瞭解學生所需學習的概念，再找尋相關的事例、科學家 故事，融入在課程中。

4.以通俗科學的書籍內容、網站做為輔佐的參考資料，學習編寫的方式。

5.參考針對兒童讀物所撰寫的方式，盡量淺化用詞遣字，以增加學生的閱 讀性。

6.針對教學主題，尋找文獻資料中新奇有趣的故事事例，穿插課程中。

貳、 教材設計的考量與確立

一、

中國古代磁學科技史料彙整好後，要如何轉化成可供教學使用的教材呢？研 究者在初期研究便有著如下的困惑：

中國磁學科技史料要用何種方式融入教學，來引發學生學習動機，

讓學生會樂於去學習呢？ （研究日誌 950608）

此方面問題，研究者從文獻資料、前人的研究經驗與新課程綱要中課程設計 的重點下得到啟發。

92 年版自然與生活科技領域課程綱要中強調課程設計要以「學生為學習主 體」，以「生活經驗」為重心的架構下來發展課程，教學應以「探究」及「實作」

的方式來進行，強調手腦並用、活動導向、設計與製作兼顧、知能與態度並重的 方式 (教育部，2003)。故在教學前，研究者思考的面向即是要如何在課程設計中 強調「以學生為學習主體」的精神，進而建立起與學生「生活經驗」相結合的學

習情境。

許良榮（1998）曾提出科學課文的設計應特別著重於深層意義的理解，以協 助學生建立穩固的情境模式或心智模式，以科學理論的教學而言，建立「發現的

許良榮（1998）曾提出科學課文的設計應特別著重於深層意義的理解，以協 助學生建立穩固的情境模式或心智模式，以科學理論的教學而言，建立「發現的