第一次大慧問卷調查結果分析與討論

本次問卷於民國九十三年四月十二日寄出二十份，於民國九十三年五 月二十日完成回收，共回收二十份，回收率百分之百。

第一次大慧問卷調查，包含二個主要部分「科學本質」與「科學史」，

其中包括五個向度「科學方法本質」、「科學知識本質」、「科學事業本質」、

「過時理論教學」與「科學史教學內容」，共 33 項教學目標。填答說明中 請專家學者針對調查問卷中的各項教學目標，用五點量表作答方式，以「5」

代表非常需要，「1」代表非常不需要。

以下將分別依序呈現大慧專家學者對調查問卷的看法與意見，並針對 其意見進行彙整、修正與說明:

一、科學本質(A)部分之分析與修正

(一)科學方法本質(A-1)

第一次問卷有關「科學方法本質」之統計結果顯示如表 4-1，在「小學 階段」中，有關科學方法本質平均數在 3.5 以上的教學目標為「A-1-1 讓學生了解『做科學』沒有單一的方法。」(M=4.15)。而「A-1-2 讓學生

了解科學『觀察是理論負載』。」與「A-1-3 讓學生了解科學家在進行實驗 前通常會預設結果，而當結果與預測不同時，科學家通常不會懷疑理論是 否出問題。」教學目標的平均數皆在 3.5 以下，但是標準差大於 1，可見 專家學者的意見有所分歧。

在「國中階段」，有關科學方法本質平均數在 3.5 以上的教學目標有:

「A-1-1 讓學生了解『做科學』沒有單一的方法。」(M=4.65)與「A-1-2 讓學生了解科學『觀察是理論負載』。」(M=4.00)與「A-1-3 讓學生了解科

對於「科學方法本質」部分，有些專家學者認為某些教學目標用語上

續表 4-2

續表 4-2

學知識本質」教學目標，意見有所分歧。

科學知識有賴於人類的想像力和創造力。」(M=4.55)、「A-2-7 讓學生了解 科學具有「演化與革命」的特徵。」(M=3.67)與「A-2-8 讓學生了解科學 知識是被發明的，不是被發現的。」(M=3.89)。專家學者對此部分教學目 標之需求性標準差皆小於 1，可見專家學者之意見具有某種程度的共識。

在「高中階段」，有關科學知識本質的 8 項教學目標 A-2-1、A-2-2、

A-2-3、A-2-4、A-2-5、A-2-6、A-2-7 與 A-2-8 之需求性的平均數皆在 4.0 以上，標準差亦皆小於 1，可見專家學者對於此 8 項「科學知識本質」教 學目標是否需要列入高中科學教學課程，具有某種程度的共識。

整體觀之，在科學知識本質之教學目標，「小學階段」有 4 項教學目標之 標準差大於 1，而「國中階段」與「高中階段」並無教學目標之標準差大 於 1。可見需要教導哪些科學知識本質之教學目標在「小學階段」是較具 爭議性，專家學者之意見較為分歧。

對於「科學知識本質」部分，有些專家學者認為某些教學目標用語上 有不恰當之處，也有專家學者提出可再增加的教學目標項目，彙整如表 4-5 所示，而修正後的教學目標見表 4-6:

表 4-5 第一次大慧問卷專家對「科學知識本質」之意見彙整

A-2-1 讓學生了解科學知識具有暫時性。

y讓學生了解科學知識具有經久性與暫時性。

y讓學生了解科學知識並非恆久不變。

y讓學生了解科學知識是可錯的。

y讓學生了解科學知識的暫時性特色。

y讓學生了解科學知識的暫時性。

彙整:用語宜稍做修飾。

修正: 讓學生了解科學知識具有暫時性，並非恆久不變。

A-2-2 讓學生了解科學知識的產生，並非完全依賴觀察。

y讓學生了解科學知識的產生，並非完全依賴觀察，而是推理和想像力的調和。

y讓學生了解科學知識或實驗結果的產生，並非完全依賴觀察。

y讓學生了解科學知識的產生，除了觀察外還有其他可能。

y讓學生了解科學知識的產生不能只依賴感覺經驗。

y讓學生體會觀察是科學知識的一個基礎依據。

續表 4-5

續表 4-5

不同文化的人們對於科學都有貢獻。」(M=4.47)、「A-3-4 讓學生了解科 學家需要正確的保存紀錄，並可讓同儕考察。」(M=4.05)、「A-3-5 讓學生 了解科學想法受到社會和文化背景的影響。」(M=3.75)與「A-3-7 讓學生 了 解 有 關 科 學 的 爭 議 需 要 透 過 科 學 家 們 互 動 ， 來 促 進 科 學 發 展 。」

(M=3.58)，但其中 A-3-1、A-3-2、A-3-4、A-3-5 與 A-3-7 五項教學目標 之標準差大於 1。而教學目標 A-3-8 與 A-3-9 的平均數在 3.5 以下，標準 差大於 1，可見專家學者尚未達到共識。

在「國中階段」，有關科學事業本質平均數在 3.5 以上的教學目標有:

「A-3-1 讓學生了解科學是社會傳統與文化的一部份。」(M=4.30)、「A-3-2 讓學生了解科學、社會與科技會相互衝擊影響。」(M=4.63)、「A-3-3 讓學 生了解不同文化的人們對於科學都有貢獻。」(M=4.68)、「A-3-4 讓學生 了解科學家需要正確的保存紀錄，並可讓同儕考察。」(M=4.50)、「A-3-5 讓學生了解科學想法受到社會和文化背景的影響。」(M=4.35)、「A-3-6 讓 學生了解科學家選擇研究主題和方法時，會受到社會和科學社群的影響。」

(M=3.85)、「A-3-7 讓學生了解有關科學的爭議需要透過科學家們互動，來 促進科學發展。」(M=4.37)與「A-3-8 讓學生了解社會上科學或科技問題，

應該由社會大眾共同決定。」(M=4.06)，這些教學目標之標準差皆小於 1，

可見專家學者在這部分的意見頗為一致。而「A-3-9 讓學生了解『實證論』

是不恰當的科學本質觀。」的平均數為 2.89，標準差大於 1，專見學者在 此教學目標之意見尚未一致。

在「高中階段」，有關科學事業本質的九項教學目標之平均數皆在 3.5 以上，而其中 A-3-1、A-3-2、A-3-3、A-3-4、A-3-5、A-3-6、A-3-7 與 A-3-8 之需求性的平均數皆在 4.0 以上，標準差亦皆小於 1，可見專家學者對於 此八項「科學事業本質」教學目標是否需要列入高中科學教學課程具有某 種程度的共識。只有「A-3-9 讓學生了解『實證論』是不恰當的科學本質 觀。」的平均數為 3.67，標準差大於 1，可見專見學者在此教學目標之意

見尚未一致。

標之標準差大於 1。可見需要教導哪些科學事業本質之教學目標在「小學

續表 4-8

續表 4-8

彙整與說明:此項教學目標是依據 Palmquist & Finley (1997)整理傳統與現代科學本質觀中所 提出，但用詞稍強烈，宜做修正。

如表 4-10，這五個過時理論教學內容在「小學階段」的平均數皆小於 3.0， theory )」(M=3.65)，但其標準差大於 1。而 B-1-1、B-1-2、與 B-1-5 三 項過時理論教學內容之平均數在 3.5 以下，標準差大於 1，可見專家未達 德的『四元素說』」(M=4.16)、「B-1-2 地心說 ( geocentric theory )」

衝力說 ( impetus theory )」(M=3.50)與「B-1-5 熱質說 ( caloric theory )」(M=4.10)，但其中 B-1-1、B-1-2 與 B-1-4 的標準差大於 1，顯 示專家學者對此三項過時理論是否需教學意見有所分歧。

研究發現 B-1-1 與 B-1-2 兩個過時理論，不論在何種階段的標準差皆 大於 1，顯示此兩個過時理論較具有爭議性。整體觀之，在過時理論教學 內容，「小學階段」與「國中階段」有 4 項之標準差大於 1，而「高中階段」

有 3 項之標準差大於 1。可見需要教導哪些過時理論內容，專家學者意見 有所分歧，未具共識。

關於 B-1 過時理論部分，專家學者若認為有需要進行教學，則以何種 教材方式呈現?統計結果如表 4-11。在「小學階段」，五項過時理論的平均 數皆在 3.0 以下，而在「國中階段」，平均數在 3.5 以上的「B-1-3 燃素論 ( phlogiston theory )」，有 35%的專家認為應以「基本教材」的方式呈 現，50%的專家認為應以「補充教材」的方式呈現。雖然其他四個過時理 論的平均數小於 3.5，但仍有超過六成的專家認為可以「補充教材」的方 式呈現。

而在高中階段平均數在 3.5 以上的五個過時理論中， 「B-1-1 亞里士 多德的『四元素說』」、「B-1-3 燃素論 ( phlogiston theory )」、「B-1-4 衝力說 ( impetus theory )」與「B-1-5 熱質說 ( caloric theory )」，

有超過五成的專家學者認為應以「基本教材」的方式呈現。但其中專家贊 成 B-1-4 與 B-1-5 以「基本教材」呈現或以「補充教材」呈現的人數只差 1 人，差距很小。而「B-1-2 地心說 ( geocentric theory )」有 45%的專 家認為應以「基本教材」的方式呈現，40%的專家認為應以「補充教材」

的方式呈現，差距不大。

表 4-11 第一次大慧問卷專家對「過時理論」呈現方式之意見統計表

14.場概念(Faraday, Maxwell, & Einstein) 15.相對論的概念(時空合一、質能合一) 16.量子論的概念(波粒合一、連斷合一)

從專家學者建議的過時理論教學內容中發現，建議的「過時理論」範

理論」尚有爭議，例如，達爾文的演化論。因此研究者決定將過時理論教 學內容的部分刪除，不再於第二次問卷中繼續進行調查。

(二)科學史教學內容部分(B-2)

第一次問卷調查關於「科學史教學內容」部分在中小學科學教學之需 求性的統計如表 4-12，在「小學階段」平均數在 3.5 以上的科學史教學內 容項目有:「B-2-1 科學家的生平事蹟。」(M=4.25)、「B-2-2 科學家如何 推理或說明自然現象。」(M=3.80)與「B-2-3 科學家如何歸納整理實驗或 現象資料。」(M=3.60)，但標準差皆大於 1。其他 5 項科學史教學內容平 均數小於 3.5，標準差亦皆大於 1，可見專家學者的意見分歧，未具有共 識。

在「國中階段」平均數在 3.5 以上的科學史教學內容項目有:「B-2-1 科學家的生平事蹟。」(M=4.30)、「B-2-2 科學家如何推理或說明自然現 象 。 」 (M=4.50)、「 B-2-3 科 學 家 如 何 歸 納 整 理 實 驗 或 現 象 資 料 。 」 (M=4.40)、「B-2-5 科學家之間的爭論或辯論。」(M=3.60)、「B-2-6 教材 中呈現科學家所使用的儀器、實驗器材等圖片。」(M=4.00)與「B-2-7 說 明新、舊理論 ( 如日心說、地心說 ) 之間的差異性。」(M=3.79)，此六 項標準差皆小於 1，可見專家學者意見頗為一致。而「B-2-4 科學家的研 究或實驗紀錄手稿。」(M=3.45)與「B-2-8 描述「科學」與「宗教」之間 曾經發生的衝突。」(M=3.16)兩項平均數小於 3.5，但是標準差大於 1，

顯示專家在這部分未達共識。

在「高中階段」，八項科學史教學內容之平均數皆在 4.0 以上，但其 中「B-2-4 科學家的研究或實驗紀錄手稿。」與「B-2-8 描述『科學』與

『宗教』之間曾經發生的衝突。」的標準差大於 1，專家學者在這兩項教 學內容的意見有所分歧。

表 4-12 第一次大慧問卷專家對「科學史教學內容」需求性之意見統計表

的「B-2-1 科學家的生平事蹟。」，分別有五成以上的專家贊成以「基本

B-2-7 有 45%的專家贊成以「基本教材」呈現，35%的專家贊成以「補充教 材」呈現。

在「高中階段」平均數在 3.5 以上的八項科學史內容中，B-2-1、B-2-2、

B-2-3、B-2-5、B-2-6 與 B-2-7 此六項科學史學內容，超過五成的專家認 為應以「基本教材」的方式呈現，而 B-2-4 與 B-2-8 兩項則是超過五成的 專家認為應以「補充教材」的方式呈現。

有關科學史教學內容部分，專家學者建議增加的內容項目增列如下：

B-2-9 描述「科學時代背景」與「科學發展快慢和方向」的關係。

B-2-10 介紹科學發現的過程。

B-2-11 科學家的人格特質與思考。

此三項建議增添的項目沒有與其他項目重複或相似，因此研究者將其

此三項建議增添的項目沒有與其他項目重複或相似，因此研究者將其