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第二章 文獻探討

第一節 結論

依據先前所分析的資料,研究者於此節針對研究問題所得到的分析結果,分 別歸納整理如下:

科學解釋實務的發展 一、

由量化結果可知,在經過 REC 教學後,無論是整體的科學解釋評量或是各成 分的評量分數,學生後測的表現皆顯著高於前測,其中進步幅度由大至小為評價、

建構、辨識,顯示出科學解釋實務中評價實務受到 REC 教學的影響最大,使其 有明顯的正向發展,建構實務次之,辨識實務則影響最小,發展也較不明顯。

接著,針對各項實務進行分析。辨識科學解釋的實務中,發現辨識的難易隨 情境與成分的差異而有所不同:在科學新聞題目中較難辨識正確的成分,而科學 實驗的題目中則較容易辨識各成分;推理是最難辨識,其次是證據,最容易是主 張。且由學生常誤認的句子:誤認證據為主張、誤認推理中的原理連結為證據、

誤認證據為推理,可推測學生誤解這些句子的定義,表示在發展學生辨識科學解 釋的實務時,須考量題目情境與成分的差異,並針對容易誤認的句子加以釐清。

在評價科學解釋實務中,學生最常使用證據評價標準,其中數據處理是較少 用以評價的項目;主張評價標準次之,學生較少使用一致性作為標準;而推理評 價標準較抽象,而融貫性易於理解,但學生難清楚說明理由。然而只要學生確實 理解評價標準,他們便能展現多角度、客觀、明確及跨情境地評價各成分的品質。

在建構科學解釋的實務中,難易程度受成分與情境影響:推理最難理解及進 步,其中原理連結較難以描述,次之是證據,學生不易寫出詮釋、分析數據後所 得之結果,而僅以代號表示之,最易者為主張;在科學新聞情境中較不易建構品 質佳的科學解釋,而科學實驗情境中較易建構出好的科學解釋。然而經過教學及 評價標準的學習,學生科學解釋轉移品質佳的方向。

綜觀以上質性與量化結果,可發現經過教學之後,無論是成分或情境的差異,

都顯示出 REC 教學模式確實能協助學生發展各項科學解釋實務。

學業成就對科學解釋實務的預測力 二、

科學解釋前測得分與國文科學業成就最能預測科學解釋實務整體與評價、建 構實務的後測表現,且兩變項對於科學解釋實務整體與評價、建構實務的後測表 現皆為正向關係;而僅有國文科學業成就最能有效預測辨識實務的後測表現,且 兩者之間亦為正向關係。然而自然科學業成就對於預測科學解釋與各實務後測的 表現未達統計上的顯著水準,表示其之間的相關性偏低,我們無法藉由自然科學 業成就得知科學解釋實務整體與各實務的未來發展與可能走向。

評價標準應用至品質判準 三、

在量化結果的部分,學生在教學前使用評價標準作為科學新聞的品質判準之 情形較少,而經過 REC 教學中評價標準的學習後,學生使用評價標準作為科學 新聞判準之情形有統計上的顯著增加。在質性資料的部分,在所有品質判準的類 別中以學生最常考量重要性的人為最多次,證據次之,最少使用的判準則為研究 方法。而無論是在科學解釋評量的後測表現或是焦點學生的後訪談表現,使用評 價標準去判斷科學新聞品質的學生人數也有明顯的增加,部分學生就算未能有明 顯增加使用的次數,但他們在作答的內容上,主觀的品質判準類型有所減少,使 用客觀的品質判準類型則有明顯增加。

第二節 討論

接著,針對本研究的各項結果,並回顧相關文獻,進一步比較、討論研究結 果的發現:

科學解釋實務的發展 一、

(一) 辨識科學解釋實務

在本研究在辨識科學解釋實務的研究結果中,亦發現證據與推理中的原理連 結相互誤認的情形較為嚴重。如 D. Kuhn 與 Pearsall (2000)在他們先前研究中歸 納出的現象一樣,他們發現學生甚至是成人都可能混淆理論(theory)與證據 (evidence),其中的理論是指與主張有連結的因果原則,證據是指實徵的觀察,

而理論即為本研究中推理的原理連結。然而經過 REC 教學模式後,學生對於主 張、證據與推理的理解,使他們區分出主張、證據與推理的差別,降低誤認的次 數,表示 REC 教學模式能夠有助於辨識實務的發展。

(二) 評價科學解釋實務

以往文獻提出學生評價科學解釋的表現不佳(Wu & Hsieh, 2006),在本研究的 前測中學生多以籠統、簡短、主觀判斷進行評價,可能是由於學校教育與日常環 境較少提供評價的機會,讓學生去練習,並透過他人的回饋而修正、調整評價的 考量與說明,如 Sandoval 與 Reiser (2004)及本研究的研究結果。雖然本研究的研 究對象是年齡小於高中生,但若教學者能夠提供、小組或全班共同產生一個能夠 讓他們依循的評價標準,那學生的評價表現還是能夠被培育與發展的,甚至個人 能發展出自我的評價標準去評估科學新聞、科學報告甚至是其他的文本類型。

而本研究的研究結果也發現,經過 REC 教學模式後,多數學生都能以科學解 釋品質的評價標準進行主張、證據與推理的評價,且能清楚說明理由及能同時使 用評價標準的各個項目,並能在不同題目情境下皆使用之,顯示 REC 教學模式 能有效發展學生對於評價標準的理解與使用。

(三) 建構科學解釋實務

在本研究建構科學解釋實務的結果中,發現產生推理的進步幅度最少最困難,

運用/挑選證據次之,進步最多也最容易的是形成主張,與 McNeill 等人 (2006) 的結果相同,但與吳佳蓮 (2005)、Wu 與 Hsieh (2006)的研究結果不同,可能是 這兩個研究的研究對象皆為國小學生,而本研究與 McNeill 等人 (2006)的研究是 國中生、高中生,此時屬於皮亞傑的形式運思期,學生推理邏輯的方式與國小學 生不同,已具備部分的形式推理能力,因而相對於國小學生,國高中生前測表現 較佳,因而形成產生推理進步較少的現象。

先前有文獻提及科學解釋的建構受限於情境、科學知識而使學生的學習受到 侷限(Sandoval & Millwood, 2005),然而由本研究的結果來看,也有相同的受限情 況,學生時常以個人經驗與知識進行闡述,且未以原理或數據的說明進行主張與 證據的連結。在科學實驗的情境下,學生較能夠建構出好的科學解釋,而在科學 新聞的情境中,由於研究資料較為複雜,學生在建構推理就容易以自己的觀點進 行說明,顯示出科學實驗的情境是較有利於學生產出科學解釋。雖然經過教學後 稍有改善,但減少的情形不如其他科學解釋實務來得明顯,又以產生推理的減少 最小。但綜觀來看,經過教學後學生建構科學解釋的實務依然有所成長,顯示 REC 教學模式還是能協助學生發展其建構科學解釋的實務。

(四) 科學解釋實務

在三個科學解釋實務中,評價錯誤或混淆是來自學生在辨識成分時,對句子 的誤認,因而評價到錯誤的句子,由此可推測,學生進行科學解釋實務時,可能 需要具備國語文的基礎,如閱讀、理解等,顯示出科學解釋實務有可能與國文科 學業成就有關。除此之外,研究者發現透過建構的活動,可能使學生更理解評價 標準的定義,並可利用此評價標準來評價他人或自己所建構的科學解釋,亦即教 師可要求學生以科學解釋品質的評價標準去讓學生建構科學解釋,並再利用科學 解釋的建構去釐清學生對評價標準中各成分的定義。

此外,綜合辨識、評價與建構實務的討論,可以發現學生在不同的題目情境

中,科學解釋實務的發展有所差異,在科學實驗情境中學生的表現大部分皆優於 在科學新聞中的表現,可能是因為科學實驗的情境是學生熟悉且較為單純的,而 科學新聞的情境較為複雜,導致學生常以個人觀點進行閱讀理解,干擾學生辨識、

評價與建構科學解釋的實務,這表示教學者若欲使用科學新聞為教材,初期時可 先將其修改或簡化,逐漸調整修改或簡化的程度,最後再呈現最原始的科學新聞 內容。

這也表示 REC 教學模式除了對於發展學生科學解釋的實務有所助益外,先進 行辨識、再進行評價、建構的順序,可能有助於學生對各實務的理解與成長,顯 示教學順序也是協助學生有效學習的重要環節,可再做進一步後續的研究。

學業成就對科學解釋實務的預測力 二、

本研究將學業成就納入討論是除了相關文獻提及科學解釋實務與科學概念有 關,亦想了解學校教育中學生所學的國文科與自然科課程及其成就測驗-國文科 與自然科學業成就,與科學解釋實務之間是否具有預測作用。然而在統計上自然 科學業成就未達顯著,不足以預測科學解釋實務的後測表現,可能是由於科學解 釋評量所強調的重點與方向,是不同於學校的段考形式,因而無法以自然科學業 成就去預測科學解釋評量的後測表現。

有趣的是,國文科學業成就能夠預測科學解釋評量的後測表現,如 Moje 等 人 (2004)與 Sutherland 等人 (2006)研究中提出,科學解釋的實務中要以精確的 科學語言去詳細描述,使他人容易理解。在實際教學過程中,REC 教學強調辨 識、評價與建構,其實皆與閱讀理解、文字表達有相當多的關聯,在辨識活動中,

有趣的是,國文科學業成就能夠預測科學解釋評量的後測表現,如 Moje 等 人 (2004)與 Sutherland 等人 (2006)研究中提出,科學解釋的實務中要以精確的 科學語言去詳細描述,使他人容易理解。在實際教學過程中,REC 教學強調辨 識、評價與建構,其實皆與閱讀理解、文字表達有相當多的關聯,在辨識活動中,

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