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第五章 結果與討論

第一節 結論

依據第四章研究結果分析與討論,提出以下結論:

一、大一學生在探究歷程前後所呈現之科學本質觀點

由過去的文獻中顯示,探究學習和學生所呈現的觀點有關,但對觀點改變之成效則 各有不同之見解(黃鴻博, 2000; 楊秀停和王國華, 2007; Havdala & Ashkenazi, 2007;

Kreamer, 2005; Lederman et al., 2005; Schwartz, 2007)。在本研究中,發現研究者所設計 之探究學習歷程對學生的觀點改變沒有全面性的顯著差異。不過,在部分面向中,有些 探究學習的設計是可以促進學生觀點理解的。因此下面分述各面向所得之結論:

1. 就整體面向而言,研究者所設計的探究歷程對學生科學本質觀點的增進,並沒有明 顯的改變,但在每個部分轉變的情況是更值得去注意的。

2. 在經驗性部分,讓學生進行和自然環境相關的研究的探究歷程設計可以讓學生將科 學和自然經驗相連結,尤其當他們進行非傳統實驗室之操控觀察活動時,對於科學 是什麼的問題,就不會只著重在實驗步驟和驗証的陳述上。學生過去的科學學習經 驗亦會影響他們的觀點,因此在教育方針上,建議應多給予學生自然探究的經驗,

而非只著重在實驗室,甚至是紙筆的經驗,才有助於學生理解「經驗性」觀點。

3. 在暫時性部分,學生在歷經探究歷程前便因之前的科學學習及相關的科學議題報導

已對暫時性觀點理解。在探究歷程中,因為實驗結果和參考資料或學習經驗不同時,

是能讓學生對於「暫時性」觀點有更知識型的理解。因此,在課程中進行知識衝突 的設計,可以協助學生體驗「暫時性」觀點,進而有所理解。

4. 在主觀性部分,在探究歷程中,參與討論的過程中學生其實都會表現出自己主觀性 的看法,但並不是每個學生都能將「主觀性」觀點和討論過程相連結。因此,在未 來的探究設計上,建議融入與歷史議題相關之主題或討論(例如:給予一張化石形 狀圖片,讓學生去討論這會是什麼的化石?或給予一些種子,猜測種出來的結果…

等), 使學生能將主觀性觀點和討論過程相結合。

5. 在觀察和推論部分,探究歷程中學生針對自己的觀察資料做結論的過程,有助於學 生理解「觀察和推論」的觀點。但在施測工具上,對於氣象的問題,學生大多會從 個人經驗做回答,而忽略了觀察和推論的對照。因此,建議透過課堂上全班針對此 議題的討論協助學生提出且理解觀察和推論的觀點。

6. 在創造力和想像力部分,學生在探究學習前便對創造力和想像力有所理解。提供學 生能夠發揮創造力和想像力的探究主題,在探究過程中處處讓學生遭遇需解決的問 題,可以協助學生對科學本質「創造力和想像力」觀點的理解,學生在回應創造力 和想像力問題時,也較能從多方面角度提出其應用情形。

二、不同認識觀學生在探究歷程前後所呈現之科學本質觀

就科學認識觀整體而言,因為在科學認識觀工具中,包含的項目和科學本質觀工具 有部分不同,因此整體之科學認識觀點並不能和科學本質觀點做完全相似之對應。但就 有相互對應的項目來看,得到下面結論:

1. 在「科學的發明與創造的本質」部分,持混合觀的學生其科學本質之「創造力和想 像力」觀點由過渡型轉為知識型;而持建構觀之學生,則呈現知識型想法,對科學 創造力和想像力的運用有所理解。

2. 在「理論負載的科學探究」部分,在整體科學認識觀呈現偏建構觀和偏實證觀之個 案學生,在此分項上均呈現偏實證觀之觀點。他們在科學本質之主觀性觀點上,在 歷經探究學習後,均呈現知識型觀點。對照 Havdala 和 Ashkenazi(2007)的研究,

學生的觀點是複雜的,在理論知識和實際探究之知識上,不一定能夠達到一致性的 協調,因此,在學生實際探究過程中,對於不同認識觀的學生,給予不同的協助,

讓他們的理論知識和實際探究知識達到協調,是更重要的。而在本研究中,雖然學 生持有偏實證觀的科學認識觀觀點,但透過探究活動,個案學生均能呈現出「知識 型」科學本質的理解,亦是讓學生的知識進行協調,而有進一步的理解。

3. 在「科學知識的變遷性及暫時性」部分,持混合觀之學生,一開始便對「暫時性」

之科學本質觀點呈現知識型想法,反而是持建構觀之學生,由過渡型轉為知識型。

探究歷程中資料的蒐集和結果的分析對照,以及課堂上的議題討論均有助於持不同 認識觀之學生對「暫時性」科學本質觀點之理解。

三、大一學生在探究歷程前後所呈現之科學探究觀點

由過去的文獻中顯示,探究結果和學生的學習情況有關。(楊志強、顏志民和黃毓 琪, 2006; Kreamer, 2005)。在本研究中,研究者也發現學生的科學探究觀會因個別學習 情況而有所不同。因此下面分述各面向所得之結論:

1. 就整體面向而言,研究者所設計的探究歷程對學生科學探究觀點的增進,並沒有明 顯的改變,但研究發現探究觀點會因學生個別在探究過程中的學習情況而有不同,

雖然給予同樣的探究活動設計,但每個學生的參與情況和其觀點轉變情形是相對照 的。

2. 在科學方法-研究方式部分,讓學生積極參與探究活動的每個部分,可以幫助學生理 解科學方法,但要提升學生對科學家會採用田野調查等多樣的研究方式之理解,需 要再給予學生多樣化的探究經歷。

3. 在科學方法-觀察歸納部分,學生雖然在歷程中有進行野外的觀察,但他們還是會利 用控制變因來對「觀察歸納」進行討論。因此,除了多讓學生從事非實驗室的探究 活動,體驗科學家多樣化研究的方式外,教師還需加以引導,透過討論、對話等方 式讓學生將研究方式和其觀點進行連結。

4. 在條件部分,學生在歷程中的小組討論及和他組的比較經驗,和學生對「條件」觀 點相連結,當學生探究過程中較少有討論時,學生對「條件」的觀點就容易以「實 驗誤差」做思考。因此,如何引發學生的討論興趣,讓學生能在探究過程中多進行 不同觀點的討論,並且連結到「條件」的觀點,而不是只從「實驗步驟、結果正不 正確」的角度來看待,是需要再努力的部分。

5. 在資料和證據部分,仍是學生較為混亂的區域,學生必須要能由原先自我對資料和 證據的想法中加以重新組合,才能達到真正的理解。透過探究歷程中資料分析的學 習及晤談的討論,可以讓學生再檢視自己的想法,進而幫助學生澄清自己的想法,

呈現出能較明瞭資料和證據間的對照。

四、不同科學認識觀之學生在探究歷程前後所呈現之科學探究觀

就科學認識觀整體而言,因為在科學認識觀工具中,包含的項目和科學探究觀工具 有部分不同,因此整體之科學認識觀點並不能和科學探究觀點做完全相似之對應。但就 有相互對應的項目來看,在「理論負載的科學探究」和「社會磋商的角色」兩個部分,

在整體科學認識觀呈現偏建構觀和偏實證觀之個案學生,在分項上均呈現偏實證觀之觀 點。他們在科學探究之條件觀點上,在歷經探究學習前,均呈現知識型觀點,但在探究 學習後,建構觀之個案則轉為過渡型想法。對照 Havdala 和 Ashkenazi(2007)的研究,

學生的觀點是複雜的,在理論知識和實際探究之知識上,不一定能夠達到一致性的協 調。而在本研究中,雖然學生持有偏實證觀的科學認識觀觀點,但透過探究活動,持建 構觀之個案學生會針對探究歷程經驗轉變其想法。

五、不同科學認識觀之學生在生物探究學習、科學本質觀和科學探究觀間之對照

在相關文獻中均提及學生所持的科學認識觀觀點會影響其探究學習(Tasi, 1998;

Havdala & Ashkenazi, 2007)。而本研究中針對科學認識觀呈現偏建構觀和偏實證觀之個 案學生進行討論,獲得下面結論:

1. 持建構觀之學生在探究學習歷程中,著重理論解釋,並對於探究學習的進行以參考 他人做法為依據,而未閱讀研究者所提供的探究學習設計。因此可以發現當唯有在 探究過程中的討論和探究活動經驗對其已建構之想法產生衝擊時,才會使其想法有 所轉變。

2. 持實證觀之學生在探究學習歷程中,研究者所提供的探究學習設計,對其而言是有 所助益的,而在探究過程中適時的給予持實證觀之學生引導,可以幫助其將理論和 實際經驗相連結,而在科學本質觀和科學探究觀上獲得較多的理解。