第一章 緒論
此研究主要在探討我國八年級的學生，在經過以社會性科學議題為教學題材 的論證教學後，不同科學認識觀的學生在論證能力表現上的改變是否有差異存在。
所以在緒論中，首先說明此研究的動機與背景，然後敘述本研究的目的與研究問 題，最後釐清研究中相關重要字詞的定義。
第一節 研究動機與背景
在現代資訊多元與科技快速發展的社會裡，有許多與科學或科技所衍生的社 會議題急需全民的關心與參與，例如：在台灣山高坡陡的地形之下，雨水多快速流 入河海而不易儲蓄導致水資源不足，故需要仰賴興建水庫來解決水資源缺乏的問 題，然而興建水庫這個議題不單純是一個科學議題，興建水庫需考量興建預定地的 氣候與地質條件、政府政策、環境與生態保育以及居民搬遷等不同層面的問題。此 種科學議題，須考量其社會、政策或環境等各層面的相互影響，以致問題解決途徑 並非唯一的問題，即所謂「社會性科學議題」(Socio-Scientific Issues, 簡稱 SSI) (Sadler, 2004)。在工業革命後，科技快速發展的這個時代下，這樣的議題也隨之越 來越多，例如：基因改造是否合宜、全球暖化是否因人類過度開發所造成，以及高 速鐵路的興建與否等等都是社會性科學議題。所以身為現代公民，不僅要具備足夠 的科學知識，更需要具備獨立思考與解決問題的能力，得以了解與處理這類的議 題。基於這樣的社會發展趨勢與需求，培養學生成為一個具有問題解決能力及獨立 思考能力的現代社會公民，是當前教育的潮流與目標(教育部，2003)。
在我國最新發布的「民國九十七年國民中、小學九年一貫課程綱要」當中，
明確地指出學生應具備的基本能力中包含了「解決問題能力」以及「獨立思考能力」
(教育部，2008)。「解決問題」指的是運用已知的知識，透過組織與整合知識和資料，
來找出解決問題的方法或策略。而在解決問題的過程中，會需要學生針對問題自己 做推理以解決他所面臨的問題，這個過程尌是「獨立思考」的表現。「獨立思考能 力」尌是一個透過自我推理來解決問題的歷程，而其中推理指的是一種思考的歷
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程，它包含了基本的思考、批判性思考，以及創造性思考(教育部，2008)。在這些 思考能力當中，「批判性思考」能運用於解決具多元面相的議題，因為這類的思考 歷程即為透過收集問題相關資料，再組織、整合與分析這些訊息，然後連結問題各 面相之相互關係與影響，最後提出合理的結論。所以欲培養學生成為具解決問題能 力的現代公民，尌必須培養學生批判性思考的能力。然而，批判性思考能力中又包 含了許多能力，其中論證能力即是批判性思考能力中重要的一項指標性能力 (Freeley & Steinberg, 2005)。若能培養學生的論證能力，即能提升其批判性思考的 能力，進而提升其有效解決日常生活中的問題及協調溝通的能力(Nussbaum, 2002;
Siegel, 1995)。
近十幾年來論證開始被融入科學教育中，論證教學成為一個逐漸受到重視的 科學教育議題(Bell, 2004; Bricker & Bell, 2008; Dawson, & Venville, 2010; Driver, Newton, & Osborne, 2000)。除了從我國國民中小學的課程綱要中可看出論證能力的 培養於科學教育的重要性之外，美國科學促進會 (American Association for the Advancement of Science, AAAS)於西元 1992 年針對美國帅稚園到高中階段(K-12)的 科學教育目標所提出之「2061 計劃」中也指出，論證融入科學教學中，對學生在 科學課室中學習對科學論述做出定義、評價或反駁等等有很大的助益，故培養學生 的論證能力是當前及未來重要的科學教育目標之一(AAAS, 1992; 邱美虹，1994)。
在科學教育中實施論證教學時，需要有一個論證的議題，這類的議題通常具有情境 兩難的問題或是具有多元觀點，以提供學生針對此議題進行相互的論證與辯駁。論 證教學的議題層面廣泛，可以是科學性的議題、人文社會層面的議題，或是包含多 元層面的議題。在現今科技發展迅速的社會中，許多科學發展所衍生的社會問題越 漸頻繁，這種與科學或科技相關的具有對立性論點或社會性兩難問題，即所謂「社 會性科學議題」(Socio-Scientific Issues, 簡稱 SSI) (Sadler, 2004)。這類問題的解決 途徑常會因為個人相異的經驗、背景、文化、所處環境或所持立場不同，而有不同 的觀點及解決方式，所以無法達到一致的共識而產生爭議或辯論(Sadler, 2004)。因 此如何選擇適合學生進行論證的議題，是教學設計上需僅謹慎考量的，SSI 議題涵 蓋多元的思考層面，是適合作為論證教學的議題。更有研究顯示運用 SSI 於教學上 有助於學生論證能力的培養(Jimenez-Aleixandr, 2002)。
近十幾年，關於論證的研究主要有三大研究方向，分別是關於論證本質的探討
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(Bricker, & Bell, 2008; Kolstø, 2004; Kuhn, 1992; Patronis, Potari, & Spiliotopoulou, 1999)、論證教學策略的研發(Dawson, & Venville, 2010; Driver, Newton, & Osborne, 2000; Osborne, Erduran, & Simon, 2004a, 2004b; Patronis, Potari, & Spiliotopoulou, 1999) ， 以 及 探 討 論 證 教 學 前 後 論 證 能 力 或 科 學 知 識 學 習 等 的 成 效 與 變 化 (Aufschnaiter, Erduran, Osborne, & Simon, 2008; Jeong, & Lee, 2008; Zohar, & Nemet, 2002; 林樹聲、黃柏鴻，2009)。關於論證本質的研究，早期 Kuhn(1992)將論證的 形 式 分 成 兩 類 ： 修 辭 的 論 證 (rhetorical argument) 以 及 對 話 的 論 證 (dialogic argument)。修辭的論證指的是一系列關於證明事情真偽的推理，這類型的論證在 Boulter, & Gilber (1995)的定義中此種論證稱為教導式論證(didactic argument)；對話 的 論 證 ， 則 是 偏 向 現 今 主 要 在 談 的 論 證 ， 亦 被 稱 作 多 方 論 證 (multi-voiced argument)。然而，論證與邏輯推理的內涵並不相同，近期學者開始將論證與邏輯兩 者作區分，邏輯指的是嚴格依循某些特定的學術規則連結假說與結論，而論證則是 一種涵蓋了社會情境與文化的社會性活動，並非只是邏輯規則上的推理(Driver et al., 2000)。發展至今，現在談的論證則多為論證理論(argument theory)，論證理論主 要是由 Toulmin(1958)所提出，將論證定義成考量情境背景的各項要素，包含了：
Claim(主張) 、Warrant(理由) 、Data(證據)、Rebuttal(反駁)、Backing(支持性通則)、
Qualifier (前提或條件)等要素。在眾多的論證定義中，以 Toulmin(1958)所提出來的 論證定義最具代表性，許多後期研究論證的學者們都是奠基於他的論證架構 (Aufschnaiter, Erduran, Osborne, & Simon, 2008; Bricker & Bell, 2008; Dawson, &
Venville, 2010; Driver, et al., 2000; Kolstø, 2004)。
關於論證教學策略與評量的發展，早期Kuhn(1991)做了一系列關於學童及成 人論證能力表現的研究，其研究結果指出論證能力並非與生俱來而是需要培養與練 習的，所以為了促進學生論證能力所進行的論證教學是需要運用適切的教學策略和 設計良好的教學活動。Hogan & Maglienti (2001)以及Zohar & Nemet (2002)研究也指 出若只單純讓學生討論社會性爭議議題，並沒有辦法培養學生做出有效的論證，還 是要有適當的論證教學策略及素材融入，才能真正達到培養學生論證能力的目標。
黃柏鴻與林樹聲(2007)的研究中整理出進行論證教學可運用的策略，主要包含了六 大項：「論證因子寫作」、「兩難情境」、「角色扮演」、「競爭理論」、「辯論」以及「科 學探究與發表」。「論證因子寫作」是讓學生在論證過程中，針對論證的主題與內容 寫下論證要素：「資料」、「主張」、「理由」、「反駁」、「證據」與「支持性通則」以
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讓學生更瞭解論證的過程與內容；「兩難情境」指的是要提供一個兩難的情境以供 學生討論與辯證；「角色扮演」是讓學生親身扮演角色，以角色立場提出論點或證 據等等；「競爭理論」是提供相互競爭的多種解釋，讓學生可進行辯證以激盪出更 多的想法與討論；「辯論」是讓學生分成支持不同主張的派別，分別提出各自的論 點與證據並相互辯證，再針對不同的論點提出反駁或加強自己的論點；「科學探究 與發表」是在學生收集與論證主題相關的資料時，讓學生收集與整合新聞、網路或 書籍等資料，最後再讓學生以口頭發表或撰寫書面報告等方式呈現其資料分析與詮 釋的結果。
論證相關的實證研究結果顯示，學生在經過論證教學後，其科學知識和論證能 力皆有所提升(Aufschnaiter1, Erduran, Osborne, & Simon, 2008; Kortland, 1996; 蔡俊 彥、黃台珠、楊錦潭，2008；林樹聲、黃柏鴻，2009)，也有研究顯示論證教學後 學生對於科學本質更加地了解(Bell & Linn, 2000; Yerrick, 2000; 蔡俊彥、黃台珠，
2008)。近期則是開始有較多學者將研究重心，放在學生特質與論證能力之間的相 關性探討，例如學生的學習風格(Jeong & Lee, 2008)或科學認識觀(Manson & Scirica, 2006)對學生論證能力的影響。綜觀國內的論證實證性研究發現，近期關於論證研 究的相關主題，多為不同教學策略對於論證能力的影響，而其研究對象則多為國小 或國中學習階段的學生(鄧又仁、林素華，2009；李松濤、林煥祥、洪振方，2010)。
或是在探討論證教學對於學生學習科學知識的成效與影響，相對而言探討學生特質 影響論證能力表現的研究則較少，其中針對學生具有之科學認識觀如何影響其論證 表現的研究則更少，目前此類研究的對象僅有大專院校學生(張淑女，2004)，未有 國中階段的學生。另外，基於Manson & Scirica (2006)的研究結果顯示針對八年級 的學生，其科學認識觀可以作為有效預測其論證技能的因子，此項研究結果呼應了 Kuhn (1991)所提之認識論對於論證能力有所影響這項論述。然而此項研究利用迴歸 分析的方式找到以學生的認識觀來預測其論證技能的表現，然而學生的科學認識觀 與論證技能之間的因果關係，以及兩者如何相互影響並沒有做更深入的趕討，基於 此本研究希望深入探討我國八年級學生在經過以社會性科學議題為論證主題的論 證教學後，擁有不同科學認識觀的學生其論證表現是否有所差異，進一步分析學生 的科學認識觀對於其論證能力的影響。
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第二節 研究目的
基於前一節研究動機與背景之討論，本研究希望針對目前研究對象中，較少被 討論的國中階段學生，探討其科學認識觀對論證能力表現的影響。總結本研究目
基於前一節研究動機與背景之討論，本研究希望針對目前研究對象中，較少被 討論的國中階段學生，探討其科學認識觀對論證能力表現的影響。總結本研究目