辨識科學解釋之實務發展

在此針對科學解釋成分，分為三個成分進行討論，依時間序列進行教學前－

前測、教學中－學習單、教學後－後測的分析，並以質性的方式深入分析學生辨 識各成分的情形、趨勢及誤認類型，再綜合整體趨勢。

主張 一、

將前測、學習單及後測中有關辨識主張的學生辨識結果挑選出來，依各辨識 類型進行加總，並計算出特定辨識類型佔該資料的總次數之百分比，以了解學生 在該資料的作答分布，將統計結果呈現於表 4-2-1。

表 4-2-1 學生辨識主張的類型

辨識類型資料來源

前測 學習單 後測

次數 百分比 次數 百分比 次數 百分比 完整辨識 152 50.67% 68 45.33% 220 73.33%

部分辨識 14 4.67% 3 2.00% 10 3.33%

涵蓋其他 24 8.00% 35 23.33% 18 6.00%

完全錯誤 51 17.00% 42 28.00% 30 10.00%

無此成分 48 16.00% 1 0.67% 17 5.67%

未作答 11 3.67% 1 0.67% 5 1.67%

註 1：科學解釋評量中辨識題目總共有六題，而作答人數共有 50 人，因此前後測的總次數應為 300 次；學習單中的辨識題目共有 3 題，作答人數有 50 人，故學習單的總次數應為 150 次。

(一) 教學前

由表 4-2-1 的次數與百分比可知，半數以上的學生在前測中已能辨識出主張，

其餘學生多屬於完全錯誤與無此成分的類型。而落於完全錯誤、無此成分及未作 答的辨識類型的學生，對於主張的定義是完全不了解，共有 110 次數(36.67%)。

研究者進一步計算科學實驗情境(題 4)中的三個小題，在每一題中，有 33(66%) 至 36(72%)位的學生能夠完全辨認出完整主張，且未涵蓋其他部分為主張，這顯 示大多數人在尚未進行教學時便能辨認出主張。完全辨認錯誤的學生有 4(8%)到 5(10%)個人，其中最常被學生誤認為主張的句子類型是證據、數據連結與原理連 結，則次數分別有 5、4、12 次。

科學新聞情境中較少人能辨識出完整主張，只有 10(20%)到 23(46%)人，而完

全辨識錯誤的情形較多，差異性大。常誤認證據、數據連結、原理連結、另有推 理、預測、假說及研究設計為主張，而次數分別為 25、5、13、18、8、3、3 次。

加總兩個情境的誤認類型，可以發現主要誤認類型為證據、原理連結與另有 推理。在教學前一部分圈選錯誤的學生尚不清楚主張的意義，可能是因為他們認 為主張就是說明原理，才誤認原理連結與另有推理為主張；另一部分的學生，可 能是因為試題中主張的文字提示為「針對研究問題的答案/說法」，而學生對於「針 對研究問題的答案」可能視為能直接回答研究問題的證據，故誤認證據為主張。

(二) 教學中

在教學中，三份學習單中皆以科學新聞的範例，進行辨識各成分的活動。觀 察表 4-2-1 的次數與百分比，可發現多數學生能完整辨識出主張，而完全錯誤、

無此成分及未作答者共有 44 次數(29.33%)，由此可知在教學過程中，學生較能 減少錯誤辨識的情形發生。

深入各題探討，能夠辨識出完整主張的學生人數從 11 位(22%)進步到 29 位 (58%)，有明顯增長的情形；而能辨識主張，但卻多涵蓋其他部份的人數則由 14 人(28%)減至 12(24%)人，有小幅的減少；完全辨識錯誤的類型則從 50%(25/50) 持續減少至 14% (7/50)人，有明顯減少。分析各題次數百分比，顯示學生逐漸能 理解主張的意義，因而辨識正確的人數漸漸增加，辨識錯誤的人數開始減少。

其中由活動一到活動三的主要誤認類型之演變是假說、說明、預測，從假說 轉變為預測較多，且人數接近；僅有少數學生屬於其他類型。以假說的定義－關 於自變項可能如何影響因變項，且尚未被證實的說法、說明的定義─針對科學新 聞中的事物作介紹性的描述－及預測的定義－基於先前經驗、知識與觀察，推測 可能發生的現象－來看，可能是因為學生對於主張的定義尚在理解中，還不太了 解何謂「對於現象、數據、資料或問題的答案或說法」，因此容易將與研究有關 的「說法」都視為主張，才會將假說、說明及預測誤認為主張。

(三) 教學後

由表 4-2-1 的後測，能完整辨識主張的學生次數百分比有 73.33%(220/300)，

表示有更多的學生理解主張的定義，也能確切的辨識出來。而不理解其定義而錯 誤圈選、認為無此成分或未作答者，次數百分比為 17.34%(52/300)，明顯有減少 的趨勢，顯示更多學生能判斷主張是否存在，也能區別主張與其他的句子。

再深入了解各情境答題狀況，在實驗情境中最高有達 90%(45/50)的學生能夠 辨識出完整的主張，且未有涵蓋其他部份，總共增加了 18%(9/50)，明顯增加了。

這表示絕大多數學生在後測時已能夠判斷主張的存在與否，且能夠辨識出完整的 主張，對於主張的理解是有所增長。針對誤認類型來看，學生常誤認證據、數據 連結及原理連結為主張，其各被誤認的次數為 13、3、4 次。

在科學新聞的後測中，有 60%(30/50)到 68%(34/50)的人能夠辨識出完整的主 張，且未涵蓋其他文句。雖完整辨識的次數少於科學實驗情境的次數，但增加的 幅度十分明顯，最高達 40%的幅度增加；完全錯誤辨識的情形也有明顯的減少。

其中被誤認為主張的句子有證據、原理連結、另有推理、預測、假說、研究設計，

各被誤認 15、7、4、2、6、3 次。

雖然還是許多類型的句子被誤認為主張，但可以發現誤認次數相較於前測減 少許多，而加總兩個情境的誤認類型，可以發現主要是證據被誤認為主張，原理 連結與另有推理則次數明顯減少。由此可知，部分學生雖然還是誤認其他句子為 主張，但大多錯誤辨識的學生是認為主張是實驗數據的直接陳述，已經是較偏向 是依據定義「對於現象、數據、資料或問題的答案或說法」去進行判斷。

(四) 小結

教學前半數學生在虎克實驗的情境下，較容易辨識完整主張，然而經過教學 後，學生對於主張有更多的理解，還是能使得學生在辨識主張上有進步。且主要 誤認為主張的句子類型也由原理連結改變為證據，表示學生不像前測隨意揣測，

而是以對主張理解為實驗結果去辨識。

在科學新聞中，前測的辨識情形非常分散，誤認為主張的句子類型多樣化，

能辨識出主張的學生也低於半數。開始進行教學後，可以發現整個過程中，學生 辨識主張的情形有逐漸增長的趨勢，而將其他句子誤認為主張情形也有持續減少，

顯示出學生在經由教學、回饋後，漸漸能夠辨識出主張。最後在後測中，大多數 學生能判斷主張存在與否，而多數學生能夠辨識出完整主張，且能理解什麼類型 的句子能算是主張，誤認為主張的句子類型也減少，較不容易選擇其他句子作為 主張，被誤認為主張的句子類型皆以證據為主。

整體來說，由分析教學前、中、後的主張辨識情形，即使是在複雜的情境也 能有明顯地增加，學習過程也呈現出增長的趨勢。也就是說，在不同情境下，大 多數學生已能辨認主張是否存在，且在辨識主張上有顯著進步，這顯示學生經過 教學後理解主張的定義，才足以辨識出他人所建構的科學解釋及科學新聞中的主 張，由此可知，REC 教學模式中的辨識活動是能有效幫助學生辨識完整的主張。

證據 二、

將前測、學習單及後測中，有關辨識證據的辨識結果挑選出來，依各辨識類 型進行次數的加總，並計算出特定辨識類型佔該資料的總次數之百分比，以了解 學生在該資料的辨識類型之分布，將統計結果呈現於表 4-2-2。

表 4-2-2 學生辨識證據的類型

辨識類型資料來源

前測 學習單 後測

次數 百分比 次數 百分比 次數 百分比 完整辨識 74 24.67% 40 26.67% 101 33.67%

部分辨識 51 17.00% 36 24.00% 42 14.00%

涵蓋其他 70 23.33% 24 16.00% 65 21.67%

完全錯誤 73 24.33% 48 32.00% 63 21.00%

無此成分 20 6.67% 1 0.67% 22 7.33%

未作答 12 4.00% 1 0.67% 7 2.33%

註 1：科學解釋評量中辨識題目總共有六題，而作答人數共有 50 人，因此前後測的總次數應為 300 次；學習單中的辨識題目共有 3 題，作答人數有 50 人，故學習單的總次數應為 150 次。

(一) 教學前

觀察表 4-2-2，僅有約四分之一的學生在前測能辨識出證據，學生大多分布在 完整辨識、涵蓋其他與完全錯誤的辨識類型，而加總完全錯誤、無此成分及未作 答的次數，可發現不了解或錯誤理解證據意義的學生有 35.00%(105/300)人。

深入統計科學實驗情境中的各小題，能完整辨識證據的學生有 22%(11/50)到 48%(24/50)人，可以發現不到半數的學生能辨認出證據，相比於辨識主張來說，

人數銳減許多。而多數學生所圈選的證據是包含證據也涵蓋了其他句子，或是完 全辨識錯誤，而其中被誤認為證據的句子類型有主張、原理連結與數據連結，各 被誤認 18、43、21 次，主要常誤認原理連結為證據。

在科學新聞情境中，進一步分析各小題，發現只有 14%(7/50)到 16%(8/50)位 學生能辨識完整證據，比在科學實驗情境還要少，大多數人屬於完全辨識錯誤、

涵蓋其他與部分辨識的辨識類型，與整體前測的情形一致。此外，被誤認為證據 的句子類型多樣，分別有主張、原理連結、數據連結、另有推理、假說、研究設 計、預測各被誤認為證據，次數為 33、5、4、9、5、18、16 次，主要誤認為證 據的句子類型為主張。

加總兩個情境的誤認為證據之句子類型，有主張、原理連結、數據連結、另 有推理、假說、研究設計、預測各被誤認 51、48、25、9、5、18、16 次。主要 的誤認類型是，將主張及原理連結誤認為證據，可能是因為學生將證據與實驗結 果或結果的說明畫上等號，才造成誤認。

(二) 教學中

分析表 4-2-2 可以發現，部分辨識的次數百分比增多，且無此成分及未作答 次數百分比也降低，顯示學生開始在理解證據的定義，至少能夠判斷證據的存在。

而完全錯誤、無此成分及未作答的百分比，總和為 33.33%(50/150)。

再針對教學中各小題進行分析，從一開始學生皆無法辨識出完整證據，進步 到 32%(16/50)至 48%(24/50)的人能辨識出完整證據，有成長許多的現象；而一開 始大多數學生屬於能辨識部分證據，也逐漸減少；涵蓋其他的部分則是先增加再