國小自然科教師對地球科學主題興趣、
授課頻率與地質時間覺知之研究
林美馨
1張俊彥
2* 林佳旻
3 1國立臺灣師範大學 地球科學系 2國立臺灣師範大學 科學教育研究所與地球科學系暨科學教育中心 3高雄市正興國民中學摘 要
本 研 究 旨 在 探 究 具 有 自 然 科 知 識 背 景 之 國 小 自 然 科 教 師 ， 其 對 地 球 科 學 主 題 之 興 趣 與 認 為 該 主 題 在 教 學 中 的 出 現 頻 率 以 及 對 該 主 題 地 質 時 間 認 知 的 關 係 。 本 研 究 採 用 問 卷 調 查 法 進 行 研 究，整 份 問 卷 共 有 60 題，α =.89，以 立 意 取 樣，選 取 111 位 具 有 自 然 科 知 識 背 景 之 國 小 自 然 科 教 師 ， 做 為 施 測 樣 本 。 研 究 結 果 顯 示 ， 教 師 對 於 此 二 十 個 地 球 科 學 主 題 皆 有 中 度 以 上 的 興 趣 ， 但 對 此 二 十 個 主 題 教 學 頻 率 的 範 圍 則 較 分 散 ， 從 中 度 到 低 度 皆 有 ， 通 常 教 師 最 感 興 趣 與 最 不 感 興 趣 的 地 科 主 題 ， 也 是 最 常 教 學 與 最 不 常 教 學 的 地 科 主 題 ； 教 師 對 於 正 確 地 質 年 代 的 認 知 ， 普 遍 偏 低 。 文 末 針 對 研 究 主 題 進 行 討 論 ， 並 對 師 資 培 育 及 研 究 方 法 提 出 建 議 。 關 鍵 詞 ： 地 質 時 間 ， 地 球 科 學壹、緒論
我 國 九 年 一 貫 自 然 與 生 活 科 技 領 域 在 中、小 學 階 段 即 已 包 含 了 生 物 的 多 樣 性、 地 球 和 太 空 、 岩 石 、 水 和 大 氣 、 地 表 與 地 殼 的 變 動 、 天 氣 變 化 、 晝 夜 與 四 季 … 等 有 關 地 球 科 學 課 程 學 習 領 域 的 教 材 要 項(教 育 部 ，2003a)， 可 見 地 球 科 學 對 我 國 中 、 小 學 而 言 是 一 重 要 的 科 學 學 習 領 域 。 而 地 質 年 代 的 課 程 教 學 ， 是 歸 屬 於 地 球 科 學 課 程 標 準 的 基 本 範 疇 ， 許 多 地 球 上 * 為本 文 通 訊 作者 發 生 的 重 大 主 題 名 詞 ， 亦 常 藉 由 媒 體 、 課 程 出 現 在 我 們 的 生 活 周 遭 ， 因 此 對 於 這 些 重 大 事 件 發 生 歷 程 的 了 解 有 其 必 要 性 。 目 前 國 內 在 國 、 高 中 有 專 門 的 科 系 培 育 地 科 職 前 教 師 ， 地 球 科 學 專 業 素 養 一 直 被 認 為 是 地 球 科 學 職 前 教 師 重 要 的 學 習 目 標 ， 職 前 教 師 會 修 習 二 十 學 分 以 上 的 地 球 科 學 相 關 課 程 ， 且 國 、 高 中 階 段 有 關 地 球 科 學 課 程 的 教 授 ， 大 部 分 採 分 科 教 學 ， 學 校 會 找 擁 有 地 球 科 學 知 識 背 景 的 教 師 來 教 學 ； 反 觀 在 國 民 小 學 師 資 培 育 中 ， 並 無 專 門 的 科 系 培 育 地 科 職 前 教 師 ， 有 關 地 球 科 學 相 關知 識，也 僅 在 自 然 組（ 系 ）有 二 學 分 的「 地 球 科 學 概 論 」 課 程 ， 除 此 之 外 ， 根 據 統 計 目 前 台 灣 地 區 ， 具 有 數 理 相 關 背 景 且 擔 任 自 然 科 課 程 的 教 師 僅 具 三 成( 黃 佳 祥 ， 2004)，因此 國 小自 然 科 教 師約 有 七 成 並未 受 過 地 球 科 學 專 業 知 識 的 訓 練 ， 不 具 自 然 科 背 景 的 國 小 自 然 科 教 師 對 於 地 球 上 重 大 事 件 發 生 歷 程 的 認 知 恐 怕 更 為 有 限 ， 因 而 本 研 究 只 針 對 具 自 然 科 背 景 的 國 小 自 然 科 教 師 做 探 討 。 King (2007)收 集美 國 、 日 本、 台 灣 、 以 色 列 與 南 非 五 個 國 家 以 及 英 格 蘭 、 蘇 格 蘭 地 區 的 地 球 科 學 課 程 標 準 ， 發 現 此 五 個 國 家 與 兩 個 地 區 的 地 球 科 學 課 程 中 地 質 時 間 概 念 佔 有 不 少 的 比 率 ， 其 中 台 灣 的 地 質 時 間 課 程 佔 了 我 國 地 球 科 學 課 程 的 3%， 可 見 地 質 時 間 在 我 國 地 科 課 程 中 亦 佔 有 其 一 席 之 地，Trend (2004)也 指出 地 質 年 代表 扮 演 著 理 解 地 質 學 基 本 概 念 的 重 要 角 色 ， 若 能 透 過 地 球 上 發 生 重 大 事 件 組 成 的 地 質 年 代 表 ， 將 有 助 於 人 們 有 系 統 、 邏 輯 性 的 了 解 地 球 組 成 的 歷 史 與 變 遷 的 完 整 樣 貌 。 而 國 小 自 然 科 專 任 教 師 欲 帶 領 學 生 認 識 地 質 學 的 相 關 知 識 ， 自 己 本 身 更 須 對 地 球 變 遷 的 歷 程 有 所 了 解 。 早 期 研 究 認 為 興 趣 會 影 響 科 學 的 學 習 成 果(Renninger, Hidi & Krapp, 1992; Boekaerts & Boscolo, 2002)。而 近 期 的 研 究 又 發 現 ， 細 探 興 趣 這 項 因 素 ， 其 實 可 將 其 分 為 個 體 興 趣(individual interest)、情 境 興 趣(situational interest)、 以 及 主 題 興 趣 (topic interest)三項，個 體 興趣 多 指 學 生個 人 特 徵 及 心 理 狀 態 的 顯 現 ； 情 境 興 趣 被 認 為 與 學 習 環 境 、 課 程 內 容 有 關 ， 且 本 質 上 屬 於 暫 時 性 質 的 興 趣 ； 主 題 興 趣 則 被 歸 類 為 個 體 興 趣 對 於 特 定 知 識 領 域 的 分 支 ， 同 時 具 備 個 體 興 趣 以 及 情 境 興 趣 的 性 質 (Trend, 2005)。 因 此 ， 對 於 地 科 事 件 的 興 趣(Interest in Geo-Events,IGE)， 屬 於 主題 興 趣 性 質 。 基 於 上 述 理 由 ， 本 研 究 擬 對 具 自 然 科 背 景 之 國 小 自 然 科 教 師 對 20 個 地 科 主題 的 興 趣 與 其 在 課 程 的 出 現 頻 率(Encounters in Geo-Events,EGE)以 及 對 20 個 地 科 主 題 的 地 質 時 間 認 知 進 行 探 討 。 本 研 究 的 結 果 或 許 能 提 供 未 來 國 小 自 然 科 師 資 培 育 課 程 中 ， 地 球 科 學 相 關 課 程 發 展 的 參 考 。
貳、理論基礎
一、認識地質時間的重要性
King (2007)參 考全 球 美 國 、日 本 、 台 灣 、 以 色 列 與 南 非 五 個 國 家 以 及 英 格 蘭 、 蘇 格 蘭 地 區 之 地 球 科 學 標 準 ， 提 出 英 格 蘭 中 學 14 到 16 歲的 新 地 球 科學 課 程 標 準 (General Certificate in Secondary Education, GCSE) ， 他 認 為 地 質 時 間 (Geological Time)、生 命 的 演化(Evolution of Life)、地 球 物 質(Earth material) 、 地 球 能 量 (Earth energy)、地 球 系統(Earth as a system)、 天 然 災 害(Natural hazards) 、 資 源 與 環 境 (Resources and environment)以 及 探 究 地球 的 方 法(Investigating the Earth) 為 地 球 課 程 標 準 的 八 大 重 要 元 素(Eight elements scheme)。由 於 GCSE 參 考 的國 家 課 程 有五個 國 家 與 兩 個 地 區 ， 包 含 範 圍 廣 泛 且 具 高 度 完 整 性 ， 因 此 對 全 球 的 地 球 科 學 課 程 標 準 具 有 指 標 性 的 意 義 。
由 King (2007)所 收 集 之 五 個 國 家 與 兩 個 地 區 課 程 標 準 也 可 發 現，美 國(Mayer, 2002)、台 灣 (Chang, Lee & Yeh, 2006)、 日 本(Goto, 2007a, b) 三 個 國 家 以 及 英 格 蘭 (King,2007)地 區 皆 將 地 質 時 間 概 念 列 為 項 目 綱 要 ， 且 美 國 、 日 本 兩 個 國 家 與 英 格 蘭 地 區 之 地 質 時 間 概 念 在 地 科 課 程 佔 有10%、 9%、7%的 高 百分 比，台 灣則 有 3%的 百 分 比 ， 而 南 非(DE, 2002)、 蘇 格 蘭 (Graham, 2006)和以 色 列(Orion, 2007)雖然 沒 有 將 地 質 時 間 概 念 列 為 項 目 綱 要 ， 但 是 仍 有 列 在 次 項 目 之 中 。 由 此 可 知 ， 地 質 時 間 概 念 在 許 多 國 家 的 地 科 課 程 中 佔 有 其 重 要 地 位 ， 而 隨 著 全 球 變 遷 的 議 題 漸 趨 熱 門 下 ， 有 關 地 球 系 統 整 體 狀 態 的 改 變 也 愈 來 愈 受 重 視 ， 許 多 有 關 地 球 系 統 的 相 關 研 究 相 繼 而 起 ， 地 球 系 統 課 程 將 成 為 未 來 編 撰 地 球 科 學 課 程 的 主 流 方 式 ， 然 而 對 地 質 年 代 表 的 深 度 了 解，似 能 強 化 學 生 對 地 球 系 統 的 認 識---將 地 球 視 爲 一 個 具 有 長 期 演 化 歷 史 且 不 斷 變 動 發 展 的 行 星(林 佳 旻 ，2007)。 此 外 Trend (2004)也指 出 學習 者 若 能 界 定 出 關 鍵 地 質 主 題 ， 並 依 此 去 架 構 完 整 而 詳 細 的 地 質 年 代 表 ， 則 學 習 者 就 能 建 立 嚴 謹 有 序 且 正 確 的 時 間 尺 度 概 念 ， 而 地 質 主 題 的 時 間 概 念 屬 於 地 球 科 學 學 科 中 重 要 的 認 知 結 構 ， 若 此 認 知 結 構 不 佳 則 會 連 帶 使 學 習 者 面 對 地 質 學 領 域 時 的 學 習 成 效 不 佳 。 因 此 若 要 使 學 習 者 對 於 地 質 學 領 域 有 較 好 的 學 習 效 果 ， 必 須 讓 學 習 者 對 地 質 時 間 概 念 有 深 度 的 了 解 。
二、影響地質時間的認知要素
由 於 國 內 外 地 質 時 間 教 學 的 研 究 並 不 多 ， 因 此 有 關 影 響 地 質 時 間 的 認 知 要 素 的 探 討 僅 能 從 少 部 分 研 究 中 去 歸 類 ， 林 佳 旻(2007)以 422 位高 一 學 生 和 14 位 高 中 教 師 做 樣 本 對 「 重 大 地 球 科 學 主 題 」 的 認 知 及 其 相 關 影 響 因 子 做 研 究，發 現 地 科 興 趣、 地 科 信 心、主 題 在 課 程 出 現 頻 率 以 及「 代 」、 「 紀 」、絕 對、相 對 地 質 年 代 排 序 和 認 知 和 地 質 時 間 認 知 有 關 。 另 外 從 Trend (1998, 2001a, 2001b, 2003, 2005)所做 之 一 系 列與 地 質 年 代 認 知 有 關 的 研 究 ， 與 Ball & McDiarmi (1989)等人 的 研 究， 以 及 Trend 和 Chang (2007)的研 究 發 現課 程 出 現 頻率 與 興 趣 、 性 別 、 皆 是 影 響 地 質 時 間 認 知 的 因 素 。 綜 合 以 上 國 內 外 的 研 究 ， 研 究 者 發 現 課 程 出 現 頻 率 、 主 題 興 趣 、 性 別 、 地 質 年 代 排 序 與 地 科 信 心 等 因 素 會 影 響 地 質 時 間 認 知 ， 然 而 ， 由 於 本 研 究 樣 本 數 不 夠 多 ， 因 而 不 探 討 性 別 因 素 ， 而 且 研 究 對 象 是 國 小 自 然 科 教 師 非 學 生 ， 因 此 對 於 地 科 信 心 因 素 也 不 予 以 探 討，只 針 對 地 科 主 題 興 趣、 地 科 主 題 在 課 程 出 現 頻 率 和 地 質 年 代 排 序 的 關 係 做 探 討 。三、Trend 和 Chang(2007)的研究結
果
這 幾 年 雖 然 有 許 多 國 家 的 研 究 主 題聚 焦 在 探 討 教 師 的 興 趣(e.g. Ainley, Hidi & Berndorff, 2002; Renninger, Hidi & Krapp, 1992)，但 少 有針 對 地球 科 學 議 題的 教 師 興 趣 做 探 討(Trend & Chang, 2007)， 不 只 如 此 ， 有 關 教 師 地 質 時 間 教 學 與 興 趣 研 究 的 相 關 更 少 ， 國 外 學 者(Ball & McDiarmid, 1989; Trend, 2001a, 2001b)有 對 教 師 地 質 時 間 與 興 趣 做 了 一 些 研 究 ， 但 篇 幅 不 多 ， 而 國 內 的 相 關 研 究 更 是 少 ， Trend 和 Chang (2007)曾對 英 國 51 及 台 灣 58 名 普 通班 教 師作 跨 國 研 究，由 於 本 研究 欲 探 討 國 小 具 自 然 科 背 景 之 自 然 科 教 師 地 球 科 學 主 題 興 趣 、 課 程 出 現 頻 率 與 地 質 時 間 認 知 的 關 係 ， 與 Trend 等人(2007)的 研 究 議 題 吻 合 ， 因 此 直 接 採 用 其 問 卷 與 研 究 模 式 對 具 自 然 科 背 景 之 國 小 自 然 科 教 師 地 球 科 學 主 題 興 趣 、 課 程 出 現 頻 率 與 地 質 時 間 認 知 的 關 係 做 研 究，並 在 本 節 探 討Trend 等 人 的 研 究 結 果 ， 以 期 和 本 研 究 結 果 做 比 對 。 Trend 等 人(2007)對英 國 51 名 及 台 灣 58 名 普 通 班 教 師 作 跨 國 研 究 的 重 要 發 現 如 下 ： 1. 台 灣 教 師 在 地 科 主 題 興 趣 (IGE)及 地 科 主 題 課 程 出 現 頻 率(EGE) 兩 部 分 分 數 顯 著 高 於 英 國 教 師 IGE 平 均分 數 的 範 圍 在 兩 個 國 家 裡 都 是 EGE 分 數 範 圍 的 一 半 。 2. IGE 與 EGE 兩 者的 分 數 在 兩個 國 家 裡 都 呈 現 正 相 關，但 兩 者 在 台 灣 的 相 關 係 數(0.58, p＜ 0.01)顯著 高 於 英國 的 相 關 係 數(0.51, p＜0.05)。 3. 英 國教 師 將「長 期 氣 候 變 遷」評 為 高 度 興 趣 概 念，然 而 此 概 念 卻 幾 乎 沒 有 出 現 在 課 程 當 中，但 是 台 灣 教 師 並 沒 有 出 現 這 種 狀 況，台 灣 教 師 評 為 高 度 興 趣 之 地 質 事 件 皆 高 度 出 現 在 課 程 當 中 。 4. 「 地震 」與「 目 前的 地 貌 以 及形 成 過 程， 例 如 河 流、山 崖、山 谷 」兩 項 地 質 事 件 的 主 題 興 趣 在 兩 個 國 家 都 得 到 很 高 的 分 數，而「 與 地 質 想 法 有 關 的 歷 史 」與 「 礦 物 或 晶 體 」這 兩 項 事 件 的 主 題 興 趣 在 兩 個 國 家 裡 都 得 到 非 常 低 的 分 數，此 外 ，「 火 山 或 火 山 爆 發 」、「 冰 河 時 期 」 及「 太 陽 系 的 起 源 與 形 成 」這 三 項 地 質 事 件 在 兩 個 國 家 裡 都 屬 於 高 興 趣、高 出 現 頻 率 的 族 群 。 5. 雖 然兩 國 的 教 師都 將「 大 霹靂 」、「 板 塊 運 動 」這 項 事 件 評 為 中 度 興 趣 的 事 件 ， 但「 大 霹 靂 」事 件 卻 是 最 不 曾 出 現 在 台 灣 教 師 課 堂 上 的 事 件 ， 而 「 板 塊 運 動 」 事 件 卻 是 最 不 曾 出 現 在 英 國 教 師 課 堂 上 的 事 件 。
參、研究方法
本 研 究 採 用 「 問 卷 調 查 法 」 來 探 討 國 小 具 自 然 科 知 識 背 景 之 自 然 科 老 師 ， 對 於 地 科 主 題 興 趣 、 地 科 主 題 在 課 程 出 現 頻 率 與 地 質 時 間 的 認 知 情 形 。一、研究對象
研 究 對 象 採 取 立 意 取 樣 ， 分 別 由 北 、 中 、 南 、 東 四 區 ， 各 選 一 個 縣 市 ， 分 別 是 台 北 市 、 花 蓮 縣 、 彰 化 縣 、 高 雄 縣 ， 每 個 縣 市 選 取 30 位 願意 配 合 施 測，並 且 具 自 然科 背 景 之 國 小 自 然 科 教 師 做 為 施 測 樣 本 ， 屬 便 利 樣 本 性 質 ， 回 收 問 卷 116 人 ， 扣除 無 效 問 卷 5 份 ，因 此 本 次 施測 有 效 樣 本為 111 份。
二、研究工具
本 研 究 的 研 究 工 具 翻 譯 自 Trend 與 Chang (2007)發 展 的 「 地 球 科 學 主 題 的 興 趣 、 上 課 頻 率 測 驗 及 地 質 主 題 時 間 認 知 量 表 」。 內 容 包 括 「 地 球 科 學 主 題 的 興 趣 (IGE)」、「 地 球 科 學 主 題 的 上 課 頻 率(EGE)」 及 「 地 球 科 學 之 地 質 時 間 認 知 量 表 」 三 個 構 念，每 個 量 表 皆 有20 題，其 中「 地 球科 學 主 題 的 興 趣 」 與 「 地 球 科 學 主 題 的 上 課 頻 率 」是 採「 李 克 特 五 分 量 表 」（Likert-type） 編 制，而「 地 球 科 學 之 地 質 時 間 認 知 量 表 」 是 給 國 小 自 然 科 教 師9 個 不同 的 年 代 時間 做 為 選 擇 ， 將 其 認 為 正 確 的 答 案 填 入 所 發 生 的 地 質 事 件 中，作 答 時 間 約30 分 鐘，整 份 問 卷 共 有60 題，利 用 spss11.0 計算 得 到 問 卷 信 度 值 α=.89， 通 常 問 卷 的 α 值 達 到 0.7 就 可 接 受 ，0.7<α ≦0.9 代 表 該 問卷 是 屬 於「 很 可 信 」的 範 圍，而0.9<α 則 代表 該 問 卷「 十 分 可 信 」，因 此 此 份 問 卷 的 可 信 度 在 「 很 可 信 」 的 範 圍 內 。三、資料分析
本 研 究 採 用 量 化 分 析 的 方 法 ， 透 過 SPSS 統 計 軟 體 進行 回 收 問 卷之 調 查 分 析， 將 結 果 做 描 述 性 （descriptive ） 與 推 論 （inferential ） 統 計 ， 並 配 合 圖 表 呈 現 （Graphing data）。肆、研究結果
一 、 對 於 地 球 科 學 主 題 的 興 趣 及 地
球 科 學 主 題 在 教 學 上 出 現 頻 率
間的關係
(一) Person 相關的分析結果 由 皮 爾 森 積 差 相 關 分 析 結 果 ， 發 現 國 小 教 師 在 地 科 主 題 興 趣 總 分 與 教 學 出 現 頻 率 總 分 未 呈 現 顯 著 相 關 性(r=0.14，見 表三)， 並 作 圖 顯 示(見 圖 一 )， 興 趣 的 平 均 分 數 範 圍 從 3.45( 與 地 質 想 法 有 關 的 歷 史 ) 到 4.19(動植 物 的 滅絕)，課 程 頻率 平 均 分 數的 範 圍 從 1.96(「 大霹 靂 」 )到 3.65(「 地 震」 與「 化 石 能 源 」)。從 圖 一、表 一 可 知，此 二 十 項 主 題 裡 ， 以 地 科 主 題 興 趣 而 言 ， 國 小 教 師 最 感 興 趣 的 地 科 主 題 為 「 動 植 物 的 滅 絕 」， 而 教 師 最 不 感 興 趣 的 地 科 主 題 為 「 與 地 質 想 法 有 關 的 歷 史 」，從 表 一 也 可 以 看 出 教 師 對 於 此 二 十 個 主 題 的 興 趣 大 部 分 都 選 擇 「 喜 歡 」 的 選 項 。 以 國 小 教 學 課 程 出 現 頻 率 而 言(見圖 二、表 二)，「 地 震」與 「 化 石 能 源 」 是 二 十 項 主 題 中 最 常 出 現 的 主 題，而「 大 霹 靂 」是 最 不 常 出 現 的 主 題 。 另 外 我 們 從 表 三 發 現「 地 球 的 誕 生 或 形 成 」、 「 冰 河 時 期 」、「 整 個 地 質 時 間 的 全 球 氣 候 變 遷 」、「 礦 物 或 晶 體 」、「 化 石 能 源 」與「 太 陽 系 的 起 源 與 形 成 」 等6 項 地 質主 題 的教 師 興 趣 與 國 小 課 程 出 現 頻 率 有 顯 著 正 相 關 ， 其 餘 地 質 主 題 的 教 師 興 趣 與 國 小 課 程 出 現 頻 率 則 無 顯 著 相 關 。 本 研 究 發 現，地 科 主 題 的 興 趣 IGE 平 均 數 範 圍(3.45~4.19)約 為 教 學 課 程 出 現 頻 率EGE 平 均 數 範圍(1.96~3.65)的 0.44 倍，當IGE 平均 數 ／EGE 平 均 數的 值 小 於 1 且 愈 接 近 0， 代 表此 二 十 個 主題 的 IGE 平 均 數 的 差 異 範 圍 愈 小，且EGE 平 均 數 差 異範 圍 愈 大，或IGE 平 均 數 ／EGE 平均 數 的值 大 於1 且 離 1 愈 遠 ，代 表 此二 十 個 主 題的 IGE 平均 數 的 差異 範 圍 愈 大，且 EGE 平均 數 差 異 範 圍 愈 小 ， 表 示 教 師 對 於 此 二 十 個 地 科 主 題 的 課 程 興 趣 和 課 程 出 現 頻 率 一 致 性 愈 低；若IGE 平 均 數 ／EGE 平均 數 的值 愈 接 近 1， 代 表此 二 十 個 主題 IGE 平 均數 的 差 異 範 圍 與 EGE 平 均 數 的 差 異 範 圍 愈 小 ， 教 師 對 於 此 二 十 個 地 科 主 題 的 課 程 興 趣 和 課 程 出 現 頻 率 一 致 性 愈 高 。 因 此 本 研 究IGE 平 均 數 ／EGE 平 均 數的 值 為 0.44， 意 味 著 自 然 科 教 師 對 於 此 二 十 個 地 科 主 題 興 趣 的 差 異 性 較 小 ， 而 對 此 二 十 個 地 科 主 題 的 授 課 頻 率 差 異 性 較 大，且 IGE 和 EGE 間 一 致 性 較 低 。 表 一 、 地 球 科 學 主 題 的 興 趣 認 知 作 答 百 分 比 地 球 科 學 主 題 非 常 不 喜 歡 不 喜 歡 沒 意 見 喜 歡 非 常 喜 歡 1 2 3 4 5 1. 恐 龍 以及 恐 龍 的 滅絕 0% 6.9% 9.9% 60.4% 22.8% 2. 地 球 的誕 生 或 形 成 0% 5.0% 9.9% 56.4% 28.7% 3. 冰 河 時期 0% 8.9% 12.9% 59.4% 18.8% 4. 地 震 1.0% 5.0% 8.9% 60.4% 24.8% 5. 當 地 或非 當 地 的 化石 2.0% 5.9% 25.7% 48.5% 17.8% 6. 人 類 的演 化 ， 最 早的 人 類 1.0% 4.0% 13.9% 50.5% 30.7% 7. 火 山 或火 山 爆 發 1.0% 4.0% 11.9% 52.5% 30.7% 8. 整 個 地質 時 間 的 全球 氣 候 變 遷 3.0% 4.0% 12.9% 44.6% 35.6% 9. 板 塊 構造 /大 陸 漂 移 2.0% 7.9% 11.9% 58.4% 19.8% 10. 動 植 物的 滅 絕 及 其可 能 原 因 (例如 隕 石 撞 擊 ) 0% 5.9% 6.9% 48.5% 38.6% 11. 大 霹 靂 2.0% 9.9% 29.7% 37.6% 20.8% 12. 山 脈 的發 育 1.0% 14.9% 21.8% 46.5% 15.8% 13. 當 地 或非 當 地 的 岩石 4.0% 11.9% 22.8% 43.6% 17.8% 14. 礦 物 或晶 體 1.0% 13.9% 16.8% 52.5% 15.8% 15. 化 石 能源 ： 煤 、 石油 、 天 然 氣 0% 8.9% 23.8% 41.6% 25.7% 16. 活 化 石： 至 今 仍 存活 的 古 生 物 0% 5.0% 15.8% 45.5% 33.7% 17. 當 地 的地 質 特 徵 ，例 如 泥 火 山、 玄 武 岩 1.0% 8.9% 18.8% 54.5% 16.8% 18. 與 地 質想 法 有 關 的歷 史 3.0% 17.8% 26.7% 38.6% 13.9% 19. 太 陽 系的 起 源 與 形成 ， 太 陽 及其 環 繞 的 行星 0% 5.9% 12.9% 53.5% 27.7% 20. 目 前 的地 貌 以 及 形成 過 程，例 如 河 流、山 崖、 山 谷 0% 5.0% 13.9% 54.5% 26.7%
表 二 、 地 球 科 學 主 題 的 上 課 頻 率 測 驗 作 答 百 分 比 地 球 科 學 主 題 從 未 出 現 很 少 出 現 有 時 出 現 經 常 出 現 總 是 出 現 1 2 3 4 5 1. 恐 龍 以 及 恐 龍 的 滅 絕 20.8% 31.7% 33.7% 12.9% 1.0% 2. 地 球 的 誕 生 或 形 成 13.9% 30.7% 33.7% 19.8% 2.0% 3. 冰 河 時 期 19.8% 41.6% 27.7% 8.9% 2.0% 4. 地 震 2.0% 8.9% 27.7% 44.6% 16.8% 5. 當 地 或 非 當 地 的 化 石 14.9% 29.7% 37.6% 15.8% 2.0% 6. 人 類 的 演 化 ， 最 早 的 人 類 14.9% 28.7% 38.6% 12.9% 5.0% 7. 火 山 或 火 山 爆 發 5.0% 26.7% 31.7% 26.7% 9.9% 8. 整 個 地 質 時 間 的 全 球 氣 候 變 遷 12.9% 19.8% 28.7% 29.7% 8.9% 9. 板 塊 構 造/大 陸 漂 移 15.8% 20.8% 32.7% 22.8% 7.9% 10. 動 植 物 的 滅絕 及 其 可 能原 因 (例 如 隕石 撞 擊) 10.9% 25.7% 42.6% 15.8% 5.0% 11. 大 霹 靂 44.6% 28.7% 15.8% 9.9% 1.0% 12. 山 脈 的 發 育 15.8% 25.7% 38.6% 15.8% 4.0% 13. 當 地 或 非 當地 的 岩 石 11.9% 21.8% 38.6% 24.8% 3.0% 14. 礦 物 或 晶 體 10.9% 19.8% 38.6% 26.7% 4.0% 15. 化 石 能 源 ：煤 、 石 油 、天 然 氣 3.0% 7.9% 30.7% 35.6% 22.8% 16. 活 化 石 ： 至今 仍 存 活 的古 生 物 10.9% 33.7% 41.6% 12.9% 1.0% 17. 當 地 的 地 質特 徵 ， 例 如泥 火 山 、 玄武 岩 11.9% 23.8% 29.7% 29.7% 5.0% 18. 與 地 質 想 法有 關 的 歷 史 31.7% 27.7% 26.7% 9.9% 4.0% 19. 太 陽 系 的 起源 與 形 成 ，太 陽 及 其 環繞 的 行 星 7.9% 13.9% 43.6% 29.7% 5.0% 20. 目 前 的 地 貌以 及 形 成 過程 ， 例 如 河流 、 山 崖 、 山 谷 5.9% 13.9% 31.7% 34.7% 13.9% 表 三 、 教 師 對 地 球 科 學 主 題 的 興 趣 和 課 程 出 現 頻 率 平 均 以 及 Person 相 關 係 數 主 題 名 稱 主 題 興 趣 課 程 出 現 頻 率 Person 相 關 係 數 平 均 數 標 準 差 平 均 數 標 準 差 2. 地 球 的 誕生 或 形 成 4.10 .75 2.67 .99 .19* 3. 冰 河 時 期 3.88 .82 2.32 .93 .23* 8. 整 個 地 質時 間 的 全 球氣 候 變 遷 4.02 .97 2.99 1.18 .19* 14.礦 物 或 晶體 3.68 .92 2.94 1.03 .36* 15.化 石 能 源：煤、石 油、天 然 氣 3.86 .90 3.65 1.01 .25** 19.太 陽 系 的起 源 與 形 成，太 陽 及 其 環 繞 的 行 星 4.08 .80 3.10 .95 .20* 總 分 77.73 10.53 56.15 13.99 .14 n=111 **表 示 p<0.01、 *表 示 p<0.05 的 情 形 下 達 顯 著
(二) 絕對座標(關係) 以 教 師 對 地 科 主 題 的 興 趣 平 均 分 數 做 為 縱 座 標 與 課 堂 出 現 的 頻 率 平 均 分 數 做 為 橫 座 標 ， 也 就 是 以 李 克 特 五 分 量 表 的 中 間 位 置 ， 相 交 於 座 標(3,3)做 圖 ， 將 所 有 主 題 的 分 布 分 為 四 個 象 限(如 圖 一 )， 則 可 以 比 較 教 師 對 於 此 二 十 項 主 題 喜 好 和 接 觸 頻 率 中 等 以 上 之 間 的 絕 對 關 係 ， 由 於 圖 一 空 間 有 限，因 此 將 各 個 主 題 以 簡 稱 方 式(見表 四)呈現 在 圖 一 中， 結 果 如 下： (1) 第 一象 限：在 二十 項 主 題 中，教 師 感 到 中 度 以 上 興 趣( 高 度 興 趣 ) 且 教 學 出 現 頻 率 中 度 以 上( 高 度 出 現 ) 的 地 科 主 題 為「 太 陽 系 的 起 源 與 形 成 」、「 地 震 」、「 目 前 的 地 貌 以 及 形 成 過 程 」、「 火 山 或 火 山 爆 發 」、「 化 石 能 源 」。 (2) 第 二象 限：在 二十 項 主 題 中，教 師 感 到 中 度 以 下 興 趣( 低 度 興 趣 ) 但 教 學 頻 率 中 度 以 上(高 度 出現)的 地 科 主題 為「 恐 龍 以 及 恐 龍 的 滅 絕 」、「 人 類 的 演 化 」、 「 活 化 石 」、「 地 球 的 誕 生 或 形 成 」、「 整 個 地 質 時 間 的 全 球 氣 候 變 遷 」、「 動 植 物 的 滅 絕 」、「 與 地 質 想 法 有 關 的 歷 史 」、 「 大 霹 靂 」、「 冰 河 時 期 」、「 化 石 能 源 」、 「 山 脈 的 發 育 」、「 板 塊 構 造/大 陸 漂 移 」、 「 當 地 的 地 質 特 徵 」、「 礦 物 或 晶 體 」、 「 當 地 或 非 當 地 的 岩 石 」。 (3) 第 三及 第 四 象 限，分別 代 表 教師 對 此 二 十 項 主 題 ， 感 到 中 度 以 下 興 趣(低 度 興 趣)且 教 學 頻 率 中 度 以 下 (低 度 出 現 )的 地 科 主 題 以 及 感 到 中 度 以 上 興 趣(高 度 興 趣)且 教 學 頻 率 中 度 以 下 (低 度 出 現 ) 的 地 科 主 題，由 於 此 二 象 限 並 無 任 何 主 題 出 現，因 此 教 師 對 於 此 二 十 個 地 球 科 學 主 題 皆 有 高 度 的 興 趣 。 恐龍 演化 冰河 地震 化石 地球 火山 氣候 板塊 滅絕 大霹靂 山脈 岩石 礦物 能源 活化石 地質 歷史 太陽系 地貌 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 4 4.2 4.4 興趣平均值 圖一、地質時間事件之興趣&課程出現的頻率圖(絕對關係) 課 程 出 現 頻 率 平 均 值
表 四 、 圖 一 及 圖 二 中 地 質 時 間 事 件 主 題 的 簡 稱 對 應 表 恐龍 演化 冰河 地震 化石 地球 火山 氣候 板塊 滅絕 大霹靂 山脈 岩石 礦物 能源 活化石 地質 歷史 太陽系 地貌 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 3.4 3.6 3.8 4 4.2 4.4 興趣平均值 圖二、地質時間事件之興趣&課程出現的頻率圖(相對關係) 課 程 出 現 頻 率 平 均 值 主 題 名 稱 圖 一 、 圖 二 中 的 對 應 簡 稱 1. 恐 龍 以 及恐 龍 的 滅 絕 恐 龍 2. 地 球 的 誕生 或 形 成 地 球 3. 冰 河 時 期 冰 河 4. 地 震 地 震 5. 當 地 或 非當 地 的 化 石 化 石 6. 人 類 的 演化 ， 最 早 的人 類 演 化 7. 火 山 或 火山 爆 發 火 山 8. 整 個 地 質時 間 的 全 球氣 候 變 遷 氣 候 9. 板 塊 構 造/大 陸 漂 移 板 塊 10.動 植 物 的滅 絕 及 其 可能 原 因 (例 如隕 石 撞 擊 ) 滅 絕 11.大 霹 靂 大 霹 靂 12.山 脈 的 發育 山 脈 13.當 地 或 非當 地 的 岩 石 岩 石 14.礦 物 或 晶體 礦 物 15.化 石 能 源： 煤 、 石 油、 天 然 氣 能 源 16.活 化 石 ：至 今 仍 存 活的 古 生 物 活 化 石 17.當 地 的 地質 特 徵 ， 例如 泥 火 山 、玄 武 岩 地 質 18.與 地 質 想法 有 關 的 歷史 歷 史 19.太 陽 系 的起 源 與 形 成， 太 陽 及 其環 繞 的 行 星 太 陽 系 20.目 前 的 地貌 以 及 形 成過 程 ， 例 如河 流 、 山 崖、 山 谷 地 貌
(三) 相對座標(關係) 以 教 師 對 地 科 主 題 的 興 趣 平 均 分 數 做 為 縱 座 標 與 課 堂 出 現 的 頻 率 平 均 分 數 做 為 橫 座 標 ， 相 交 於 興 趣 平 均 分 數 範 圍 的 中 間 值(3.89)及 課 堂 出 現 頻 率 的 平 均 分 數 範 圍 的 中 間 值 (2.81) ， 及 相 交 於 座 標 (3.89,2.81)做 圖 ， 將 所 有 主 題 的 分 布 分 為 四 個 象 限(如 圖 二 )， 則 可 以 比 較 教 師 對 此 二 十 項 主 題 興 趣 與 課 堂 出 現 頻 率 彼 此 之 間 的 相 對 關 係 ， 由 於 圖 二 空 間 有 限 ， 因 此 將 各 個 主 題 以 簡 稱 方 式(見 表 四 )呈 現 在 圖 二 中 ， 結 果 如 下 ： (1) 第 一象 限：在 二十 項 主 題 中，教 師 較 感 興 趣 且 較 常 教 學 的 地 科 主 題 為「 太 陽 系 的 起 源 與 形 成 」、「 地 震 」、「 目 前 的 地 貌 以 及 形 成 過 程 」、「 火 山 或 火 山 爆 發 」、 「 整 個 地 質 時 間 的 全 球 氣 候 變 遷 」、「 動 植 物 的 滅 絕 」。 (2) 第 二象 限：在 二十 項 主 題 中，教 師 較 感 興 趣 但 較 不 常 教 學 的 地 科 主 題 為「 恐 龍 以 及 恐 龍 的 滅 絕 」、「 人 類 的 演 化 」、「 活 化 石 」、「 地 球 的 誕 生 或 形 成 」。 (3) 第 三象 限：在 二十 項 主 題 中，教 師 較 不 感 興 趣 且 較 不 常 教 學 的 地 科 主 題 為「 與 地 質 想 法 有 關 的 歷 史 」、「 大 霹 靂 」、「 冰 河 時 期 」、「 化 石 能 源 」、「 山 脈 的 發 育 」。 (4)第 四象 限：在 本 次研 究 的 二 十項 主 題 裡， 教 師 較 不 感 興 趣 但 卻 較 常 教 學 的 地 科 主 題 為 「 板 塊 構 造/大 陸 漂 移 」、「 當 地 的 地 質 特 徵 」、「 礦 物 或 晶 體 」、「 當 地 或 非 當 地 的 岩 石 」、「 化 石 能 源 」。
二 、 對 地 質 年 代 中 所 發 生 各 種 主 題
時間的認知
此 次 研 究 發 現 國 小 自 然 科 教 師 對 質 年 代 的 答 對 率 普 遍 偏 低，大 部 分 只 有 30% 的 答 對 率 左 右(表 六 )， 「 冰 河 」 事 項 答 對 率 最 低 ， 僅 6%的 答 對 率 ， 可 能 是 因 為 大 冰 河 時 期 有 四 次 ， 時 間 約 從 1 萬 8 千 萬年 到 23 億 年 間，在 本 研 究 中(表五)大 部 分教 師 認 為 冰 河 時 期 介 於 1 百 萬年 前 與 1 千 萬 年 前 之 間 的 佔 有 32%，認 為冰 河 時 期 發生 在 1 千 萬 年 前與 1 億 年 前 之間 的 教 師 佔 20%， 而認 為 冰河 時 期 發 生 在 1 億 年 前與 10 億 年 前之 間 佔 25%，然 而地 質 學 界 對冰 河 期 的 定 義，通 常 指 的 是 第 四 紀 冰 期-間冰 期 反 覆 出 現 的 氣 候 冷 暖 交 替 ， 北 半 球 冰 蓋 發 育 在 過 去 2 到 3 百萬 年 來這 段 時 間 ，古 生 代 後 期 、 前 寒 武 紀 的 雪 球 事 件 一 般 不 考 慮 在 內 ， 因 此 本 題 冰 河 期 應 該 選 擇 介 於 1,000 年 前 與 10 萬 年 前 之 間的 答 案，此 題 教 師 答 對 率 僅 6%， 可 能 是 許 多 教 師 對 冰 河 期 定 義 不 清 楚 之 故 。 此 外 ， 從 表 六 可 看 出 教 師 對 於 「 最 早 出 現 的 恐 龍 」 以 及 「 最 早 出 現 的 岩 石 」 的 地 質 年 代 答 對 率 最 高 ， 顯 示 教 師 對 於 「 最 早 出 現 的 恐 龍 」 與 「 最 早 出 現 的 岩 石 」 的 形 成 年 代 最 為 熟 悉 ， 佔 有 43.6%； 而 「猛 瑪 象 的 滅絕 」 的 地 質年 代 答 對 率 僅 13.9%是 所 有 地質 年 代 事 件答 對 率 第 二 低 的 ， 「 太 陽 的 起 源 或 形 成 」 的 地 質 年 代 答 對 率 為 17.8%， 為 答對 率 第三 低 的 ， 顯 示 教 師 對 於 「 猛 瑪 象 的 滅 絕 」 與 「 太 陽 的 起 源 或 形 成 」 的 形 成 年 代 極 不 熟 悉 。表 五 、 地 質 主 題 時 間 認 知 作 答 百 分 比 地 質 年 代 的 事 件 A B C D E F G H 1. 最 早 出 現 的魚 類 4.0% 2.0% 9.9% 13.9% 22.8% 28.7% 10.9% 6.9% 2. 地 殼 的 形 成 0% 3.0% 1.0% 5.9% 3.0% 12.9% 38.6% 23.8% 3. 地 球 的 起 源或 形 成 0% 1.0 4.0% 4.0% 0% 8.9% 34.7% 29.7% 4. 恐 龍 的 滅 絕 1.0% 4.0% 5.0% 14.9% 36.6% 27.7% 9.9% 0% 5. 冰 河 時 期 0% 5.9% 9.9% 31.7% 19.8% 24.8% 5.9% 1.0% 6. 最 早 出 現 的陸 地 動 物 0% 1.0% 12.9% 20.8% 16.8% 34.7% 8.9% 4.0% 7. 三 葉 蟲 的 滅絕 0% 1.0% 6.9% 10.9% 36.6% 35.6% 6.9% 2.0% 8. 太 陽 的 起 源或 形 成 0% 1.0% 1.0% 4.0% 2.0% 4.0% 17.8% 41.6% 9. 最 早 形 成 的岩 石 1.0% 1.0% 1.0% 7.9% 8.9% 15.8% 43.6% 18.8% 10. 猛 瑪 象 的 滅絕 1.0% 13.9% 19.8% 21.8% 17.8% 14.9% 6.9% 2.0% 11. 月 球 的 起 源或 形 成 0% 1.0% 0% 7.9% 7.9% 12.9% 32.7% 31.7% 12. 地 球 上 最 早的 生 命 0% 0% 4.0% 7.9% 7.9% 23.8% 38.6% 14.9% 13. 大 霹 靂 0% 1.0% 4.0% 6.9% 7.9% 9.9% 8.9% 25.7% 14. 最 早 出 現 的鳥 類 0% 2.0% 9.9% 19.8% 24.8% 31.7% 8.9% 1.0% 15. 最 早 出 現 的恐 龍 0% 2.0% 8.9% 8.9% 19.8% 43.6% 13.9% 3.0% 16. 最 早 有 堅 硬部 分 (如 殼 、 骨 頭)的 生 物 0% 4.0% 15.8% 14.9% 18.8% 25.7% 17.8% 3.0% 17. 地 球 上 最 早的 人 類 3.0% 29.7% 27.7% 19.8% 9.9% 5.0% 5.0% 0% 18. 地 球 上 最 早的 火 山 爆 發 1.0% 3.0% 6.9% 5.0% 17.8% 24.8% 30.7% 8.9% 19. 大 西 洋 開 始形 成 1.0% 3.0% 10.9% 13.9% 20.8% 25.7% 17.8% 6.9% 20. 最 早 出 現 的樹 木 1.0% 4.0% 7.0% 20.0% 22.0% 31.0% 14.0% 1.0% 附 註 ： ：A:小 於 1,000 年 前 。 B: 介 於 1,000 年 前 與 10 萬 年 前 之 間。 C:介 於 10 萬 年 前 與 1 百 萬 年 前 之 間。 D: 介 於 1 百 萬 年 前與 1 千 萬 年 前 之 間 。 E： 介 於 1 千 萬 年 前 與 1 億 年 前 之間 。 F: 介 於 1 億 年 前 與 10 億 年 前 之 間 。 G： 介 於 10 億 年 前 與 50 億 年 前 之 間。 H： 介於 50 億 年 前 與 1,000 億 年 前 之 間 。 I： 超 過 1,000 億 年 前
表 六 、 地 質 年 代 發 生 事 件 的 答 對 率
伍、討論與建議
一 、 對 於 地 球 科 學 主 題 的 興 趣 及 地
球 科 學 主 題 在 教 學 上 出 現 頻 率
間的關係
1. 本 研 究 發 現 自 然 科 背 景 之 自 然 科 教 師 最 感 興 趣 與 最 不 感 興 趣 的 地 科 主 題 也 是 最 常 教 學 與 最 不 常 教 學 的 地 科 主 題， 如 「 動 植 物 的 滅 絕 」， 是 教 師 最 感 興 趣 也 最 常 教 學 的 地 科 主 題 ，「 與 地 質 想 法 有 關 的 歷 史 」， 是 教 師 最 不 感 興 趣 也 最 不 常 教 學 的 地 科 主 題 。 而 Trend 等 人 (2007) 對 一 般 國 小 教 師 做 的 研 究 結 果 卻 發 現「 大 霹 靂 」這 項 主 題 在 台 灣 教 師 課 堂 上 出 現 頻 率 是 最 低，然 而 教 師 卻 對 此 主 題 具 有 中 度 興 趣 。 2. 自 然 科 背 景 之 自 然 科 教 師 對 於 此 二 十 個 地 科 主 題 皆 感 到 高 度 興 趣，但 這 些 主 題 僅「 太 陽 系 的 起 源 與 形 成 」、「 地 震 」、 「 目 前 的 地 貌 以 及 形 成 過 程 」、「 火 山 或 火 山 爆 發 」、「 化 石 能 源 」在 課 程 上 有 高 度 出 現 頻 率，其 餘 皆 呈 低 度 出 現 頻 率 ， 這 和Trend 等 人(2007)對 台灣 普 通 班 國 小 教 師 所 做 的 研 究 結 果：台 灣 教 師 評 為 高 度 興 趣 之 地 質 事 件 皆 高 度 出 現 在 課 主 題 名 稱 答 對 率 1. 最 早 出 現的 魚 類 28.7% 2. 地 殼 的 形成 38.6% 3. 地 球 的 起源 或 形 成 34.7% 4. 恐 龍 的 滅絕 36.6% 5. 冰 河 時 期 6% 6. 最 早 出 現的 陸 地 動 物 34.7% 7. 三 葉 蟲 的滅 絕 35.6% 8. 太 陽 的 起源 或 形 成 17.8% 9. 最 早 形 成的 岩 石 43.6% 10.猛 瑪 象 的滅 絕 13.9% 11.月 球 的 起源 或 形 成 32.7% 12.地 球 上 最早 的 生 命 38.6% 13.大 霹 靂 25.7% 14.最 早 出 現的 鳥 類 31.7% 15.最 早 出 現的 恐 龍 43.6% 16.最 早 有 堅硬 部 分 (如 殼、 骨 頭 )的 生物 25.7% 17.地 球 上 最早 的 人 類 27.7% 18.地 球 上 最早 的 火 山 爆發 30.7% 19.大 西 洋 開始 形 成 25.7% 20.最 早 出 現的 樹 木 30.7%程 當 中 ， 不 同 。 3. 本 研 究 自 然 科 背 景 之 自 然 科 教 師 地 科 主 題 的 興 趣 平 均 數 範 圍 從(3.45~4.19)， 約 為 教 學 課 程 出 現 頻 率 平 均 數 範 圍 (1.96~3.65)的 0.44 倍 ，和 Trend 等 人 (2007) 對 一 般 國 小 教 師 做 的 研 究 結 果 發 現IGE 平 均 數範 圍 是 EGE 分 數範 圍 的 一 半，很 接 近，代 表 教 師 對 於 此 二 十 個 地 科 主 題 的 興 趣 與 出 現 頻 率 並 未 具 一 致 性，且 對 此 二 十 個 主 題 的 科 學 主 題 興 趣 差 異 不 大 。 4. 本 研 究 中 自 然 科 背 景 之 自 然 科 教 師 僅 「 地 球 的 誕 生 或 形 成 」、「 冰 河 時 期 」、 「 整 個 地 質 時 間 的 全 球 氣 候 變 遷 」、「 礦 物 或 晶 體 」、「 化 石 能 源 」與「 太 陽 系 的 起 源 與 形 成 」等 6 項 地 質 主題，和 教 師 的 興 趣 與 國 小 課 程 出 現 頻 率 有 顯 著 正 相 關，其 餘 事 項 則 無 顯 著 相 關，和Trend 等 人(2007) 對 台 灣 普 通 班 國 小 教 師 做 的 研 究 結 果：發 現 其 興 趣 與 課 程 出 現 頻 率 都 呈 正 相 關 ， 不 一 樣 。 5. 「 火山 或 火 山 爆發 」、「 冰 河 時 期 」及「 太 陽 系 的 起 源 與 形 成 」在Trend 等人(2007) 對 台 灣 一 般 教 師 的 研 究 中 屬 於 高 興 趣 高 出 現 頻 率 的 族 群，但「 冰 河 時 期 」在 本 次 研 究 對 自 然 科 背 景 之 自 然 科 教 師 而 言 卻 是 屬 於 高 度 興 趣 低 出 現 頻 率 的 族 群 ， 其 他 兩 項 則 結 果 相 同 。 綜 合 以 上 討 論 發 現，本 次 研 究 和Trend 等 人(2007)對 台 灣 國 小 普 通 班 教 師 所 做 的 研 究 有 諸 多 不 同 ， 可 能 是 因 為 本 研 究 的 樣 本 是 針 對 國 小 具 自 然 科 背 景 之 自 然 科 老 師 所 做 的 ， 國 小 自 然 與 生 活 科 技 大 部 分 是 由 專 任 老 師 任 教 ， 因 此 這 些 事 件 之 興 趣 及 出 現 頻 率 是 反 映 在 其 自 然 課 程 的 教 學 上 ， 而 普 通 班 國 小 教 師 是 包 班 制 ， 因 此 Trend 等 人 研 究 的 結 果 則 是 反 映 在 自 然 課 程 外 的 一 般 課 程 上 。
二 、 對 地 質 年 代 中 所 發 生 各 種 主 題
時間的認知
1. Trend (2004)指 出學 習 者 若 能界 定 出 關 鍵 地 質 主 題，並 依 此 去 架 構 完 整 而 詳 細 的 地 質 年 代 表，則 學 習 者 就 能 建 立 嚴 謹 有 序 且 正 確 的 時 間 尺 度 概 念，本 研 究 發 現 國 小 自 然 科 教 師 對 地 質 年 代 的 答 對 率 普 遍 偏 低，可 見 國 小 自 然 科 教 師 對 於 地 質 年 代 曾 發 生 哪 些 主 題 的 認 知 普 遍 缺 乏，有 些 雖 知 道 有 哪 些 地 質 主 題，但 卻 不 知 其 發 生 的 詳 細 年 代，且 教 師 雖 然 在「 太 陽 系 的 起 源 與 形 成 」、「 地 震 」、「 目 前 的 地 貌 以 及 形 成 過 程 」、「 火 山 或 火 山 爆 發 」、「 化 石 能 源 」在 課 程 上 有 高 度 出 現 頻 率，但 對 於「 太 陽 系 的 起 源 與 形 成 」 的 地 質 年 代 卻 極 為 不 熟 悉 ， 答 對 率 僅 17.8%，顯 示 教 師即 便 是 自 己常 授 課 的 地 質 主 題 年 代 仍 極 不 熟 悉，可 見 教 師 的 地 質 時 間 概 念 有 待 加 強，方 能 有 效 引 導 學 生 建 立 正 確 的 時 間 尺 度 概 念 。 2. 此 次 研 究 發 現 自 然 科 教 師 地 質 年 代 問 卷 的 平 均 答 對 率 僅 三 成，顯 示 本 研 究 施 測 之 國 小 自 然 科 教 師 對 於 地 質 時 間 概 念 之 科 學 素 養 略 嫌 不 足，查 閱 相 關 研 究 ， 並 無 相 關 文 獻 可 以 佐 證 此 研 究 結 果，因此 僅 能 從 研 究 者 針 對 幾 位 受 試 者 所 做 的 簡 單 晤 談 中 得 知：大 部 分 教 師 都 知 道 此 二 十 個 地 質 事 件，但 他 們 認 為 國 小 學 生 年 紀 小，又 多 屬 於 初 步 接 觸，在 課 堂 中 只 要 單 獨 介 紹 其 事 件 內 容，讓 其 有 初 步 了 解 即 可，不 必 特 別 去 強 調 年 代 間 的 關 係，因 此 不 會 特 別 去 記 憶 年 代，加 上 以 前 師 資 培 訓 的 過 程 也 沒 特 別 強 調 過 地 質 年 代 表，自 己 此 方 面 的 知 識 也 不 足 ， 因 此 此 部 分 的 答 題 相 當 困 難。但 若 欲 更 進 一 步 得 知 國 小 自 然 科 教 師 地 質 年 代 答 對 率 偏 的 原 因，需 有 更 詳 盡 的 研 究 去 證 實，因 此 研 究 者 未 來 亦 將 針 對 此 議 題 進 一 步 研 究，以 便 釐 清 教 師 對 於 地 質 年 代 概 念 低 落 的 原 因 。
三、未來研究及建議
(一) 對師資培育的建議 1. 職 前師 資 培 育：本 研 究 發 現，教 師 對 於 正 確 地 質 年 代 的 認 知，普 遍 偏 低，加 上 目 前 國 小 師 資 培 育 課 程 在 自 然 科 系 僅 開 設 二 學 分「 地 球 科 學 概 論 」的 專 業 學 科 知 識 ， 從 教 育 部(2003b)修 定 的 「 小 學 教 師 師 資 職 前 教 育 課 程 教 育 專 業 課 程 科 目 及 學 分 」中 也 可 看 出，非 主 修 自 然 科 系 學 生，也 僅 能 從 二 學 分 的「 自 然 科 學 概 論 」修 習 到 局 部 的 地 球 科 學 知 識 ， 因 此 目 前 師 資 培 育 課 程 並 無 法 有 充 裕 時 間 可 以 教 授 完 整 的 地 球 變 遷 歷 史。建 議 師 資 培 育 機 構 在 培 育 師 資 的 過 程 中 能 開 設「 地 史 」課 程，或 增 加「 地 球 科 學 概 論 」課 程 的 學 分，並 將「 地 史 」課 程 融 入「 地 球 科 學 概 論 」課 程 中 教 學 ， 將 有 助 於 教 師 對 地 球 變 遷 歷 程 有 一 全 面 性 的 認 識 。 2. 在 職師 資 培 育：透 過教 師 專 業成 長 會 影 響 教 師 的 教 學 效 能，教 育 行 政 機 關 宜 針 對 教 師 專 業 成 長 之 需 求 規 劃 相 關 的 進 修 成 長 活 動，以 加 強 教 師 之 專 業 成 長 進 而 增 進 教 師 之 教 學 效 能(黃 秋柑，2003)， 因 此 在 職 教 師 亦 可 透 過 校 內 週 三 進 修 自 組 讀 書 會 的 方 式 互 相 學 習，或 參 加 縣 市 所 舉 辦 有 關 地 質 或 地 球 科 學 的 相 關 研 習 課 程 ， 以 增 加 地 球 科 學 的 專 業 能 力 。 (二) 研究上的改進 1. 本 研 究 結 果 僅 能 以 統 計 分 析 數 據 作 為 解 釋 的 方 向，但 無 法 知 道 教 師 的 真 正 想 法，如 果 未 來 可 以 輔 以 晤 談 紀 錄，將 會 使 研 究 更 加 完 善 。 2. 未 來 可 對 受 試 教 師 及 其 教 學 班 級 學 生 一 起 施 測，以 瞭 解 此 議 題 在 教 師 與 學 生 間 的 關 係，也 可 擴 大 範 圍 對 國 小 自 然 科 教 師 進 行 施 測，而 不 只 侷 限 在 具 自 然 科 知 識 背 景 之 國 小 自 然 科 教 師，以 便 可 以 更 瞭 解 地 質 時 間 在 國 小 自 然 科 教 師 與 學 生 的 認 知 情 形 。 3. 在 研究 樣 本 上，由 於本 研 究 的樣 本 不 夠 大，統 計 分 析 的 結 果 受 限，建 議 以 後 可 以 擴 大 範 圍 做 全 國 性 施 測，將 可 使 研 究 更 具 有 代 表 性 。參考文獻
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投 稿 日 期 ：99 年 11 月 08 日 接 受 日 期 ：100 年 06 月 10 日
An Investigation for the Topic Interest , classroom
encounters and Geological Time among Elementary
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Mei-Hsin Lin
1, Chun-Yen Chang
2* and Chia-Min Lin
3 1 Department of Earth Sciences, NTNU2 Graduate Institute of Science Education & Department of Earth Sciences, NTNU 3 Kaohsiung Municipal Jhengsing Junior High School
Abstract
This study aims to probe into the interest on earth science of the science teachers with science knowledge and the relationship between their consideration on the frequency of the said subject used in teaching and their cognition of geological time. This study is based on questionnaire survey and selects 111 science teachers with science knowledge in elementary schools by purposive sampling. The research finding demonstrates that the teachers are interested in these 20 earth science topics with at least medium level; however, the frequencies of these topics used are varied (from medium to low levels). The earth science topics which the teachers are interested in the most tend to be taught frequently whereas those which they are not interested in are rarely taught; the teachers have low level of cognition on geological time. Finally, this study elaborates the research topic and proposes suggestions with regard to teacher education and research approaches.
