國小科學教師對於社會性科學議題與社會性科學議題教學之觀點及其教學實務
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(2) 謝辭 記得大學畢業時從未想過自己可以讀個研究所，如今這本論文的順利產出， 應該是對自己求學及教師生涯的一份肯定。身兼數職的我能順利走過這豐富而精 彩的人生重要階段，師長的辛勤指導、家人的鼎力支持以及同學朋友的相伴與扶 持，實在都缺一不可，心中的感謝已非言語所以形容。 首先，我最要感謝的是我的指導教授吳穎沺博士，在他細心且不辭辛勞的教 導之下，讓我越來越相信自己可以做得很好。在兩次的國外研討會發表、論文研 究及撰寫還有所上課程教學的過程中，他對研究及教學的態度之身教，讓我所得 到的不只是這本論文而言，從他身上所學到的精神及態度，相信會是我日後教學 及研究的路上最為寶貴的資產。當然，和他之間這份亦師亦友的情誼，也是我人 生中最重要的收穫。我也要特別感謝靳知勤教授及李文瑜教授，兩位老師對我的 論文提供了寶貴的指導與建議，讓我的論文能更加完善。也感謝所上教師的用心 指導。 感謝我們研究團隊的所有夥伴，不論在研究上的陪伴與激勵或資料收集的大 力相挺，都是我能完成研究所學習階段的重要關鍵。特別要感謝玉萍不辭辛勞的 陪我們長征新竹或桃園，讓疲累的我能無後顧之憂的全力衝刺；還有謝謝潁慧在 研究上的一路相伴與激勵。當然清小音樂班團隊夥伴的支持，也是我要非常感謝 的，讓我在教學與求學上能順利的取得平衡，特別感謝育欣的辛苦代班，似乎幫 我當了兩年的級任老師了!而在資料收集上挺力相助的朋友們，也是我該衷心感 謝的一群，尤其長聰與世明，雖是兄弟也要說聲感謝。此外，也要謝謝好友綺棻 在學術及生活上的協助，讓我能放心且順利的完成碩士學位。 當然，最要感謝的還有我的家人們，不論是阿嬤的期盼，爸爸、媽媽、岳父、 岳母、書元、綉笙、慧鵑、雨龍的全力支持與協助，還是我最親愛的三個寶貝— 慧菁、雲馨和丞妍的一路相伴與體諒，都是我能度過種種關卡的重要支柱，在此.
(3) 真心和你們分享我小小的成就與心中的喜悅。 最後，希望我的論文能對國內科學教育能有些許的貢獻，也希望曾經幫助過 我的每一個人都能順心如意。.
(4) 中 文 摘 要 本研究旨在探討現職國小自然科學教師對於社會性科學議題之觀點、對社會 性科學議題教學之觀點以及在社會性科學議題教學上的實務經驗，並針對三者之 間的關係加以探討。 為了探討上述的目的，本研究就採取質、量並重的研究方法，分兩階段進行， 首先以質性訪談問卷，對 110 位現職國小自然科學教師進行質性初探，研究結果 在教師對於社會性科學議題之觀點上主要歸納為五類： 「與個人生活相關」、 「有 複雜的解決過程」 、 「具爭議性」 、 「因科技快速進步而產生」及「涵蓋跨領域的知 識」；而對於對社會性科學議題教學之觀點以及教學實務經驗上發現大部分教師 的觀點與做法仍是較為傳統教學取向。 而第二階段使用參考第一段結果及相關文獻所開發的量化工具，以 361 位現 職國小自然科學教師為對象，對於教師在社會性科學議題之觀點、對社會性科學 議題教學之觀點以及在社會性科學議題教學上的實務經驗進行調查，並針對三者 之間的關係加以比較與探討。研究結果發現關於教師在社會性科學議題的觀點方 面，質性階段歸納出五個主要觀點，且在量化階段得到了驗證，而所開發的量化 問卷具有良好的信度( = 0.89)。至於對於社會性科學議題的觀點與教學實務方 面，不論是在質性或是量化施測階段的結果，教師所展現出來的觀點及實際的教 學經驗上大部分都是較偏向於傳統教學取向，未能掌握社會性科學議題適合用來 營造良好的學習情境之特性。至於這三者之間的關係，從量化階段的施測看來， 所分析的結果呈現出三者之間是有關係存在的。 最後本研究基於研究之結果，對社會性科學議題融入教學之教學實務、師資 培育與教師專業發展及未來研究等三方面提出相關建議。. 關鍵字：社會性科學議題、社會性科學議題教學、教學實務經驗、國小科學教師. I.
(5) Abstract The purposes of this study were to explore elementary science teachers' views on socio-scientific issues (SSIs), views regarding SSI-based instruction, and their SSI-based teaching practices. Also, the relationship among teachers' views on SSIs, views regarding SSI-based instruction, and SSI-based teaching practices was investigated. To this end, both qualitative and quantitative research methods were used in this study. There are two stages of the conduct of this study: Qualitative investigation stage and Quantitative exploration stage. In the first stage, a group of elementary science teachers’ views regarding SSIs and SSI-based instruction, as well as their teaching practices, were investigated by an open-ended questionnaire developed in this study. Through qualitative analyses, this study summarized five major categories of views regarding SSIs that mentioned by the teachers: “SSIs are personal relevance”, “The resolution of a SSI often involves complex problem-solving processes”, “SSIs are controversy”, “SSIs are caused by the rapid advancement in technology or science”, and “The resolution of a SSI often involves using inter-disciplinary knowledge”. The teachers in this study revealed limited and surface views regarding SSIs and SSI-based instruction; not surprisingly, they also mentioned traditional-oriented SSI-based teaching practices in the self-reported responses. In the second stage, according to the teachers’ responses on open-ended questionnaire, quantitative instruments for assessing teachers’ views regarding SSIs, SSI-based instruction, and their teaching practices were developed and implemented. The results derived from a series of EFA analyses shows high reliability and validity of the instrument for assessing teachers’ views on SSIs. And, the quantitative analyses in this stage also reconfirmed the findings derived from qualitative analyses. Most. II.
(6) importantly, significant relationship among teachers' views on SSIs, views regarding SSI-based instruction, and SSI-based teaching practices. Implications for teaching practices and directions for further research are also discussed.. Keywords: Socio-scientific issue (SSI), SSI-based instruction, Teacher professional development, Elementary science teacher. III.
(7) 目. 次 頁數. 中文摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． Ⅰ 英文摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． Ⅱ 目次．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． Ⅳ 表目次．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． Ⅷ 圖目次．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． Ⅹ 第一章. 緒論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 第一節. 研究背景與動機．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 第二節. 研究目的與研究問題．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 第三節. 名詞解釋．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 第四節. 研究範圍與限制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 第二章. 1 1 4 6 7. 文獻探討．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 8. 第一節. 社會性科學議題．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 壹、社會性科學議題之定義及特性．．．．．．．．．．．．．．． 貳、社會性科學議題之範圍與分類．．．．．．．．．．．．．．． 參、小結．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 第二節. 社會性科學議題之教學．．．．．．．．．．．．．．．．．. 壹、九年一貫與社會性科學議題教學．．．．．．．．．．．．．． 貳、社會性科學議題教學與科學學習成果．．．．．．．．．．．． 參、社會性科學議題之教學策略．．．．．．．．．．．．．．．． 肆、小結．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 第三節. 教師與社會性科學議題教學．．．．．．．．．．．．．．. 壹、教師對於社會性科學議題教學之觀點．．．．．．．．．．．．. 8 8 12 14 15 15 18 21 23 25 25. 貳、教師在社會性科學議題上之教學實務．．．．．．．．．．．．． 26 參、小結．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. IV. 28.
(8) 第三章. 研究方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 30. 第一節. 研究設計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 第二節. 研究流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 第三節. 研究對象．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 第四節. 研究工具．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 第五節. 資料處理與分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 30 32 33. 35 壹、 「國小教師對於社會性科學議題與其教學之觀點與實務之質性訪談 35 問卷」．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 貳、「國小教師對於社會性科學議題與其教學之觀點與實務之量化問 卷」．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 38. 壹、第一階段—質性初探階段．．．．．．．．．．．．．．．．． 貳、第二階段—量化調查階段．．．．．．．．．．．．．．．．. 第四章 第一節. 40 40 40. 研究結果與討論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 42 質性初探階段結果分析與討論．．．．．．．．．．．．．．．． 42. 壹、教師對於社會性科學議題之觀點及相關經驗．．．．．．．．．．． 42 貳、教師對於社會性科學議題教學之觀點．．．．．．．．．．．．． 51 參、教師在社會性科學議題教學之教學實務．．．．．．．．．．．． 64 第二節. 量化調查階段結果分析與討論．．．．．．．．．．．．．．．．．． 80. 壹、教師對於社會性科學議題之觀點．．．．．．．．．．．．．．． 80 貳、教師對於社會性科學議題教學的觀點．．．．．．．．．．．．． 85 參、教師在社會性科學議題教學之教學實務．．．．．．．．．． 91 肆、教師在 SSI 之觀點、SSI 教學之觀點與教學實務經驗三者之間的關 係．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 98 第三節. 整理與討論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 126 壹、教師對於社會性科學議題的觀點及將其融入教學的觀點與教學實 126 務．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 貳、社會性科學議題的觀點、社會性科學議題教學的觀點及融入社會 性科學議題之教學實務三者之間的關係．．．．．．．．．．．． 129. 第五章. 結論與建議．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 132. V.
(9) 第一節. 結論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 132. 第二節. 建議．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 135. 參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 138 附錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 146 附錄一：「國小教師對於社會性科學議題融入教學之觀點與實務之質性 訪談問卷」．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 附錄 二：國小教師對於社會性科學議題與其教學之觀點與實務之量化問 卷．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 附錄 三：不同 SSI 觀點（與個人生活相關）的教師回答 SSI 教學觀點之 卡方檢定結果表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 附錄 四：不同 SSI 觀點（有複雜的解答過程）的教師回答 SSI 教學觀點 之卡方檢定結果表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 附錄 五：不同 SSI 觀點（具爭議性）的教師回答 SSI 教學觀點之卡方檢 定結果表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 附錄 六：不同 SSI 觀點（因科技快速進步而產生）的教師回答 SSI 教學 觀點之卡方檢定結果表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 附錄 七：不同 SSI 觀點（涵蓋跨領域知識）的教師回答 SSI 教學觀點之 卡方檢定結果表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 附錄 八：不同 SSI 觀點（與個人生活相關）的教師回答 SSI 教學實務經 驗卡方檢定結果表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 附錄 九：不同 SSI 觀點（有複雜的解決過程）的教師回答 SSI 教學實務 經驗之卡方檢定結果表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 附錄 十：不同 SSI 觀點（具爭議性）的教師回答 SSI 教學實務經驗之卡 方檢定結果表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 附錄 十一：不同 SSI 觀點（因科技快速進步而產生）的教師回答 SSI 教 學實務經驗之卡方檢定結果表．．．．．．．．．．．．．．．．． 附錄 十二：不同 SSI 觀點（涵蓋跨領域的知識）的教師回答 SSI 教學實 務經驗之卡方檢定結果表．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 附錄 十三：教師在將 SSI 融入教學之考量因素與實際教學經驗中將 SSI 融入教學之原因卡方檢定結果表．．．．．．．．．．．．．．．． 附錄 十四：教師在將 SSI 融入教學之考量因素與實際教學經驗中所採用 的教學策略卡方檢定結果表．．．．．．．．．．．．．．．．．． 附錄 十五：教師在將 SSI 融入教學之考量因素與實際教學經驗中所發現 學生的收穫卡方檢定結果表．．．．．．．．．．．．．．．．．．. VI. 146 149 153 156 159 162 165 168 171 174 177 180 183 184 185.
(10) 附錄 十六：教師在將 SSI 融入教學之考量因素與實際教學經驗中教師所 需的專業知能卡方檢定結果表．．．．．．．．．．．．．．．．． 附錄 十七：教師認為將 SSI 融入教學所帶給學生的益處與實際教學經驗 中將 SSI 融入教學之原因卡方檢定結果表．．．．．．．．．．．． 附錄 十八：教師在將 SSI 融入教學所帶給學生的益處與實際教學經驗中 所採用的教學策略卡方檢定結果．．．．．．．．．．．．．．．． 附錄 十九：教師在將 SSI 融入教學之所帶給學生的益處與實際教學經驗 中所發現學生的收穫卡方檢定結果表．．．．．．．．．．．．．． 附錄 二十：教師在將 SSI 融入教學之所帶給學生的益處與實際教學經驗 中教師所需的專業知能卡方檢定結果表．．．．．．．．．．．．． 附錄 二十一：教師認為將 SSI 融入教學與一般自然科教學可能的差異與 實際教學經驗中將 SSI 融入教學之原因卡方檢定結果表．．．．．． 附錄 二十二：教師在將 SSI 融入教學所帶給學生的益處與實際教學經驗 中所採用的教學策略卡方檢定結果表．．．．．．．．．．．．．． 附錄 二十三：教師在將 SSI 融入教學與一般自然科教學可能的差異與實 際教學經驗中所發現學生的收穫卡方檢定結果表．．．．．．．． 附錄 二十四：教師在將 SSI 融入教學與一般自然科教學可能的差異與實 際教學經驗中教師所需的專業知能卡方檢定結果表．．．．．．．. VII. 186 187 188 189 190 191 192 193 194.
(11) 表. 目. 次 頁數. 表 2-1-1 科教學者對於社會性科學議題特色之看法．．．．．．．．．．．． 表 2-1-2 社會性科學議題之範圍與分類．．．．．．．．．．．．．．．． 表 2-2-1 九年一貫課程綱要「自然與生活科技」學習領域與 SSI 相關之教材 內容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 表 2-2-2 九年一貫自然與生活科技次主題與所屬之社會性科學議題類別比 較表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 表 3-3-1 第一階段參與教師之不同背景變項教師人數．．．．．．．．．． 表 3-3-2 第二階段參與教師之不同背景變項教師人數．．．．．．．．．．． 表 3-4-1 質性問卷問題目的與題項之對應．．．．．．．．．．．．．．． 表 4-1-1 教師對於社會性科學議題之觀點．．．．．．．．．．．．．．．． 表 4-1-2 教師特別關注社會性科學議題之因素．．．．．．．．．．．．． 表 4-1-3 表 4-1-4 表 4-1-5 表 4-1-6 表 4-1-7 表 4-1-8 表 4-1-9 表 4-2-1 表 4-2-2 表 4-2-3 表 4-2-4 表 4-2-5 表 4-2-6 表 4-2-7 表 4-2-8 表 4-2-9 表 4-2-10 表 4-2-11 表 4-2-12 表 4-2-13 表 4-2-14. 10 13 17 17 33 34 38 47 51 57 63 65 70 74 75. 在教學中融入社會性科學議題可能獲得之益處．．．．．．．．． 社會性科學議題教學與一般自然科教學之差異．．．．．．．．． 教師曾融入教學之社會性議題分類．．．．．．．．．．．．．． 教師實施社會性科學議題教學的原因．．．．．．．．．．．．． 教師在自然科教學中社會性科學議題教學上曾經遇到的困難．．． 教師在自然科教學中融入社會性科學議題曾經使用的教學策略．． 教師在自然科教學中融入社會性科學議題後所發現教師所需的專 業知能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 78 教師對於社會性科學議題之觀點之五個向度因素分析及值．．． 81 教師在對於社會性科學議題觀點之各向度得分情形．．．．．．． 82 不同自然科教學年資教師在社會性科學議題觀點之比較．．．．． 84 不同學歷背景教師在社會性科學議題觀點之比較．．．．．．． 85 教師對於將 SSI 融入教學是否可行之考量因素次數分配表．．． 86 教師認為將社會性科學議題融入教學所帶給學生的益處．．．． 88 教師認為融入 SSI 的教學與一般的自然科學可能的差異．．．． 90 教師在自然科教學當中曾經融入的社會性科學議題．．．．．． 91 教師在自然科教學當中曾經融入社會性科學議題的原因．．．． 93 教師在將社會性科學議題融入教學時曾遇到的困擾．．．．．． 93 教師在將社會性科學議題融入教學時曾經採用的教學策略．．． 94 在將社會性科學議題融入教學後，教師所發現學生的收穫．．． 96 教師在將社會性科學議題融入教學後認為所需的專業知能．．． 97 教師 SSI 觀點（與個人生活相關）與其對 SSI 教學觀點的相關情形 卡方檢定結果彙整表．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 100. VIII.
(12) 表 4-2-15 教師 SSI 觀點（有複雜的解答過程）與其 SSI 教學觀點的相關情形 卡方檢定結果之彙整表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 101 表 4-2-16 教師 SSI 觀點（具爭議性）與其對 SSI 教學觀點的相關情形卡方檢 定結果彙整表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 103 表 4-2-17 教師 SSI 觀點（因科技快速進步而產生）與其對 SSI 教學觀點的相 關情形卡方檢定結果彙整表．．．．．．．．．．．．．．．． 105 表 4-2-18 教師 SSI 觀點（涵蓋跨領域知識）與其對 SSI 教學觀點的相關情形 卡方檢定結果彙整表．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 108 表 4-2-19 教師 SSI 觀點（與個人生活相關）與其在 SSI 教學之實務經驗的相 關情形卡方檢定結果彙整表．．．．．．．．．．．．．．．． 111 表 4-2-20 教師 SSI 觀點（有複雜的解決過程）與其在 SSI 教學之實務經驗的 相關情形卡方檢定結果彙整表．．．．．．．．．．．．．．． 113 表 4-2-21 教師 SSI 觀點（具爭議性）與其在 SSI 教學之實務經驗的相關情形 卡方檢定結果彙整表．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 114 表 4-2-22 教師 SSI 觀點（因科技快速進步而產生）與其在 SSI 教學之實務經 驗的相關情形卡方檢定結果彙整表．．．．．．．．．．．．． 115 表 4-2-23 教師 SSI 觀點（涵蓋跨領域的知識）與其在 SSI 教學之實務經驗的 相關情形卡方檢定結果彙整表．．．．．．．．．．．．．．． 117. IX.
(13) 圖. 目. 次 頁數. 圖 3-1-1 研究架構圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 30 圖 3-2-1 研究流程圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 32 圖 4-3-1 教師對於「社會性科學議題的觀點」 、 「社會性科學議題教學的觀 點」及「社會性科學議題教學之教學實務」三者關係圖．．．．． 131. X.
(14) 第一章 緒論 本章共分為四節，主要針對本研究之研究背景與動機、研究目的與待答問題、 研究範圍與限制加以說明，並對本研究重要名詞予以定義及解釋。. 第一節. 研究背景與動機. 身處在科學與科技充分發展與運用的現今，現代人的日常生活中常遭遇到許 多因科學與技術快速發展所產生的問題，從已被大家所廣知的全球暖化、複製技 術、核能發電等議題，到最近針對引起社會大眾恐慌的新型流感之疫苗安全性問 題等，這類因科學或科技應用在現實社會生活中所衍生而出的議題，稱之為「社 會性科學議題」 （socio-scientific issues; SSI）(Sadler, 2004)，這類議題中常蘊含著 人類活動中因科技的進步而產生在社會、經濟與倫理道德上的衝擊（Lee & Witz, 2009），而且因為牽涉的面向廣泛，所以這些議題通常是複雜的、難解的，且是 沒有特定的答案（Sadler & Zeidler, 2005; Wu & Tsai, 2007, 2010），不過也就因為 這樣的議題是發生於現實社會的情境之中，因此各國的教育學者莫不把如何因應 這些問題，並做出適當的決策（decision-making）視為未來公民的重要能力與科 學教育的重要目標之一（AAAS, 1990; NRC, 1996; Kolstø, 2000）。 在各國將提升全民「科學素養」 （scientific literacy）作為科學教育的主要目標 （例如：教育部，2008; AAAS, 1990, 1993; Kolstø, 2006）的同時，雖然各國科教. 1.
(15) 學者對於科學素養仍未有一致的定義，但能針對社會性科學議題進行思考並能做 出適當決策的能力，卻已被視為科學素養中重要的一部分（Kolstø, 2001a; Sadler, 2004; Fowler et al., 2009），正因如此，有許多科教學者也將如何增進學習者因應 及處理這類的議題，並能進行思考作出適當決策的能力視為重要的科學教育改革 的目標之一（例如：Kolsto, 2001a; Sadler, 2004），所以對於社會性科學議題的有 更進一步了解與認識，應是生活在現代科技社會中的公民所應具備基本且重要的 素養。 然而對於這些以提升全民科學素為目標的科學教育改革過程中，現職教師常 扮演著關鍵的角色（AAAS, 1989; NRC, 1996），在社會性科學議題之教學中更是 如此，因此老師如何看待或實施社會性科學議題教學，對於學習者的學習成效將 有很大的影響（Oulton et al., 2004） 。近來，已有許多的科教研究者針對「社會性 科學議題」的相關議題進行探討，本研究以國內外主要科學教育期刊中，關於社 會性科學議題之研究進行分析。結果發現這些國內外的相關研究大多以學習者為 對象，從學習者的角度出發進行研究（例如：林樹聲、黃柏鴻，2009; 劉湘瑤等， 2007; Sadler & Zeidler, 2005; Sadler et al., 2007; Wu & Tsai, 2007; Klosterman & Sadler, 2010; Barrett & Nieswandt, 2010 ）。但整體而言，相較於以學習者為主的 社會性科學議題之相關研究，以教師為研究對象的研究較為少數，且大多以職前 教師之觀點（例如： Ekborg, 2005；Barrett & Nieswandt, 2010；Topcua et al., 2010）. 2.
(16) 或是個案教師的教學實務（例如：林樹聲，2006,2007；Gayford, 2002；Reis & Galvão, 2004；Sadler et al., 2006）進行研究。 此外，國外研究者較少以國小現職教師為對象進行研究（例如：Gayford, 2002; Reis & Galvão, 2004; Sadler, 2006），國內研究者關於國小現職教師的研究，則大 多採個案研究進行觀察或訪談， （例如：林樹聲，2006,2007） ，而且多以其專業成 長為研究主題。相較之下，對於將研究對象聚焦於現職國小科學教師，並針對其 對於「社會性科學議題教學」之觀點與教學實務的本土性實徵研究，顯得較為缺 乏。因此，現職國小科學教師對於「社會性科學議題」與「社會性科學議題教學」 的觀點及其在「社會性科學議題教學」的教學實務，均值得我國的科教研究者進 行探討；再者，若能發展出量測科學教師對於「社會性科學議題」與「社會性科 學議題教學」的觀點之量化工具，將可以以量化方式調查科學教師的相關觀點， 而研究結果除了能瞭解科學教師的看法外，配合對於教學實務上的相關調查研 究，更能提供師資培育者在發展與「社會性科學議題教學」相關之專業發展課程 時，將在職教師本身對於「社會性科學議題教學」的觀點列入課程設計考量，供 為有效增進科學教師在社會性科學議題教學上的專業知能之方法，並協助教師排 除在教學實務上所可能遇到的挑戰。. 3.
(17) 第二節. 研究目的與研究問題. 基於研究的背景與動機，本研究主要目的可分為兩個部分： 一、 以開放性問卷並配合質性分析之方法，瞭解不同背景變項（包括:學歷背景 及自然科教學年資）之現職國小科學教師對於「社會性科學議題」及「社 會性科學議題教學」的觀點，以及其「社會性科學議題教學之教學實務」 。 二、以量化方式調查現職國小教師對於「社會性科學議題」的觀點、「社 會性科學議題教學」的觀點及「社會性科學議題教學之教學實務」 ，並對於 三者之間的關係進行探討與分析。. 本研究為達上述之研究目的，所擬定之研究問題為下； 一、現職國小科學教師對於「社會性科學議題」之觀點為何？（分別以質性 與量化方式探討） 二、現職國小科學教師對於「社會性科學議題教學」之觀點為何?（分別以 質性與量化方式探討） 三、現職國小科學教師對於「社會性科學議題教學之教學實務」情形為何？ （分別以質性與量化方式探討） 四、現職國小科學教師之「社會性科學議題」觀點、「社會性科學議題教學」觀 點與「社會性科學議題教學之教學實務」三者之間有何關係存在？（以量化. 4.
(18) 方式探討） 4-1 現職國小科學教師在「社會性科學議題教學之觀點」及「社會性科學議 題教學之觀點」上，是否有顯著相關？ 4-2 現職國小科學教師在「社會性科學議題教學之觀點」及「社會性科學議 題教學之教學實務」上，是否有顯著相關？ 4-3 現職國小科學教師在「社會性科學議題教學之觀點」及「社會性科學議 題教學之教學實務」上，是否有顯著相關？. 5.
(19) 第三節. 名詞解釋. 本節將就本研究當中，較重要之名詞加以界定，說明如下： 一、社會性科學議題（socio-scientific issues; SSI）： 隨著科學與科技的發展，現代公民在日常生活當中所遭遇到與科學概念或科 技運用相關的社會議題，例如：生物複製、基因工程、全球暖化與核能發電 等議題，這一類議題被稱為是「社會性科學議題」。 二、社會性科學議題教學（SSI-based instruction）： 在本研究中是指將社會性科學議題於融入其中的科學教學活動。 三、現職國小科學教師： 本研究是指目前在國小當中實際擔任中高年級自然與生活科技教學之教師。 四、教學實務: 本研究之「教學實務」是指教師在開放性問卷中所陳述在其科學教學活動中， 融入社會性科學議題之實際教學活動。. 6.
(20) 第四節. 研究範圍與限制. 本研究因受人力、時間限制，本研究採便利取樣，僅能以部分現職國小科學 教師為對象進行研究，並未能以隨機抽樣進行研究，因此研究結果之詮釋須謹慎 進行。. 7.
(21) 第二章 文獻探討 本章將分三節，分別就社會性科學議題、社會性科學議題之教學、教師與社 會性科學議題之教學，依序進行分析與探討。第一節將先探討社會性科學議題之 定義及特性，也將對社會性科學議題之範圍與分類加以分析。接著將在第二節針 對社會性科學議題教學與九年ㄧ貫自然與生活科技領域之關係、社會性科學議題 教學之學習成果及教學策略進行分析與探討。最後於第三節探討教師對於社會性 科學議題教學之觀點，還有教師在社會性科學議題教學上之教學實務。. 第一節 社會性科學議題 本節首先對於社會性科學議題之定義及特性加以探討，瞭解其意義並歸納其 所具備的特質，而隨著科學與科技的發展，這類的議題在人們的生活中以日益廣 泛，因此本節亦將針對目前與社會性科學議題有關的研究中，社會性科學議題之 範圍與分類加以介紹分析。. 壹、社會性科學議題之定義及特性 在人類的生活中，隨著科學與科技的不斷快速發展，日常生活可說與科學或 科技息息相關，因此在一九八零年代起，以「科學、科技、社會」 （Science, Teachnology, Society; STS ）為中心的科學教育運動隨之興起與推動。在此同時，. 8.
(22) 許多生活中的社會議題也陸續受到各國科學教育學者與教師的重視（Yager, 1991）。近年來，現代的公民在現實生活中更常遭遇到許多與應用科學或科技相 關的社會議題，例如全球暖化、基因改造、生物複製及能源運用（核能發電或替 代能源等）…等，像這一類發生在現實社會中，與科學或科技的發展有關的議題， 被稱為是社會性科學議題（socio-scientific issues; SSI）(Sadler, 2004)。Oulton 等 學者（2004）指出，在這些議題當中，通常因為個人或團體的立場及價值觀不同， 甚至是對於資訊的判準有所差異，因此陷入爭議或兩難的困境。然而正因為科學 面向及社會面向在這些議題當中均扮演著重要的角色，所以這些議題通常是複雜 的、難解的且是沒有特定的答案（Sadler & Zeidler, 2005; Wu & Tsai, 2007） ，也就 因為面對這類議題時，科學或是社會並不是獨立的個體，社會大眾常不會單以社 會或科學的角度來看待這類的議題，因此符合「社會性科學議題」一詞所描述的 主題，展現出其特有的社會與科學的關注及影響，所以近來科學教育學者常應用 社會性科學議題的相關特性來設計及進行教學活動，使得科學學習或發展能與社 會上之真實情境做結合。 至於社會性科學議題的特性，國內外科學教育學者曾提出相關看法，整理如 表 2-1-1。. 9.
(23) 表 2-1-1 科教學者對於社會性科學議題特色之看法 學者. 對於社會性科學議題特性之看法. Salder. 1. 科學的每個觀點和所處的社會是密不可分的。. （2002,2004） 2. 沒有固定答案的兩難問題，社會與科學面向因素之間的關係是錯綜 複雜的，並無法一一獨立出來，因此或許有各種解決方案，其中也 各有利弊。 Oulton et al.. 1. 存在著不同團體或個人間的主張，面對這類議題時有不同觀點。. （2004）. 2. 不同團體或個人，常因立場不同進而對於訊息的採用及解釋有所不 同。 3. 個人世界觀不同而對此類議題產生不同解釋。 4. 無法單純以科學方法（如：推理、歸納、實驗）來加以解決。 5. 當有更多有效或可用的訊息時，爭議性議題可以被解決。. Levison（2006） 1. 人們面對這類議題時從不同前提出發，有不同的信念、價值觀或是 所提供的解釋或解決之道是具有衝突的。 2. 涉及大量的個人或群體。 3. 不能單靠所提供的證據來解決。 4. 這類議題的討論是涵蓋多種不同領域的，除了科學與社會的面向 外，也常涉及政治、經濟、宗教乃至於道德等領域。 劉湘瑤、李麗 菁、. 1. 為受到大眾關切的公共議題，因為會影響生活或耗費社會成本，所 以人們想尋求解決之道。. 蔡今中（2007） 2. 當對議題作理性的判斷時，所需的資料是複雜、多元，且往往是沒 有定論的。 3. 議題牽涉到人的生活品質，作判斷時需要考慮不同人的價值觀和感 受。. 綜觀以上學者對於社會性科學議題之特性的相關看法，社會性科學議題的主. 10.
(24) 要特性大致包括： 一、具爭議性： 通常是指該科學或科技在社會上的應用，在現實社會情況中並未達成共識， 或是因個人或群體的立場或觀點不同而產生爭議（例如：Oulton et al., 2004） 。 二、複雜非單一的解決過程： 因為在這些議題中，社會與科學面向均具重要的核心地位，所以在不同考量 的情況下，社會性科學議題大多無法取得特定的解決方案（例如：Salder, 2004; 劉湘瑤等，2007）。 三、涵蓋跨領域的知識： 社會性科學議題除了社會與科學面向外，也可能包含了經濟、政治及宗教等 面向，因此所涵蓋的知識具跨領域的特性（例如：Levison, 2006；劉湘瑤等， 2007）。 四、牽涉個人價值觀及倫理道德判斷： 面對社會性科學議題尋求解決方法之際，常會涉及到個人的價值觀或是 倫理道德的考量（例如：Oulton et al., 2004; Levison, 2006; 劉湘瑤等，2007）。 五、與個人生活切身相關： 由於社會性科學議題是發生在現實社會之中，因此此類議題通常與人們的 日常生活有所關係（例如：劉湘瑤等，2007）。. 11.
(25) 在科技發展快速的現代，教師若能充分了解社會性科學議題的特色，將可幫 助學生在科學教育上的學習，並為未來的公民生活做好準備（Levison, 2006） 。. 貳、社會性科學議題之範圍與分類 在現今社會中，隨著科學的持續發展與進步，以及科技在生活上的運用，因 之而起社會性科學議題也越來越多，為更了解這些議題的範圍及實例，國內學者 林樹聲（2004）及劉湘瑤等人（2007）曾針對這類的議題進行分類，然而也就因 為科技與社會的日新月異，社會性科學議題亦隨之有所增加，因此本研究整理國 內外主要科學教育學刊近十年內關於社會性科學議題之研究，將近年來在科學教 育研究上所面對與採用的社會性科學議題，加以分類並歸納出各類別的議題實 例，結果如表 2-1-2 所示，並將所歸納之類別的定義各於下加以說明： 一、生態環境相關議題：此類議題是指與動植物生態及人類生活環境相關的議 題，例如全球暖化、外來物種的影響等。 二、醫學與生物科技相關議題：這類議題是指與醫學發展及生物科技發展，乃至 於這些發展人類健康的影響之議題，例如複製人、基改食品等。 三、能源相關議題：這類的議題通常是指能源的使用與開發、能源的安全性等議 題，例如：核電廠存廢、綠色能源等。. 12.
(26) 表 2-1-2 社會性科學議題之範圍與分類 社會性科學議題類別. 議題實例 溫室效應（例如：靳知勤，2002; Jakobsson et al., 2009; Chang et al., 2009） 。 全球暖化（例如：Summers et al., 2001; Sadler et al.,2004; Khishfe, 2006; Klosterman & Sadler, 2010）。. 生態環境相關議題. 全球氣候變化（例如：Gayford, 2002）。 環境議題（例如：許世璋，2003; 劉湘瑤等，2007; Sadler et al., 2007）。 生物多樣性（例如：Summers et al., 2001; Weelie, 2002） 。 生物保育（例如：Grace, 2009）。 複製技術（例如：Bryce & Gray, 2004; Topcua et al., 2010）。 幹細胞研究（例如：Halverson, 2009; Zeidler et al., 2009）。 基因問題（例如：Zohar & Nemet, 2002; Sadler & Zeidler,. 醫學與生物科技相關議題. 2003; Sadler, 2004, 2006）。 基因食品的食用（例如：Dawson & Schibeci, 2003; Seethaler & Linn, 2004; 林樹聲，2006,2007; 黃俊儒， 2008）。 醫學和生物科技（例如：Bryce & Gray, 2004; Dawson & Venville, 2009; Topcua et al., 2010）。 電磁輻射的危害（例如：Kolsto, 2001b; Albe, 2008）. 能源相關議題. 核能議題（例如：Wu & Tsai, 2007）。 其他能源利用（例如：Ekborg, 2005）。. 而關於社會性科學議題的種類及範圍，有學者指出若能加以瞭解，將更有助. 13.
(27) 於探討科學與社會之間的相互關係，進而增進了解社會性科學議題本質或形成決 策的相關意願（Oulton et al., 2004） 。透過表2-1-2，教學者將可更加瞭解社會性科 學議題之範圍與分類，並可供為其相關教學活動之參考與選擇。. 參、小結 從本節之文獻整理看來可到以下兩部份之結論： 一、關於社會性科學議題之特色包括：1.具爭議性；2.複雜非單一的解決過程； 3.涵蓋跨領域的知識；4.牽涉個人價值觀與倫理道德判斷；5.與個人生活切身 相關。 二、本研究歸納近年來相關研究中社會性科學議題之實例分為下列三類：1.生態 環境相關議題；2.醫學與生物科技相關議題；3.能源相關議題。 上述的相關研究結果也可以做為與本研究質性階段分析結果相互比較的依 據。. 14.
(28) 第二節. 社會性科學議題之教學. 近年來將社會性科學議題融入科學教育之中的教學活動，已被大多數的學者 所接受（Oulton et al., 2004; Lee & Witz, 2009），因此探討社會性科學議題之教學 亦為科學教育中重要的一環，本節將就九年一貫與社會性科學議題教學、社會性 科學議題與科學學習成果、及社會性科學議題教學之教學策略等三部分分別加以 探討。. 壹、九年一貫與社會性科學議題教學 我國九年一貫課程，所強調的是對於學生帶得走的能力之培養，而從九年一 貫課程綱要十大基本能力來看，依社會性科學議題之特色所設計之教學，對於學 生基本能力的養成也是有其相當的重要性，例如： 一、 「運用科技與資訊」的基本能力：在九年一貫課程中提到「運用科技的能力， 是指善用與科技相關的知識、技術、相關資源及價值判斷，以便適應社會變 遷、改善未來生活、解決相關問題及規劃其生涯發展的能力，……」這與社 會性科學議題中，與個人生活切身相關的特色相當符合。 二、「主動探索與研究」的基本能力：在這部分九年一貫課程中提到「主動探索 與研究的課程設計，可以幫助學生跨越並整合幾個學習領域的知識，進行學 習經驗的統整，……」 這一部分和社會性科學議題的跨領域特色相當契合。. 15.
(29) 三、「獨立思考與解決能力」的基本能力：九年一貫課程所揭示「在民主自由的 社會趨勢之下，學校教育應該讓學生能透過學習活動，去蒐集、整理、分析、 與運用相關資訊，能獨立思考，並有系統研判問題；而能養成溝通協調、講 道理、理性批判事物、容忍不同的意見、與反省的習慣；並能有效地解決問 題和衝突，……」而社會性科學議題具爭議性的特色，則提供了培養此能力 的學習情境。 由此可見在教學中融入社會性科學議題，與國內九年一貫程中所注重之基本 能力的培養是互相呼應的，因此不論從學習者或是教師乃至於未來公民角度來 看，社會性科學議題的教學都有著一定的價值存在。再者從參閱與社會性科學議 題相關之研究發現，社會性科學議題的題材是多元且豐富的，且幾乎均具備其跨 領域的特性（Levison, 2006; 劉湘瑤等，2007） ，這樣的特色相當符合我國九年一 貫課程「統整」的觀念（林樹聲，2004）。 而在九年一貫課程綱要「自然與生活科技」學習領域之教材內容要項中也涵 蓋了不少與社會性科學議題相關的內容，如表2-2-1所示。. 16.
(30) 表2-2-1 九年一貫課程綱要「自然與生活科技」學習領域與社會性科學議題相關 之教材內容 課題 生活與環境. 主題. 相關次主題. 生活中的科技. 食品與生物科技 天然災害與預防. 環境保護. 環境汙染與防治 生物與環境. 永續發展. 人類與自然界的關係. 保育. 資源的保育與利用 能源的開發與利用. 科學與人文. 科學倫理. 而將九年一貫領域與社會性科學議題相關之教材內容與本研究對於社會性科 學之範圍與分類（表 2-1-2）進行比對分析，結果表 2-2-2：. 表 2-2-2 九年一貫自然與生活科技次主題與所屬社會性科學議題可能類別比表 九年一貫之次主題. 本研究所歸納之社會性科學議題類別. 食品與生物科技. 醫學及生物科技相關議題. 天然災害與預防. 生態環境相關議題. 環境汙染與防治. 生態環境相關議題. 生物與環境. 生態環境相關議題. 人類與自然界的關係. 生態環境相關議題. 資源的保育與利用. 生態環境相關議題、能源相關議題. 能源的開發與利用. 能源相關議題. 科學倫理. 生態環境相關議題、能源相關議題、醫學及生物科技相關議題. 17.
(31) 從表 2-2-2 發現國內九年一貫課程與社會性科學議題有關之教材，和本研究 第二章第一節所歸納之社會性科學議題類別頗能契合，因此教師若能對各類議題 有正確之認識，且採用適當的教學策略來融入社會性科學議題，那麼對於提昇學 習者的相關基本能力應該是有很大的助益。. 貳、社會性科學議題教學與科學學習成果 社會性科學議題之教學已是近來科學教育改革相當重視的一環（Kolsto, 2001; Sadler, 2004），國內外科教學者針對有關社會性科學議題也有不少之相關研究， 且也提出了社會性科學議題教學對於科學學習成果有所助益的看法（例如：林樹 聲，2004; Oulton et al., 2004），Oulton 等人（2004）甚至建議學童與教師對於爭 議性議題本質的了解，應該納入未來教育努力方向的核心。此本研究為了瞭解使 用社會性科學議題對於科學教育的影響及助益，還有教師透過社會性科學議題教 學可增進學習者之學習成果，及教師在社會性科學議題教學上的相關教學策略， 研究者以國內外主要科教期刊中與社會性科學議題相關之研究為主體，對於與社 會性科學議題教學相關之研究進行彙整與分析。 其中在有關社會性科學議題之教學所能帶來的科學學習成果方面，本研究將 近十年國內外主要科教期刊之相關研究之相關資料整理如下： 一、內容知識與概念理解:. 18.
(32) 從事社會性科學議題之教學與學習，由於均要兼顧到社會與科學的面向， 因此不論以哪種模式進行，對於該議題的相關內容知識（content knowledge） 或是概念的理解（understanding of conception ）也都會有所提升（例如：林樹 聲，2007; 王柏崴等，2009; Jakobsson et al., 2009; Dawson & Schibeci, 2003; Sadler, 2004；Ekborg, 2005; Sadler et al., 2007; Chang et al., 2009; Klosterman & Sadler, 2010）。 二、論證、推理能力及批判性思考： 不同立場的個人或是群體，對於社會性科學議題常有不同的價值觀或觀 點，透過教學引導學生去提出自己的看法及面對各種不同的觀點，並能經過思 考後，提出相關的批判、爭論或是反駁（例如：林樹聲、黃柏鴻，2009; Zohar & Nemet, 2002; Yang, 2003, 2004; Seethaler & Linn, 2004; Sadler, 2004, 2005, 2006; Wu &Tsai, 2007; Albe, 2008; Dawson, 2008; Topcua et al., 2009）。 三、對於資訊的評判及理論與證據之使用： 面對社會性科學議題所提供的問題情境時，為了維護自己的立場或是反 駁別人的觀點，資訊的收集、理論及證據的使用都是相當重要的（Oulton et al., 2004） ，因此這樣的教學情境下對於提昇對相關資訊的評判及理論與證據之使 用是有所幫助的（例如：Kolstø, 2001; Tytler et al., 2001; Yang, 2004; Kolstø, 2006）。. 19.
(33) 四、科學本質的理解： 提升學習者對於科學本質的認識一直是科學教育重要的目標之一，而社 會性科學議題教學所提供的真實情境，不論在科學的知識、整體性、方法、 理論與定律，或是科學家的角色等科學本質範疇上的學習都是有所幫助的（例 如：劉湘瑤等，2007; Zeidler et al., 2002; Sadler et al., 2004; Khishfe, 2006）。 五、做決定的能力： 社會與科學面向均佔重要角色的議題，通常是複雜的、難解的（Sadler & Zeidler, 2005; Wu & Tsai, 2007） ，因此如何面對與處理這樣的問題，並做出適 當的決策，被視為未來公民的重要能力之一，而社會性科學議題教學，則能 提供學習者在這方面的能力之成長機會（例如：Jimenez-Aleix, 2002; Yang, 2004; Sadler & Zeidler, 2005; Halverson et al., 2009; Grace, 2009） 。 六、倫理道德： 部分社會性科學議題所涉及的是倫理道德的挑戰，如：複製技術、幹細 胞研究…等，因此透過社會性科學議題教學所提供的情境脈絡，可以讓學習 者學習倫理道德上的價值判斷（例如：鄭榮輝、林陳涌，2002; Zeidler, 2003: Sadler et al., 2006; Halverson et al., 2009；Fowler et al., 2009; Barrett & Nieswandt, 2010）。 若以 Norris 和 Phillips (2003)將科學素養歸納為以下 11 類：1.科學實質內. 20.
(34) 容知識及分辨科學與非科學之能力；2.瞭解科學及其應用；3.知道什麼是科學的 價值；4.能獨立學習科學；5.能以科學的方式思考；6.能以科學的方法解決問題； 7. 具備理性參與以科學為基礎的社會議題之能力；8.瞭解科學本質及其與文化之 間的關係；9.能欣賞並享受科學的驚奇與奧秘；10.科學之風險與利益的相關知 識；11.以批判性思考面對及處理科學相關事務之能力。以此歸納之範圍來看，本 研究所歸納之社會性科學議題能增進學習者之學習成果，均涵蓋在 Norris 和 Phillips (2003)所歸納的範疇之內，由此可見，社會性科學議題教學在現今的科學 教育上，能符合提昇科學素養之科學教育改革目標，因此若能透過適當的教學設 計與策略，社會性科學議題之教學將能發揮其在科學教育上的重要功能。. 參、社會性科學議題教學之教學策略 為了使運用社會性科學議題之教學活動，能確實發揮其功能及目的，適當的 教學策略是必須的，除了傳統教學方式（如講述式教學）來進行社會性科學議題 教學的方式，本研究整理近十年來之國內外相關研究，歸納出一般科學教室中關 於社會性科學議題之主要教學策略大致分為以下幾種： 一、角色扮演或戲劇： 因為社會性科學議題具有社會真實的情境，因此角色扮演常為社會性科 學議題的教學策略，學習者在確定主題及其背景後，把議題所可能牽涉到的. 21.
(35) 各種角色，用類似演戲的方式表現，過程中除了需收集相關知識外，對於瞭 解所扮演角色之立場及觀點的瞭解，也是重要的環節，因此這樣的教學策略 對於知識與概念的學習、資訊和證據的使用，以及民主素養的養成都有所助 益（例如：Zeidler et al., 2009） 。 二、討論和合作學習： 在社會性科學議題的教學中，討論是很常使用的教學策略之一，不論是 全班性或是分組的討論，討論除了能幫助澄清問題外，透過此類議題的爭議 性及無特定答案之特質，可以讓參與者學習提出自己的看法，並培養尊重別 人意見的胸襟。 （例如：林樹聲、黃柏鴻，2009; Tytler et al., 2001; Jakobsson et al., 2009; Bryce & Gray, 2004; Albe, 2008; Zeidler et al., 2008） 三、辯論： 相較於討論，辯論是一種難度較高的教學策略，參與者必須自行準備資 料與證據，進行討論，然後再對具有爭議性的題目，進行正反兩方的辯論， 社會性科學議題中關於環境、生態保育及牽涉倫理道德討論等範圍之問題， 便適合這樣的教學策略，過程中對於資料的收集與應用、推理及批判思考能 力，以及價值的澄清，都很有幫助（例如: 林樹聲、黃柏鴻，2009; Zeidler et al., 2009） 。 四、個案研究與實地調查：. 22.
(36) 社會性科學議題因為其切身相關的特性，有些較為地域性的議題適合做 實地的調查，讓學習者實際去蒐集資料，這樣對議題的各個面向會有更深入的瞭 解，通常這樣的策略可與個案研究及專題報告來結合，可培養學生蒐集及運用資 訊與證據的技能（例如：Jimenez-Aleix, 2002; Zeidler et al., 2009）。 以上所介紹只是在大部分社會性科學議題教學上較常見的策略，至於該採用 何種策略或是如何妥善使用，則是身為教學設計及執行者的教師所應多加思考 的，不過值得注意的是，若以傳統教師為主的講述式教學，則未能貼近社會性科 學議題之特質，效果將大打折扣（林樹聲，2004），因此適當的教學策略才能使 社會性科學議題之教學達到其該有的學習成果，發揮應有的科學教育功能。所以 教師應多瞭解議題的特性及內涵，針對預期想要的學習效果，採取適合的教學策 略，社會性科學議題教學對於科學教育將是有正面的助益。. 肆、小結 從本節之文獻探討可得以下結論： 一、從九年一貫課程來看，社會性科學議題教學與九年一貫生活與科技領域之相 關主題，及基本能力中的「在運用科技與資訊」 、 「主動探索與研究」及「獨立思 考與解決能力」 ，有密切的關係。 二、教師透過社會性科學議題教學可增進科學學習成果，可大致分為下列幾類：. 23.
(37) 1.內容知識與概念理解；2.論證、推理能力及批判性思考；3.對於資訊的評判及理 論與證據之使用；4.科學本質的理解；5.做決定的能力；6.倫理道德。 三、關於社會性科學議題之教學策略，除了傳統教師講述教學及近來之資訊科 技輔助教學外，主要還要下列幾種：1.角色扮演或戲劇。2.討論和合作學 習。3.辯論。4.個案研究與實地調查。 而這些由文獻歸納關於社會興科學議題教學的各項相關研究結果，能提供為 本研究質性及量化階段之結果參考比對的依據。. 24.
(38) 第三節 教師與社會性科學議題教學 教師在科學教育的改革中扮演著關鍵的角色（AAAS, 1989; NRC, 1996）， 因此教師在社會性科學議題的相關觀念與知識，乃至於社會性科學議題教學的觀 點與專業能力亦顯重要，本節將針對教師對社會性科學議題之態度與觀點，還有 教師在社會性科學議題教學的專業成長部分，進行探討。. 壹、教師對於社會性科學議題教學之觀點 社會性科學議題的教學方面，教師是扮演著課程設計者、教學引導者的角色， 通常也是問題的諮詢者、實務的反思者（林樹聲，2004） ，由此可見教師是學習 者在社會性科學議題教學中，是否能獲取學習成效的重要角色之一。Lee 和 Witz (2009)也指出師資培育者在發展與「社會性科學議題教學」相關之教師專業發展 課程時，必須考量在職教師本身對於「社會性科學議題教學」的觀點，因此，若 要成功地推展「社會性科學議題教學」以增進學習者的科學素養，科學教師對於 「社會性科學議題」與「社會性科學議題教學」的觀點與其教學實務，必然是關 鍵的影響因子之一。分析國內外研究對於教師在社會性科學議題教學相關觀點與 實務方面，大部分研究較多針對職前教師之觀點（例如：鄭榮輝、林陳涌，2002; Ekborg, 2005; Barrett & Nieswandt, 2010; Topcua et al., 2010）或是個案教師的教學 實務之探討（例如：林樹聲，2006、2007; Gayford, 2002; Reis & Galvão, 2004; Sadler. 25.
(39) et al., 2006） ，而既然社會性科學議題教學對於科學素養與未來科學教育均有重要 的影響，瞭解大部分在職教師在這方面的觀點與實務之表現，應是不容忽視的。 事實上，大部分教師對於這些社會上所發生的爭議性議題，都有著自己的價 值觀與信念，甚至於個人的關注程度。Sadler et al. (2006) 利用半結構式的訪談方 式，探討 22 位美國的國、高中科學教師對於將「社會性科學議題」融入於科學 教學的看法，以及他們對於科學教學中涉及道德與價值觀判斷內容的觀點，研究 結果發現參與研究的國、高中科學教師對於將「社會性科學議題」融入於科學教 學有不同的看法，而這些個人觀點與價值觀因素除了讓他們做出對議題的自我判 斷外，也會影響其對於教學的信念與實務（Lee& Witz, 2009），然而教師在進行 社會性科學議題教學時，保持本身的中立性是相當重要的（林樹聲, 2004; Oulton et al., 2004） ，教師有了看法的中立性，才能避免學習者因考量老師的專業與權威， 而未能充分提出自我的看法，甚至影響學習者自我的立場。然而要能夠保持在社 會性科學議題中個人立場的中立性，教師本身對於爭議的本質之認識，便顯得相 當重要（Oulton et al., 2004） ，因此教師本身對於社會性科學議題特質的瞭解及相 關觀點，對於其社會性科學議題的教學是否能有效實施，是相當重要的一環。. 貳、教師在社會性科學議題教學上之教學實務 教師既然為社會性科學議題教學中的重要角色，那麼教師在這方面之專業知. 26.
(40) 能就更顯重要。然而，現職科學教師在進行社會性科學議題教學時，常面臨了一 些困難與挑戰，Zohar 和 Nemet（2002）以全球氣候變遷 (global climate change, GCC) 融入學校的科學課程中，對教師的教學實務進行研究探討，結果發現這樣 的議題對科學教師可能有的困難或挑戰，常存在於下列幾個面向：第一、議題的 爭議性本質之了解，第二、它不單存在大多數科學課程主題的某個部份，第三、 有非科學方面但可以解決問題的方法。Lee 和 Witz (2009)對於四名國中或高中教 師進行深入訪談及教室觀察的結果也發現，教師在社會性科學議題教學中面臨的 挑戰包括：議題對社會影響的相關知識不足、缺乏教學策略、有限的資源、僵化 的課程以及不利的學校或社區文化。國內學者則是發現教師進行這類教學所需考 量與克服的因素與學校及社區文化較有關係，如：「行政支援與否、教學進度、 同儕比較、家長重視考試成績」 （林樹聲，2006） ；此外，國內教師常面臨進度壓 力而需要「趕課」 （Tsai, 2002） ，社會性科學議題的教學策略與傳統講述法比較， 通常都是較花時間，這亦是社會性科學議題之實施所面臨的挑戰之一。 由上述學者的研究不難發現教師在實施社會性科學議題教學時，應會面臨因 之而起的挑戰與困難，然而，現職教師對於實施社會性科學議題教學卻是大多表 示認同的， Lee 和 Witz (2009)調查 96 位平均教學年資為 12.6 年、與 SSI 相關平 均教學年資 10.6 年的現職教師，發現在沒有外在的壓力（課程、改革的想法、在 職教師訓練）下，有 51％的教師非常同意及 40.6％的教師同意他們是依自己的意. 27.
(41) 願開始進行 SSI 教學，而 Cheng & Wu(2009)針對國內 55 位現職國小在職教師的 調查結果也顯示，在受訪教師中有 92.7％曾經在教學當中融入社會性科學議題， 這樣的結果顯示出現職教師對於融入社會性科學議題的教學活動之實施是具正 面的立場。然而，大部分的教師在這方面的專業知能是較為人擔心的部分，例如 有些教師仍是利用傳統的教學方式進行社會性科學議題教學（Cross & Price, 1996），此外有部分的教師仍是依循傳統科學的觀點來看待社會性科學議題的教 學（Aikenhead, 2006; Davis, 2003），這樣的情況，對於要能發揮社會性科學議題 的特色，達到其在科學學習上可能的學習成果，是較令人擔憂的，因此，更廣泛 的瞭解教師在社會性科學議題教學上相關專業知能的需求，以及協助其克服實務 上的困難與挑戰，應是在實施社會性科學議題教學時，需要加以正視的一個關鍵。. 參、小結 本節文獻探討主要結果為下列兩點： 一、教師對於社會性科學議題教學之觀點：教師因個人價值觀不同，而對社會性 科學議題有著不同的觀點，在社會性科學議題教學中，教師保持立場的中立 是相當重要的。 二、教師之教學實務與社會性科學議題：大部分教師對在科學教學活動中融入社 會性科學議題表示認同，但相對的在社會性科學議題的教學實務上，也呈現. 28.
(42) 出了困難與挑戰，引此提供教師在社會性科學議題教學實務上之專業知能發 展，有其必要性存在。. 29.
(43) 第三章 研究方法 本章分為五節，就本研究之研究設計、研究流程、研究對象、研究工具、資 料處理與分析等，分別加以說明。. 第一節、研究設計 根據本研究之目的及參閱相關文獻，本研究主要是要瞭解現職國小科學教師 對於「社會性科學議題」及「社會性科學議題教學」的觀點，以及「社會性科學 議題教學之教學實務」之情形；並以量化方式探討三者之間的關係。研究架構如 圖 3-1-1 所示。. 教師對於社會 性科學議題之 觀點. 教師對於社會 性科學議題教 學之觀點. 教師對於社 會性科學議 題教學之教 學實務. 圖 3-1-1 研究架構圖. 30.
(44) 因此，基於研究目的，本研究分兩階段進行，第一階段針對本研究之研究問 題一至三進行探討，第二階段則是對於本研究之研究問題四進行研究，茲將各階 段之內容概述於下。 第一階段：在此階段本研究先採質性訪談的方式，以自行設計之「國小科學教師對 於社會性科學議題與社會性科學議題教學之觀點及其教學實務之質性訪談問卷」蒐集資 料，調查現職國小高年級自然科學教師在「社會性科學議題」及「社會性科學議題教學」 的觀點，以及「社會性科學議題之教學實務」，以做為第二階段開發量化問卷的基礎。 第二階段：本階段依據第一階段所得資料進行質性分析，將分析之結果參考 相關文獻，進而開發量化問卷，並以此量化問卷為工具，採量化方式調查現職國 小自然教師在「社會性科學議題」觀點、「社會性科學議題教學」觀點以及「 社會性科學議題教學之教學實務」 ，藉以瞭解三者之間之關係。. 31.
(45) 第二節、研究流程 本研究之研究流程如圖 3-2-1 所示：. 確定研究題目. 設計質性訪 談問卷題目. 第. 進行文獻探討並與專家討論 進行初探研 究. 文 設計質性訪談問卷. 以質性訪談問卷進行資料蒐集. 一 階. 與專家討論 並修正. 段. 獻 進行質性資料處理與分析. 開發量化問卷. 設計量化問 卷. 第. 探 量化問卷施測. 進行量化問 卷預試. 二 階. 資料處理與分析 討 結果討論與建議. 進行論文撰寫 圖 3-2-1 研究流程圖. 32. 與專家討論 並修正. 段.
(46) 第三節、研究對象 (一)第一階段： 本研究以現職國小科學教師為研究對象，其所任教之年段均為國小中高年 級。第一階段質性研究部分，以中部地區 110 位之現職教科學教師為研究對象， 使用質性訪談問卷進行資料蒐集，相關背景變項之教師人數如表 3-3-1 所示。. 表 3-3-1 第一階段參與教師之不同背景變項教師人數（n=110） 背景變項. 分組. 性別. 男 女. 66 44. 1~3 年. 42. 4~6 年 7 年以上. 30 38. 科學主修 非科學主修. 57 53. 自然科教學年資. 是否為科學主修. 參與教師人數. （二）第二階段： 第二階段在量化調查的部分，將本研究所開發出之量化問卷以 361 位現職國 小自然科教師為研究對象進行問卷施測，相關背景變項之教師人數如表 3-3-2 所 示。. 33.
(47) 表 3-3-2 第二階段參與教師之不同背景變項教師人數（n=361） 背景變項. 分組. 性別. 男 女. 193 168. 自然科教學年資. 1~3 年 4~6 年 7 年以上. 160 88 113. 最高學歷. 學歷背景. 參與教師人數. 師專. 3. 大學 碩士 博士. 193 163 2. 科學教育相關科系 非科學教育相關科系 理工相關科系 非理工相關科系. 116 48 156 41. 34.
(48) 第四節、研究工具 本研究所使用之研究工具包括第一階段使用的「國小科學教師對於社會性科 學議題與社會性科學議題教學之觀點及其教學實務之質性訪談問卷」，以及第二 階段的「國小教師對於社會性科學議題觀點之量化問卷」和「國小教師社會性科 學議題教學之觀點及其教學實務問卷」共三種，茲分別說明如下：. 壹、「國小科學教師對於社會性科學議題與社會性科學議題教學之觀點及其教學 實務之質性訪談問卷」 為了確認本研究之可行性，在本研究進行之前，Cheng & Wu（2009）針對 55 位現職國小自然科教師之「社會性科學議題」觀點、 「社會性科學議題教學」觀 點以及「社會性科學議題教學之教學實務」進行初探研究，而根據此初探研究結 果，參閱相關文獻，並與科教領域專家討論，發現初探研究所使用之質性訪談問 卷所設計之開放性問題，雖然能獲知受訪教師在這些問題上的看法，但所設計之 題目略嫌籠統，導致受訪教師在答題時並未能充分表達其相關觀點，這樣的結果 對於本研究開發量化問卷之目的，較不能提供充分的資料與依據，因此與科教領 域專家進行討論與修正，根據本研究之目的，再次設計較為詳盡之開放性問題， 修訂出最後本研究在第一階段所要使用之「國小科學教師對於社會性科學議題與 社會性科學議題教學之觀點及其教學實務之質性訪談問卷」。然而為了瞭解研究. 35.
(49) 所要使用之問卷用語是否清楚，以及問題是否可以蒐集到本研究所想要探討之資 料，因此以本問卷之題目對五位現職國小自然科教師進行預試，並就其結果及所 提供之建議與專家進行討論，並加以修正，進而制定本研究第一階段「國小科學 教師對於社會性科學議題與社會性科學議題教學之觀點及其教學實務之質性訪 談問卷」（詳見附錄一）。 此問卷共分為兩大部份，第一部份包括性別、學歷背景（是否為科學主修）、 最高學歷、自然科教學年資等受訪者之相關背景變項；第二部份則是為探求參與 教師之「社會性科學議題」及「社會性科學議題教學」的觀點，以及「社會性科 學議題教學之教學實務」所設計之開放性問題，其中教學實務的部份，是指教師 自陳(self-reporeted)的相關教學經驗，而非研究者進行課室觀察的結果。而為了使 參與教師對於「社會性科學議題」先有基本的瞭解與認識，在第二部分的開放性 問題之前，會先針對「社會性科學議題」加以說明，說明之內容為：「所謂『社 會性科學議題』 （SSI）是指與科學或科技有關的一些具爭議性的社會議題。在這 些議題中，科學或技術層面的因素以及社會層面（例如：道德、經濟等層面）的 因素均扮演重要的角色，因此稱之為『社會性科學議題』 。例如：全球暖化、垃 圾處理、幹細胞的研究、複製技術、基因改造食物的食用、各種能源的利用…等。」 接下來在本質性訪談問卷之第二部分，根據本研究之目的，設計了下列 10 個開 放性問題：. 36.
(50) 1. 你覺得社會性科學議題有什麼樣的特色？（教師對於 SSI 之觀點） 2. 在日常生活中您是否會特別去關注這類的議題？為什麼？（教師對於 SSI 之關 注） 3. 您曾經在自然科學教學中融入社會性科學議題嗎？曾經融入哪些議題？ （教師 對於 SSI 教學的實務經驗） 4. 對於在自然科學教學融入社會性科學議題，您選擇議題的條件或考慮因素會有 哪些呢？（教師對於 SSI 教學的實務經驗） 5. 對於在自然科學教學中若要融入社會性科學議題，您曾經遇到的困難有哪些？ （教師對於 SSI 教學的實務經驗） 6. 您覺得融入社會性科學議題的教學有哪些可能的益處？（對於 SSI 教學之觀 點） 7. 你覺得融入社會性科學議題的教學，與一般自然科學課程的教學有哪些差異？ （對於 SSI 教學之觀點） 8. 如果你曾經在自然科學教學中融入社會性科學議題，為什麼你想要將這些議題 融入呢？（對於 SSI 教學之動機或目的） 9. 如果您曾經在自然科學教學中融入社會性科學議題，您曾經如何融入（教學策 略或方法） （教師對於 SSI 教學的實務經驗） 10. 您認為教師要從事社會性科學議題為基礎之教學，所需要的專業知能有哪些？. 37.
(51) 師資培育機構可以給予怎樣的協助？（教師對於 SSI 教學的實務經驗） 在上列依研究目的所設計的 10 個開放性問題中，是為了瞭解現職國小科學教 師在以下三個部份的看法，問題之目的與題項之對應關係如表 3-4-1 所示：. 表 3-4-1 質性問卷問題目的與題項之對應 質性問卷問題目的. 所對應之題項. 「社會性科學議題」的觀點. 第 1、2 題. 「社會性科學議題教學」的觀點. 第 6、7 題. 「社會性科學議題融教學之教學實務」. 第 3、4、5、9、8、10 題. 由表 3-4-1 可看出基於本研究之目的所設計之質性問卷，各題項設計之主要目的。. 貳、國小教師對於社會性科學議題與其教學之觀點與實務之量化問卷 為了以量化方式調查現職國小自然教師在「社會性科學議題」觀點、「社會 性科學議題教學」觀點以及「社會性科學議題教學之教學實務」，藉以瞭解三者 之間之關係，本研究基於第一階段結果及參考相關文獻，開發了第二階段所要使 用的量化工具（見附錄二），茲說明如下： 一、「國小教師對於社會性科學議題觀點之量化問卷」 為了能以量化方式探討現職國小科學教師對於社會性科學議題的觀點，本研. 38.
(52) 究將第一階段開放性問卷所蒐集之資料進行質性分析，依據其結果，並參考相關 文獻所提及學者對於社會性科學議題的一些看法，像是爭議性、多面向性、跨領 域性等（例如：Oulton et al., 2004; Reis & Galvão, 2004; Lee& Witz, 2009） ，開發「國 小教師對於社會性科學議題觀點之量化問卷」，藉以進一步探討教師對於社會性 科學議題與社會性科學議題教學的觀點，及其之間可能的關係。為了精確了解填 答教師對於該題項的立場選項，且更能區分填答者在該題項的填答情形，因此量 化問卷之設計採六點量表形式，也較能讓參與教師更充分表達出自己的看法。 二、「國小教師社會性科學議題教學之觀點及其教學實務問卷」 在第二階段之量化調查部份，為了驗證「社會性科學議題」觀點、 「社會性科 學議題教學」觀點以及「融入社會性科學議題之教學實務」三者之間的關係，本 研究以第一階段開放性問題中，教師對於社會性科學議題教學之觀點及其教學實 的相關實務經驗與看法這部分，進行質性分析，進而開發「國小教師社會性科學 議題教學之觀點及其教學實務問卷」，在其中題列質性資料整理歸納出相關選 項，由參與較師勾選符合其觀點或實務經驗者，以供為本研究調查國小教師社會 性科學議題教學之觀點及其教學實務的工具。. 39.
(53) 第五節、資料處理與分析 本節將分別對於本研究第一階段及第二階段之資料處理與分析加以說明。. 壹、第一階段—質性初探階段 在本研究的第一階段，為了解國小自然教師對於「社會性科學議題」與「社 會性科學議題教學」的觀點，及其「社會性科學議題教學之教學實務」 ，本研究 採調查研究之方法，以自行設計之開放性問卷——「國小科學教師對於社會性科 學議題與社會性科學議題教學之觀點及其教學實務之質性訪談問卷」進行資料蒐 集。在未先有預設的類別架構之下，所得資料先經由研究者透過持續比較的方式 得到各種不同的類別，進而建立現職國小自然教師在「社會性科學議題」與「社 會性科學議題教學」的觀點，及其「社會性科學議題教學之教學實務」這三個問 題的觀點之各類別。 貳、第二階段—量化調查階段 在本研究第二階段，首先依據第一階段質性分析結果進行「國小教師對於社 會性科學議題融觀點之量化問卷」以及「國小教師社會性科學議題教學之觀點及 其教學實務問卷」之開發，並以探索性因素分析（exploratory factor analyses; EFA） 驗證該量表的信度。接著，再針對「社會性科學議題」與「社會性科學議題教學」 的觀點，及「社會性科學議題之教學實務」三者之間的關係進行統計分析，使用. 40.
(54) 本階段所開發之「國小教師對於社會性科學議題融觀點之量化問卷」以及「國小 教師社會性科學議題教學之觀點及其教學實務問卷」進行量化資料收集，並將所 得資料進行卡方檢定之統計分析，驗證三者之關係。. 41.
(55) 第四章 研究結果與討論 本章將分三節，第一節呈現第一階段以「國小科學教師對於社會性科學議題 與社會性科學議題教學之觀點及其教學實務之質性訪談問卷」所收集的資料進行 質性分析的結果與相關討論；第二節則呈現第二階段以「國小教師對於社會性科 學議題融觀點之量化問卷」及「國小教師社會性科學議題教學之觀點及其教學實 務問卷」所獲得的資料之量化分析結果與討論；第三節則就兩階段較為重要之結 果加以整理與討論。 第一節 質性初探階段結果分析與討論 為瞭解現職國小科學教師對於社會性科學議題教學的觀點與教學實務，本研 究在第一階段使用質性訪談問卷分別針對下列三個面向進行初探：一、國小科學 教師社會性科學議題之觀點及相關經驗；二、國小科學教師對於社會性科學議題 教學的觀點；三、國小科學教師在社會性科學議題教學之教學實務。以下分別就 每個部分的資料分析結果進行探討。 壹、 教師對於社會性科學議題之觀點及相關經驗 在第一部分所收集的資料主要是包含教師對於社會性科學議題相關特色的看 法，以及教師在生活中主動關心及瞭解社會性科學議題的相關經驗，分別說明與 分析於下。 一、教師對於社會性科學議題之觀點：. 42.
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