當科學素養與閱讀素養相遇： 高中學生科學新聞閱讀策略之實驗研究

鄭可萱、李松濤 科學新聞閱讀策略研究 157 教育科學研究期刊 第六十三卷第四期 2018 年，63（4），157-192 doi:10.6209/JORIES.201812_63(4).0006

當科學素養與閱讀素養相遇：

高中學生科學新聞閱讀策略之實驗研究

鄭可萱

李松濤

* 臺中市立豐原高級中學 國立臺中教育大學 科學教育與應用學系

摘要

本研究的目的在於以「科學新聞 SPHERE 提問模式」作為高中學生閱讀科學新聞的學習 鷹架，藉由閱讀時的自我提問脈絡，在科學新聞文本中找到較為明確的架構與解讀的線索， 並藉以判斷科學報導的目的、實驗設計、結果與證據間的邏輯性，以此提升高中學生對於科 學新聞的判讀與理解。研究對象為臺灣中部某高中一年級兩班學生（實驗組 32 人，控制組 38 人）；研究工具為自行發展之「科學新聞提問學習單」及「科學新聞理解測驗」，研究資料蒐 集期間為四個月。共變數分析結果顯示，隨著實驗組學生對於自我提問模式的熟悉，三次測 驗的素養表現出現成長趨勢；此外，分析結果也發現，本研究設計的「科學新聞 SPHERE 提 問模式」閱讀策略可提升實驗組學生的素養表現，包括科學素養中的「科學地解釋現象」及 「科學地解釋數據與證據」等能力，以及閱讀素養中的「擷取與檢索」、「統整與解釋」、「省 思與評鑑」等能力，但對於實驗設計題的學習幫助則不如預期。 關鍵詞： 科學素養、科學新聞、閱讀素養 通訊作者：李松濤，E-mail: [email protected] 收稿日期：2018/01/31；修正日期：2018/04/16、2018/07/04；接受日期：2018/09/27。

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壹、研究動機與目的

Polman、Newman、Saul 與 Farrar（2014）曾提及，現實生活中的各類科學資訊快速變遷， 但教室中科學課程的重點在於傳達基礎科學知識而非當代應用，而各種新聞媒體資訊對於學 生及社會大眾而言，不僅是獲取即時科學訊息的重要管道之一（張卿卿，2012；黃俊儒、簡 妙如，2006），也是公眾學習科學的重要方式（Dimopoulos & Koulaidis, 2003）。將科學新聞融 入科學課程中，不但可連結課堂與現實生活，還可提供豐富的教學資源，更能藉此讓學生將 科學知識實際應用於生活中，這也是科學教育的重要目標之一（蔡佩穎、張文華、林陳涌、 張惠博，2013；McClune & Jarman, 2010）。

將科學新聞帶入科學課堂，需要更多批判思考能力才能真正理解，對於習慣單方面接收 教師講述資訊的臺灣學生而言有些不易，面臨這些挑戰，必須適時地提供學習鷹架，才能協 助學生完成超乎原有能力範圍的任務（何宗穎等，2013；靳知勤、楊惟程、段曉林，2010； 蘇衍丞、林樹聲，2012）。要理解科學新聞的各種面向，除了科學素養外，閱讀素養也是不可 或缺的重要能力（高台茜、康以諾、陳玉葉，2015），其中，閱讀理解能力與閱讀策略運用更 是重要的課題之一（謝進昌，2015）。 就發展層次而言，不同年齡應有不同的閱讀素養需求，高中教育應培育高階的閱讀素養 以迎接學生進入社會後的挑戰（何宗懿，2015），且以素養為基礎的課程，更應注重培養學生 讀、寫、思考與討論的能力，但現行課程中卻缺少對於科學文本閱讀策略的說明與練習（黃 茂在、吳敏而，2016），若在科學新聞融入科學課程之後，利用學習鷹架，搭配適當的閱讀策 略教學，應可協助提升高中學生科學素養與閱讀素養的能力表現。 本研究目的在於以「科學新聞 SPHERE 提問模式」作為高中學生閱讀科學新聞的學習鷹 架，藉由閱讀時的自我提問脈絡，在科學新聞文本中找到較為明確的解讀線索，並判斷科學 新聞的目的、實驗設計、結果與證據間的邏輯性，以此提升高中學生對於科學新聞的判讀與 理解，具體研究問題如下： 一、「科學新聞 SPHERE 提問模式」實驗教學介入後，實驗組與控制組在科學新聞理解測 驗的能力表現差異為何？ 二、「科學新聞 SPHERE 提問模式」實驗教學介入後，實驗組在科學素養與閱讀素養的表 現成長情形為何？

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貳、文獻探討

一、素養的類型與定義

素養（literacy）已成為當今教育十分注重的能力，也是國民教育課程發展的重點，由參 與國際學生能力評量計畫（Programme for International Student Assessment, PISA）的國家數量 逐年增加，可見國際間看重素養能力的趨勢。一般而言，素養是指基本的聽、說、讀、寫能 力，在美國《國家科學教育標準》（The National Science Education Standards）中顯示，素養不 僅要擁有讀、寫能力，還要具備相當程度的學習力（National Research Council [NRC], 1996, pp. 313-314）。而我國十二年國教課綱中亦提及，素養能力是個人具備有一定的知識、能力與態度， 注重所學知識在生活中的應用，以適應生活與面對挑戰，此為課程發展的主軸，其下可再細 分為「自主行動」、「溝通互動」及「社會參與」三個面向，以及「身心素質與自我精進」、「系 統思考與解決問題」、「規劃執行與創新應變」、「符號運用與溝通表達」、「科技資訊與媒體素 養」、「藝術涵養與美感素養」、「道德實踐與公民意識」、「人際關係與團隊合作」及「多元文 化與國際理解」九項內涵（教育部，2014）。此外，課綱中也說明素養能力注重學生各方面的 發展，除重視學科知識與技能外，還強調情意態度，更注重與生活情境之結合，故具有跨領 域性質的素養能力，需要透過探究與實作來學習（范信賢，2016）。換言之，素養能力需透過 實作來整合知識、態度與行動（技能）面向，以產生真正的理解，最終將所學應用於生活之 中。其中，科學素養與閱讀素養已成為二十一世紀現代公民所必須具備的基本重要能力，由 於媒體是社會大眾獲取科技相關資訊最簡便的管道，且足以影響人們的決策（張卿卿，2012； 黃俊儒，2017；Norris, Phillips, & Korpan, 2003），因此，在紛亂的媒體資訊中，需要擁有理 解並能判斷這些資料的價值與真偽的能力。

二、素養與教育的目標

（一）科學素養

美國最新公布的《K-12 科學教育架構：實務、跨學科概念及學科核心構念》（A Framework for K-12 Science Education: Practice, Crosscutting Concepts and Core Ideas）中提及，科學素養是 讓人們可以終身學習的重要能力，身處科技發展快速環境中的現代公民，需要善用科學訊息 及基本的科學素養，在生活中做出理性的判斷，並投入公眾議題的討論（NRC, 2012），可見 科學素養聚焦於社會大眾對於科學的理解，希望藉此建立個人生活與科學的連結（Polman et al., 2014），而其核心價值在於能運用所學的科學方法探究科學知識，並將科學應用於生活之中 （DeBoer, 2000; Webb, 2010）。科技部近來積極推動許多科教活動，以提升學生高層次的思考 能力、公民素養及科學素養，其最終目標即在提升臺灣未來人才的競爭力（楊桂瓊、陳雅君、

160 科學新聞閱讀策略研究 鄭可萱、李松濤 洪瑞兒、林煥祥，2015）。 在十二年國教自然科學領域綱要草案的課程目標中指出，具有科學素養的公民應擁有科 學的核心概念與探究能力及態度，並提及科學素養與媒體間的重要性，其理念為：「使學生具 備基本科學知識、探究與實作能力，能於實際生活中有效溝通、參與公民社會議題的決策與 問題解決，且對媒體所報導的科學相關內容能理解並反思，培養求真求實的精神」（國家教育 研究院，2015）；而 PISA 2015 對於科學素養的定義是指「一個人應具備一定的科學知識，並 可運用這些知識來確認問題，獲取新知，解釋科學現象以及對於一些和科學有關的議題，最 終能做出以證據為主的結論，並願意理性地論述科學與科技議題」（Organisation for Economic Co-operation and Development [OECD], 2013b），期望學生能表現出「科學地解釋現象」、「設計 與評估科學探究活動」與「科學地解釋數據與證據」此三種能力向度，可由「可以提供解釋 性的假說」、「可以辨識出科學研究中所探索的問題」、「可以在科學相關的文本中，辨識出假 說、證據與推理」或「可以透過不同來源（如新聞、網路、期刊）評估科學論證與證據」等 科學能力（competency）的展現，來檢視學生是否具備科學素養（楊景盛、董曜瑜、陳秀溶、 王國華，2017）。 有一些研究指出，語言認知發展是科學學習成效的關鍵，若在科學課程中促進閱讀、寫 作與口說能力可有效地提高科學學習成效（Webb, 2010），給予學生愈多閱讀與寫作的機會， 愈可增加對科學概念的理解（Jang & Hand, 2017），也可讓科學探究能力更上層樓（Pearson, Moje, & Greenleaf, 2010）。為何閱讀對於科學教育如此重要？因閱讀與解碼、推理等認知歷程 密切相關，是重要的語文技能與學習基礎能力，足以影響課堂教學活動、學生學習表現和日 常生活（高台茜等，2015），而 Norris 與 Phillips（2003）也同樣提及，閱讀與書寫能力顯著地 影響學生對學習科學知識的深度，是科學素養最重要的核心基礎。總結以上，可以看出科學 素養能力與媒體、語言或文字之間的密切關係。

（二）閱讀素養

閱讀素養是現代公民所需具備的基本素養能力，提高臺灣學生的閱讀素養層級是未來政 策應持續關注的焦點（佘曉清、林煥祥，2017），閱讀本身不僅是字詞的連接，亦需先解開字 意，並連貫性地瞭解字詞累積後的意義後再加以統整，才能真正理解文字背後傳達的科學知 識（Norris & Phillips, 2003）。在 2006 年針對國小四年級學童進行的「促進國際閱讀素養研究」 （Progress in International Reading Literacy Study, PIRLS）報告中指出，閱讀素養與國家競爭力 密切相關，閱讀的最終目的就是理解，這也是多數閱讀評量關注的重點，PIRLS 測驗向度包 含屬於「直接理解歷程」的「提取訊息」與「推論分析」，以及屬於「解釋理解歷程」的「詮 釋整合」與「比較評估」，而研究也指出，「解釋理解歷程」是國小學童表現較為困難的部分 （柯華葳、詹益綾、張建妤、游婷雅，2008）。

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讀理解的歷程可以分成：「擷取與檢索」（access and retrieve）、「統整與解釋」（integrate and interpret）及「省思與評鑑」（reflect and evaluate）三個向度（如圖 1 所示），且此三向度彼此 之間有著極為密切的關聯性，學生必須擁有使用各種適當閱讀策略的意識與能力，有目的性 地檢索文章訊息，才能夠對於文本進行解釋或整合，最終方可站在統整與解釋的基礎上，評 估或反思文本內容。在「擷取與檢索」層次，需具備於文中篩選、蒐集和檢索訊息的能力， 希望學生在閱讀的同時，要能瞭解文本的結構，並辨識或尋找出文本當中直接陳述的一或多 個重要訊息，此層次與前述 PIRLS 架構中「提取訊息」相近；其次，在「統整與解釋」層次， 必須對文本有連貫性理解，彙整分析訊息間的關係後，可加以推論並做出解釋，學生此時需 具備建立概念層次結構及辨識語句中主要概念的能力，其中還包含了「廣泛理解」與「發展 解釋」兩部分，前者期望學生能夠正確解讀閱讀內容，可由更廣義整體的角度來考慮文本內 容，而後者則要求瞭解文本各部分的異同、因果關係及文中所提出的主張或基本假設，進而 找出支持性的證據並做出推論，此層次與前述 PIRLS 架構中的「推論分析」與「詮釋整合」 概念非常接近；最後，在「省思與評鑑」層次上，學生需瞭解文本目的、思考文本中隱含的 訊息，利用文本外在知識、證據、論述、自身的經驗，以及對於事物的瞭解來連結文本內容， 此部分則與 PIRLS 中的「比較評估」精神相同。

圖1. PISA 2015閱讀素養的五項過程能力。引自PISA 2015 Draft Reading Literacy Framework (p. 21), by OECD, 2013a, Retrieved from https://www.oecd.org/pisa/pisaproducts/Draft%20PISA% 202015%20Reading%20Framework%20.pdf 由此可知，PISA 期待各國 15 歲的學生不僅可評估文本中的主張、內容品質及訊息提供的 充足程度，亦需要使用所具備的基本知識及高層次批判思考能力，從文本中尋找支持性的證 據，以及要有能力與其他資料來源進行比對，用以表達和捍衛自己的觀點，且具有參與公眾 閱讀素養 來自文本的訊息 連結外部的知識 省思與評鑑 統整與解釋 擷取與檢索 1.擷取信息 2.廣泛理解 3.發展解釋 5.省思與評鑑 文本形式 4.省思與評鑑 文本內容

162 科學新聞閱讀策略研究 鄭可萱、李松濤 討論的能力（臺灣 PISA 國家研究中心，2010；OECD, 2013a）。Henderson、MacPherson、 Osborne與 Wild（2015）也指出，當讀者利用文中訊息評估文本所提出的解釋是否可由證據支 持時，就是在對文本內容進行批判思考，其歷程應包含澄清問題、判斷資訊、解決問題或做 出結論等三部分，若在閱讀文章時教導學生省思、推論、評估、根據事實做出結論，即是所 謂的「批判閱讀」（critical reading）（張玉燕，2004；McClune & Jarman, 2010; McDonald, 2004），由此可知，批判閱讀應是各個領域成功閱讀者的重要關鍵能力表現。

三、科學素養與閱讀素養的交集

積極培養學生對於媒體資訊具備思辨能力，是目前科學教育中的重要方向，以目前的教 育現況而言，除制式的學校教育外，學生接觸媒體的時間已大於在校學習的總時數，各種來 自媒體的訊息已逐漸成為學習的重要管道之一，對於學生學習及價值觀建立的影響不容小覷 （教育部，2002）。同樣地，一般社會大眾若欲接觸並瞭解最新的科學理論、科學新知及社會 議題，以便形成自我意見甚至做出重要決策時，來自媒體的科學新聞就是個貼近生活、簡便 且即時的重要管道（張卿卿，2012；黃俊儒、簡妙如，2010）。而科學新聞具有跨學科領域與 缺少完整科學訊息的特性（黃俊儒，2008），若將學校的科學教學搭配科學新聞來進行，不但 可讓課堂與現實世界連結、提升學生的學習成效，還有助於提升全民的科學素養（蔡佩穎等， 2013；Dimopoulos & Koulaidis, 2003; McClune & Jarman, 2012）。但絕大多數人實難以真正辨 別媒體內容的虛實，且科學新聞產生的主要目的為傳播訊息與引起大眾的興趣，內容的正確 性不見得是新聞記者最在意的事情，這常讓科學家認為科學新聞的內容太戲劇化或聳動，對 於科學內容的描述卻過於簡化，甚至可能產生誤解（陳憶寧，2011）。

在 PISA 2015 科學與閱讀素養水準（proficiency level）的內涵中，以大部分臺灣學生可達 到的第三階層為例，在科學素養水準內涵的能力指標為「學生能在有關的線索或支持下建構 解釋，可以用程序性或認識論知識的要素在有限制的情境裡完成一個簡單的實驗，並識別支 持科學宣稱的證據」，能力更佳的學生還可以「分辨基於科學證據和理論所提出的論點、評估 實驗設計和說明自己選擇的合理性」，而在閱讀素養水準內涵的能力指標則為「能夠認定不同 訊息之間的相關性；詮釋訊息時能夠整合不同部分而辨別出主要概念；能夠展現連結、比較、 解釋、評鑑文本之特性」，擁有更高階層能力的學生還能「具備批判思考及評鑑的能力、應用 文本以外自己所擁有的知能進行反思與評鑑」（佘曉清、林煥祥，2017）。 換言之，絕大部分的臺灣學生應能擁有「判讀訊息的相關性，整合評估資訊後，建構解 釋以說明理由，且能在特定情境下設計簡單實驗並辨識可支持主張的證據」之素養水準。對 於特定的科學資訊或主張而言，學生應可在闡述支持理由、反對主張的理由、論證形成的過 程及實驗設計的考量等面向中展現其科學與閱讀素養的表現內涵；因為閱讀素養與科學素養 的最高層次表現，就在讀者是否能夠清晰有效地主動思考，審慎評估文本資訊，並有能力判

鄭可萱、李松濤 科學新聞閱讀策略研究 163 讀文本中各類主張的理由及證據，而此種高層次批判思考能力不僅是科學推理思考的具體表 現，更是未來社會生存最具價值的重要能力之一（Osborne, 2013）。 當媒體的科學訊息與閱聽眾的決策空間相遇之時，批判閱讀的能力便相形重要（Norris et al., 2003），若學生可對於媒體所報導之科學訊息具備高層次批判思考能力，就是展現出高品質 素養能力的重要指標，且能夠批判閱讀媒體中的科學訊息，應是現代公民的重要素養表現 （NRC, 1996; Tomasek, 2009），而批判閱讀需要具備一定的知識、技能與態度（McClune & Jarman, 2010），但也有研究指出，雖然科學新聞常被教師用於科學課堂中用以引起學生興趣， 但僅有少數的科學教師會把批判閱讀當成是教學目標（Jarman & McClune, 2002）。

綜合以上討論可知，可同時展現科學素養與閱讀素養交集的情境可能包含科學新聞、科 學訊息、科技新知或是社會性科學議題等各類與科學題材相關的文本脈絡，因此，本研究主 張，理想的科學新聞文本閱讀歷程必須同時兼具科學素養與閱讀素養，而讀者具體能力的表 現即為對於科學新聞文本的內容或結構可以展現出相對應的批判性思考，例如，能夠使用適 當的閱讀策略來評估科學新聞中所呈現的主張與證據之品質，甚至可進一步地尋找其他觀點 的資訊以建構更多元的想法以避免被單一論點說服，或是瞭解科學在社會中的潛在影響與理 解公眾參與討論的面向等（徐美苓，2015；鄭明長，2012；Hobbs, 1998; OECD, 2013b）。

四、科學新聞融入科學教學與評量

科學新聞的獨特性質讓民眾不易理解報導中的科學內容（蔡佩穎等，2013），研究結果也 顯示，高達五分之一的科學新聞缺乏核心概念的背景解釋與中英文對照名詞的呈現，前者可 能影響民眾對於科學新聞的理解程度與議題的感受度，而後者則可能增加科學新聞理解的難 度（張卿卿，2012）。羅綸新、張正杰、童元品與楊文正（2013）於研究中指出，媒體顯著影 響高中學生對於科學概念與詞彙的理解，在媒體中出現頻率高、耳熟能詳的詞彙，不一定代 表高中學生能夠正確理解此一詞彙，甚至會出現迷思概念。受限於科學新聞傳播的效率，新 聞中提及的科學事實及重要發現很多，但關鍵的證據或理論卻很少提及，且科學與媒體之間 屬性的差異，使得透過媒體篩選、組合後而傳遞的科學知識較難被民眾瞭解（黃俊儒，2017）。 更有研究指出，單由「閱讀」科學新聞的內容敘述並無法讓學生理解內容，還需要練習批判 思考、連結相關概念、深入地分析與評估相關的結論、依據與證據等（Glaser & Carson, 2005）， 即便是大學生也不見得能正確解釋科學報導中所敘述的現象（李松濤，2017；Norris et al., 2003）。

對於高中學生而言，更大的挑戰出現於學校教育之中，因制式教科書體裁著重於敘述可 信的科學知識、介紹科學發展的結論，往往缺少科學發展中最重要的「解釋證據」過程，且 在教學現場，學生較少有機會對多元的科學及科技爭議主題進行批判性思考和討論（黃俊儒， 2017；Norris & Phillips, 1994）。針對此現況，有學者主張有必要將科學新聞融入科學教學中 （蔡佩穎、張文華、林雅慧、張惠博，2012；Sadler, 2004），但要正確解讀隱藏於新聞文本中

164 科學新聞閱讀策略研究 鄭可萱、李松濤 的科學訊息可能會有些教學上的挑戰，若能透過學習鷹架的適時搭建，應能協助高中學生同 時培養科學素養與閱讀素養。Lev S. Vygotsky 曾指出，人們需要使用語言與對話的互動（如提 問或提示等），才能夠推測學習者於潛在發展層次（the level of potential development）的狀態， 或激發尚在發展中能力之提升，而位於學習者發展區內的提問，即是種學習鷹架的搭建（陳 昇飛，2006），目前已有許多研究顯示，利用提供學習鷹架的方式，可讓學生經由外界的輔助， 降低學習難度，協助解決學習問題，最終達成獨立完成的目標（何宗穎等，2013；靳知勤等， 2010；蘇衍丞、林樹聲，2012）。 此外，閱讀理解策略教學也有利於學生對文本的理解程度（柯華葳、幸曼玲、陸怡琮、 辜玉旻，2010），而使用適當的閱讀理解策略、提供學生交流表達機會、培養學生提問的技巧， 將有助於批判思考（張玉燕，2004）。閱讀策略可讓學生藉由自我監控閱讀歷程，進而提升對 文本的瞭解；也有研究指出，培養「提問」的能力十分重要，也是有效的閱讀理解策略之一 （謝進昌，2015）。Chin（2007）指出，「提問」是課堂中的重要元素，可刺激學生思考，也是 近來科學教育研究的重點之一，而教師提問方式會影響學生的科學知識建構過程。Chin 所提 及的「提問」，並非傳統的單純記憶或低層次思考問答，該研究主張，教師提問的目的是鼓勵 學生釐清思緒，說出自己的想法，產生認知衝突，建立原有知識與新概念間的關係，拓展學 生的認知基礎，以便讓學生進行高層次思考。Tomasek（2009）的研究則指出，即使大學生在 閱讀科學新聞後也不易找出新聞中欲傳達的主要概念（big idea），或可以針對文本內容進行批 判性思考，可行的對策為提出與閱讀文本相關的重要問題來引導學生思考，以協助學生進行 批判閱讀的練習，例如：請學生 「辨認出問題（problem）或是議題（issue）」（如本文的議題 類型為何？）、「做出連結」（如針對這個主題，我已掌握哪些資訊？）、「解釋證據」（如文本 提供了哪些證據以支持作者的主張？）、「挑戰假設」（如作者基於何種假設而提出這個主 張？）、「找出延伸應用」（如對於文本觀點，我還能夠提供哪些補充？）、「提出不同的觀點」 （如對於文本觀點，我還有其他想法嗎？）等。 換言之，在批判閱讀過程中，讀者並非全盤接受內文提供之訊息，而是適時加入質疑或 提問，在閱讀歷程中進行批判思考。何宗懿（2015）就曾指出，15 歲以上的學生就應進行「提 問」的閱讀素養訓練，且提出「閱讀者提問請教文本是登上巨人肩膀的階梯」的想法。該研 究更主張，讀者在閱讀時利用「提問」進行目的性導向的閱讀，才能培養出主動思考、具有 創意的閱讀者，也才能在理解文本內容的同時，產生出新知識。陳柏霖、洪兆祥與余民寧（2013） 也曾指出，批判性思考是讀者在網路上蒐集所需訊息過程中的重要能力。但在目前的高中自 然科教學場域中，對於科學文本閱讀策略的說明與練習並不多見，有鑑於以素養為基礎的課 程，需要培養學生閱讀、書寫、思考與討論的能力，且 McDonald（2004）也認為「批判閱讀」 不同於傳統概念中將閱讀視為是一種資訊處理的歷程（如重點摘要或閱讀感受等），而是讀者 根據個人的背景知識嘗試和文本進行溝通，甚或創造出意義的過程（Tompkins, 2005），因此，

鄭可萱、李松濤 科學新聞閱讀策略研究 165 本研究也主張有必要提供高中學生一套適當的閱讀策略作為鷹架以協助其判讀科學新聞文 本，因為在科學學習的脈絡中，閱讀其實就是一種「主動學習」的歷程，學生透過與文本之 間有意義的互動歷程可以學習分析與評估文中資訊，甚至對於文本中的內容、想法、議題或 關注點等進行反思，可進一步探索或釐清自己的思考，甚至修改自己原來的心智結構（黃茂 在、吳敏而，2016；Dymock, 2005）。

五、科學新聞文本與科學學習

Yarden（2009）曾指出，社會上科學資訊流通的文本大致可分成四種類型：（一）科學家 在實驗室完成的一手科學文獻（primary scientific literature）；（二）教育者為了應用而調整過的 改編式一手文獻（adapted primary literature）；（三）記者為了傳播而改寫的新聞報導版本 （journalistic reported versions）；（四）學校為了教學而使用的教科書（textbooks）。前兩種類 型的文本體裁都可呈現出科學知識不確定的現況，比較符合當代科學本質的觀點，且就結構 上而言都比較完整，例如，會呈現證據與結論等；而後兩種類型的文本體裁中，所呈現的科 學知識樣貌相對穩定，除了教科書常常出現的說明式文本之外，新聞報導版本則可能同時會 出現論證式、敘事式或是說明式等不同的文本體裁，就結構而言，除了教科書可以完整地反 映學科概念結構之外，新聞報導版本的結構其實並不清楚，甚至不容易辨認，且兩者內容都 較缺乏證據的概念呈現，因此，對於科學知識也未能反映出當代重要的科學本質觀點（陳瑞 麟，2010）。 在國內，十二年國教自然科學領域綱要草案的課程目標中曾提及學生應「對媒體所報導 的科學相關內容能理解並反思，培養求真求實的精神」（國家教育研究院，2015）；在國際上， 美國《國家科學教育標準》（NRC, 1996, p. 21）也主張「學生要得到有關科學與自然世界的豐 富知識，就必須瞭解科學探究的形式、證據使用的規則、形成問題與提出解釋的方法，以發 展完整的探究能力」；PISA 2015 也明確指出，科學素養可以表現在「科學地解釋現象」、「設 計與評估科學探究活動」與「科學地解釋數據與證據」等能力向度，其中也包括了「可以透 過不同來源（如新聞、網路、期刊）評估科學論證與證據」的能力（楊景盛等，2017）。 從發展心理學的角度而言，學生的科學學習應是心智結構的自我調適，配合推理思考與 歸納演繹，用以解決現有問題或主動建構新知識的歷程（洪振方，2003；陳豐祥，2009）。若 就 B. S. Bloom 於 2001 年新修訂的認知歷程向度的內容結構而言，教師的教學目標在於引導學 生轉移所學知識，培養解決問題、規劃及執行計畫的能力（陳豐祥，2009），其中較高階層的 「應用」、「分析」、「評鑑」與「創造」等能力都出現在十二年國教核心素養的具體內涵中， 例如，總綱中明確提及，「具備問題理解、思辨分析、推理批判的系統思考與後設思考素養」 正是要積極培養學生所能擁有的重要核心素養（教育部，2014），可見臺灣未來的教育願景， 正是以培育學生擁有較高層級認知能力為主要目標，其中尤以「批判思考」為重要方向之一。

166 科學新聞閱讀策略研究 鄭可萱、李松濤 Facione（1990）認為，批判性思考的定義為「有目的地自我監控，能夠產生解釋、分析、 評估和推論，以及對證據、概念、方法或上下文的解釋判斷依據的考慮」。在過程中需使用的 核心認知技能為：分析、推理、評估與解釋，而批判性思考的最終目的是為了能達成決策、 做出判斷與解決問題。張玉燕（2004）指出，批判思考應包含「界定和澄清問題」、「判斷與 問題相關的資訊」與「解決問題或下結論」三部分。Henderson 等（2015）則是主張，批判是 試圖使用適切的知識背景，利用「提問」或「推理」的方法，探討一個論點或解釋可能錯誤 的過程，在閱讀歷程中扮演著關鍵角色，當讀者嘗試分析文中訊息，評估文本所提出的解釋 是否可由證據支持時，就是在對文本內容進行批判性思考。 事實上，「提問」（questioning）除了可作為一種閱讀理解策略之外，更是思考過程技能的 一種類型，在「批判思考」、「創意思考」及「問題解決」的思考運作過程結構中都會出現 （Cuccio-Schirripa & Steiner, 2000）。若就科學論述的本質而言，「提問」更是瞭解科學本質與 進行科學探究或論證時不可或缺的元素；舉凡要求解釋、提出理論、尋找證據、檢驗推理或 是澄清主張等重要過程，都少不了「提問」。Chin 與 Osborne（2008）也曾針對學生的「提問」 在科學學習中提出一些重要的研究方向，如教師如何利用「提問鷹架」（questioning scaffolding） 來幫助學生在不同的科學學習情境中提出有意義的問題、如何利用「提問」來幫助教室中科 學論述過程的進行、如何利用「提問」來提升學生批判思考與論證的能力等。由此可知，若 在科學新聞文本的閱讀過程中提供適當的「提問」互動過程或鷹架，學生就可得到反思與批 判的機會，誠如 Jiménez-Aleixandre 與 Federico-Agraso（2009）所主張，科學素養應包括瞭解 科學新聞報導中相關基本概念的能力，以及運用證據評估報導內知識主張品質的能力。此外， 若從科學研究活動的本質來看，Mauldin（2012）也曾提出一個評估科學新聞文本推理品質的 檢核表（rubric），其中的重要向度包括：（一）目的：有關研究焦點或要解決的問題等資訊； （二）模型：有關研究背景假設或理論等資訊；（三）實驗設計的資訊；（四）實驗預測的資 訊；（五）數據的資訊；（六）結論，其中更提到了前述有關各類資訊之間的邏輯性發展關係 應完整地呈現在科學新聞文本之中。 如前所述，為了同時呼應前述培養未來公民科學素養與閱讀素養的重要能力，本研究也 預期可透過科學新聞文本的「提問鷹架」來促進學生在科學學習過程中對於科學知識建構或 是探究歷程的批判思考能力。綜整前述文獻後，本研究嘗試提出科學新聞 SPHERE 提問模式 的構念（如圖 2 所示），希望以此教學模式提升高中學生在科學新聞閱讀時的批判能力表現。 科學新聞 SPHERE 提問模式其中的六個英文字母分別代表了科學新聞文本相關資訊的判斷， 包括：（一）科學議題（scientific issue）；（二）報導目的（purpose）；（三）實驗假設 （hypothesis）；（四）實驗設計（experiment）；（五）研究結果（results）；（六）證據 （evidence），各類資訊相關內涵闡述如後。

鄭可萱、李松濤 科學新聞閱讀策略研究 167 圖2. 科學新聞SPHERE提問模式

（一）「科學議題」及「報導目的」的判斷

在此向度學生需辨別和描述隱藏於文本中的議題類型與撰寫目的，當高中學生在閱讀新 聞文本時，若能先行區辨出值得一讀的科學新聞，才能從中獲取有價值的資訊，而此種區分 不同文本的能力，也呼應 PISA 閱讀素養中希望讀者能夠尋找特定文章資訊的「擷取與檢索」 能力（臺灣 PISA 國家研究中心，2010；OECD, 2013a），更與 Bloom 認知歷程向度中的「分 析」（曹博盛，2012；陳豐祥，2009），以及批判性思考中的「判斷資訊」（張玉燕，2004）十 分相關。 就「目的」向度而言，現代公民應能理解、討論和批判媒體中出現的科學報告（DeBoer, 2000），雖然科學研究的結果可能會有多種詮釋，但針對科學新聞的研究指出，有超過一半以 上的科學新聞僅提供單一論點而非多元意見（張卿卿，2012），因此，閱聽眾必須要瞭解，並 非所有的資料來源都是可信的，即使是可靠的資料來源，也可能包含報導者的觀點及偏見， 甚至是因個人利益而提出的主張。因此，當學生在閱讀科學新聞時，應對於文章訊息保持警 覺，除了有能力判斷內容的陳述，也可針對媒體傳達的資訊進行批判思考，試著判斷隱藏於 文章背後的撰寫目的，並分析資料來源是否可靠（Kolstø, 2001; Polman et al., 2014）。在此向度， 學生也需使用「分析」與「判斷資訊」，以推論隱藏於科學新聞背後的觀點，推敲文章可能 的撰寫「目的」。 實驗設計（E） 實驗假設（H） 報導目的（P） 科學議題（S） 證據（E） 研究結果（R） 科學新聞 SPHERE 提問模式

168 科學新聞閱讀策略研究 鄭可萱、李松濤

（二）與實驗元素相關的判斷（實驗假設、實驗設計、研究結果與證據等）

就科學的本質而言，科學是一種思考、探究與致知的路徑（洪振方，2003），學生應瞭解 科學探究歷程是科學社群建構科學知識的核心程序，目前各國也多以此向度的理解來評判在 校學生或社會公民的科學素養表現（OECD, 2013b）；若以發展心理學的角度而言，學生的科 學學習應是透過主動參與的過程來建構新的知識（洪振方，2003），若以 Bloom 認知歷程向度 而言，所謂的「創造」過程即是確認問題、做出猜測或提出假設、規劃設計實驗以驗證假設， 最終產生結果的過程（曹博盛，2012；陳豐祥，2009）。但也有研究指出，在臺灣教育中， 由於考試領導教學、注重紙筆測驗，學生習慣回答選擇題，使得在學習上往往只講求背誦記 憶，而不求理解，知識難以應用於實際生活，不利提升科學素養（靳知勤，2007），再加上學 生很少對與科學相關的議題或爭議進行討論及抉擇，這減少了學生將科學議題與生活連結的 機會（黃俊儒，2017）。從科學議題產生的過程而言，任何科學知識的形成都與科學探究歷程 有關，學生對此部分應有充分瞭解，且就議題呈現的結果來看，學生也應有機會思考不同知 識形成的過程，故有學者建議在科學教學的過程中要提供學生實作探究、思考和討論的機會， 培養科學閱讀與書寫的能力（黃茂在、吳敏而，2016），這不但符合十二年國教強調學習與實 際生活情境的結合、重視探究與實作的目標（教育部，2014），更能讓學生體驗實事求是的科 學精神，瞭解蒐集資料、提出證據的實驗過程及科學理論的建構過程。科學家在探究過程中 透過理論假設與設計實驗來解決問題，諸如如何尋找可靠的數據，或如何將有創意的臆測與 現有的證據連接進而形成論證等過程，都是科學教師在科學課堂中可適當呈現的內容，更可 適時提供學生有關媒體中所報導的科學理論，甚至不同觀點與證據，以促進學生的思考與討 論（DeBoer, 2000; Driver, Newton, & Osborne, 2000）。

此外，學生更需瞭解證據在科學探究中的重要性，因為所有科學現象的解釋，都需要證 據支持（NRC, 1996, p. 201），而分辨哪些數據可成為證據、評估證據是否支持理論，以及適 當的使用數據及證據來解釋科學現象，是科學家最後能夠產生合理推論的重要能力。但研究 也指出，因證據與理論間有著相當複雜的交互關係，故有許多學習者難以判斷現象、理論與 證據的關聯性，也較難由證據進行有效的推論（吳百興、張耀云、吳心楷，2010）。 當學生嘗試使用「提問」當成學習鷹架與閱讀策略來閱讀科學新聞時，可讓學生明確知 道要閱讀的重點，協助其後設認知發展，以其撰寫之內容及彼此間的相關邏輯來評估科學新 聞的品質；最後則是針對前述內容進行思考、評估，並產生推理與論證，最終發展出學生的 自我觀點。例如，學生在閱讀新聞時，可先判斷新聞的種類，是否屬於科學議題（S）？接著 思考並判斷隱藏於文本後之報導目的（P），並尋找其他面向看法；開始與文本內容互動時， 可逐一檢視新聞當中呈現之實驗假設（H）、實驗設計（E）、研究結果（R）與證據（E），此 過程與 Bloom 新修訂版的認知歷程向度中較高層級的「評鑑」能力密切相關，最終研究者期 待學生可透過科學新聞的閱讀，產生與新知識的連結、激盪出不同的想法，甚至規劃或提出

鄭可萱、李松濤 科學新聞閱讀策略研究 169 實際行動的方案，真正將所學知識應用於實際生活當中，而達到認知歷程向度中最高的「創 造」層級。學生若能依循此架構，透過主動自我提問找到證據，或是利用「分析」層級的能 力，解構科學新聞中的科學探究歷程，再以「評鑑」能力，檢視評估文本中所提及關於科學 探究過程中各個元素彼此之間的邏輯關係後，最後再做出證據導向的結論、個人決策或實際 行動，此意味著提問模式可讓學習的主動性回歸至學生身上，而教師的角色則成為引導提問 者，在後協助學生主動建構科學知識，換言之，本研究在教學實踐上亦主張運用圖 2 所示之 SPHERE提問模式協助學生判讀科學新聞，達到「學習如何學」的科學學習層次。

參、研究方法

一、研究參與者

本研究在中部地區一所公立高中進行，該校為一社區型中型學校，班級採常態編班，每 班學生的學業表現相近。研究參與者來自於此校高中一年級兩班共計 70 位學生（實驗組 32 人，控制組 38 人），採取不等組前、後測設計。在進行科學課程融入提問模式教學前，學生 在高一第一次地球科學月考成績的獨立性 t 考驗顯示，兩班學生的程度並無顯著差異（t＝ 0.72, p ＞ .05），顯示兩班學生在知識背景上沒有顯著差異。

二、研究工具

（一）科學新聞提問學習單

本研究之「科學新聞提問學習單」（SPHERE 學習單）提問向度設計係參考 Tomasek（2009） 及 Chin（2007）之研究內容，而呈現形式則是參考靳知勤等（2010）所研發之「提問細格學 習單」，在各「提問」項目後方設置空格與提示句提供標示，具結構明確的讀寫引導功能，用 以引導高中學生填寫，降低思考的難度以提供學習鷹架之功效，且此種圖示結構可提升學生 的認知學習，對於文本會有更好的理解（謝進昌，2015；Dymock, 2005）。SPHERE 學習單可 用來刺激學生思考，應用所學概念，當學生在閱讀科學新聞時，利用書寫方式回應這些提問， 可協助學生針對概念或問題有更深入的探索，以幫助學生擴展、釐清或改變現有的知識概念， 並建立原有知識與新概念間的連結（Tomasek, 2009）。利用一系列的「提問」可當成逐步提升 學生閱讀理解及其素養能力的「認知階梯」，讓學生對於科學新聞的閱讀理解及其素養能力逐 漸提升至更高階層，以協助建構更完整的科學知識（Chin, 2007）。SPHERE 學習單的架構如圖 3所示。

170 科學新聞閱讀策略研究 鄭可萱、李松濤 圖3. SPHERE學習單

（二）科學新聞理解測驗

本研究之「科學新聞理解測驗」命題架構係參考蔡佩穎等（2013）發展之內容，結合科學 新聞文章與作答任務（Kolstø, 2001），故測驗包含兩部分：

1. 配合課程內容的一段科學新聞

本研究聚焦之課程內容主題為「地震災害」、「恐龍的演化」與「氣候變遷」，故以此為主 題來篩選相關新聞。其中選擇「地震災害」主題作為前測內容，挑選敘述相關科學事件的新 聞內容並解釋說明相關的科學概念；而「恐龍的演化」與「氣候變遷」則是挑選說明科學研 究的文本，文章內容則是說明科學相關研究的新發現。

2. 作答題目

根據前述文獻探討之結果，本研究理解測驗之作答任務部分係參考前人研究後自行發展 之學習單，研究者先針對某種情境設計出三位角色的對話與主張，然後請受試學生先勾選贊 成的主張，或另行提出自己的主張，之後再說明支持或反對的理由。每份試題皆包含四種類 型的題目，分別是支持理由題、反對理由題、論證題及實驗設計題，其中支持理由題與反對 理由題需要科學素養中的「科學地解釋現象」與閱讀素養中的「擷取與檢索」及「統整與解 目的、假設或理論、設計實驗或調查、結果及證據彼此之間應有邏輯性 請寫出這篇科學新聞的類型 科學議題 Scientific issues 文中提出哪些數據與資料當成「證據」支持此研究假設／理論？ 證據 Evidence 實驗／調查「結果」為何？ 實驗／調查結果 Result 設計了何種「實驗」或「調查」來證實研究假設？ 實驗設計或調查 Experiment 請寫出這篇科學新聞撰寫的目的 報導目的 Purpose 文中提及此研究（主張）的「假設」或依據的「理論」是…… 研究（主張）的 假設或理論 Hypothesis 在文中有哪個環節找不到嗎？請以紅筆表示

鄭可萱、李松濤 科學新聞閱讀策略研究 171 釋」等能力；而論證題則需要使用科學素養中的「科學地解釋數據與證據」與閱讀素養中的 「統整與解釋」及「省思與評鑑」等能力；最後的實驗設計題則需要科學素養中的「設計與 評估科學探究活動」與閱讀素養中的「省思與評鑑」等能力。整體而言，本測驗每個作答題 目之命題內涵大約涵蓋前述科學素養與閱讀素養中的一至兩個面向指標，用以瞭解受試學生 在研究期程中的素養變化情形。 本研究「科學新聞理解測驗」題目的發展過程經科學教育領域教授及兩位同領域之資深 教師加以審查，並經過多次修改，具有一定的專家效度。建構效度的確認過程是以兩班高一 學生進行預試，使用地球科學第一次月考成績的高分群與低分群為對象，進行獨立性 t 考驗， 所得結果 t 值介於 2.14～2.29 之間，皆達顯著（p ＜ .05）。在試題的設計上，前測為相對簡 單、且經過研究者改編的科學新聞，後測則是挑選內容較為深入複雜、未經研究者改編的科 學新聞，測驗的難度逐次提高。就測驗題的試題鑑別力（discrimination index, DI）、難度（item difficulties, ID）和內部一致性而言，第一次測驗至第三次測驗之試題 DI 值介於 .53～ .56；ID 值分別為 .47、 .44 及 .37，可見測驗難度逐次增加；內部一致性（Cronbach’s α）介於 .75 ～ .83。三次測驗的 DI 與 ID 值如表 1 所示。 表 1 科學新聞理解測驗三次測驗之 DI 值及 ID 值 測驗 DI ID 第一次 .55 .47 第二次 .56 .44 第三次 .53 .37

註：DI = (Sh – Sl) / N(Xmax – Xmin)；ID = [Sh + Sl – (2NXmin)] / 2N(Xmax – Xmin)；Sh：高分組總分；Sl：

低分組總分；N：高低分組人數總和；Xmin：低分組平均數；Xmax：高分組平均數。

三、研究設計與實驗教學流程

根據本研究前述文獻探討後所提出的科學新聞 SPHERE 提問模式構念（如圖 2 所示），研 究者配合教學情境中的《高中基礎地球科學上冊》內容，根據該課程共七個章節的進度，在 第一次月考後選擇其中三次課程搭配科學新聞文本閱讀的教學活動，並以研究者自行發展的 「科學新聞理解測驗」作為研究工具，在提問模式實驗處理介入之前，以第一次教學活動作 為前測，其後每次教學活動約使用二至三堂課的時間。整個研究設計與實驗教學流程詳如圖 4 所示。

172 科學新聞閱讀策略研究 鄭可萱、李松濤 圖4. 實驗組與控制組教學流程 根據圖 4 所示，實驗組在前測後即接受科學新聞 SPHERE 提問模式教學，並以 SPHERE 學習單作為學習鷹架，依序對科學新聞文本內容進行提問。在實驗組的教學過程中，研究者 即是教學者，扮演著引導學生學習的角色，在介紹過提問的重要性之後，即利用科學新聞 SPHERE提問模式來促進實驗組學生的批判閱讀。在實驗處理介入的課程開始時，教學者先發 下預定讓學生閱讀的科學新聞，給予 2～3 分鐘的時間仔細閱讀，並觀察每一位學生與科學文 本互動時的閱讀方式，在確認每一位學生都已閱讀完畢後，研究者便開始依循 SPHERE 學習 單的提問項目逐一提問。例如，在「目的」的項目中，可以詢問學生：「在看過這篇科學新聞 後，你認為這篇新聞的撰寫目的是什麼？」，藉此提問，也可大致確認學生對於本篇科學新聞 的瞭解程度，之後再利用科學新聞的撰寫特性，引導學生可以在文本前幾段，就看到科學研 究的發現與成果。其後再接著詢問：「請問你認為，這個科學研究最重要的發現是什麼？」、「這 個實驗進行之前的假設可能是什麼？」、「這位科學家是如何設計實驗的？」、「這個實驗的結 分析結果 中測 科學新聞理解測驗 後測 科學新聞理解測驗 前測 科學新聞理解測驗 O3 O6 O2 O5 O1 O4 控制組 實驗組 五週後 五週後 X 科學新聞 SPHERE 提問 模式 X 科學新聞 SPHERE 提問 模式 一堂課 （50 分鐘） 一堂課 （50 分鐘） 一堂課 （50 分鐘） 實驗 處理 共三堂課 （150 分鐘） 共三堂課 （150 分鐘） 兩個班級 高一學生

兩組教學流程

第二～三節課 第一節課 ‧由科學新聞引起動機，並與實際生活連結 ‧學生瀏覽科學新聞 實驗組 科學新聞SPHERE提問模式 傳統講述式教學 控制組 ‧學生閱讀科學新聞並 配合使用 SPHERE 學 習單 ‧教師提問以引導與促 進學生思考 ‧主要目標：促進寫作、 思考與批判閱讀 ‧以教師講述、學生聆 聽的傳統教學方式進 行閱讀科學新聞的課 程 ‧主要目標：瞭解科學 知識 傳統教學 模式 傳統教學 模式 實驗 處理

鄭可萱、李松濤 科學新聞閱讀策略研究 173 果可能是什麼？為什麼這個結果可以是證據？」等。 雖然 SPHERE 學習單的使用時機可能需視各篇科學新聞的特性而定，但實驗組的教學流 程原則主要是在介紹新聞內容的同時，穿插使用 SPHERE 學習單，讓科學新聞報導中未必能 夠完整呈現的探究發現內容與 SPHERE 學習單在整個教學過程中互相呼應，藉由 SPHERE 學 習單上的提示句，讓學生有時間與機會透過推理與批判思考的過程，利用自我提問的方式主 動與科學新聞文本進行互動而找出科學新聞中所呈現的各個科學探究環節，甚至指出文本中 可能缺失遺漏或敘述不清之面向。 控制組採用傳統的講述式教學模式，教學流程與實驗組相仿，主要差別是在閱讀科學新 聞的同時，研究者的教學內容為介紹並補充與課本及教學主題相關的概念和知識，其教學流 程是以科學新聞及課本講解內容並重，而以學生註記重點為主。如圖 4 所示，兩組學生皆於 教學活動後進行中測，以及於中測的五週後，以最後一次教學活動作為後測，其中「科學新 聞理解測驗」中的科學新聞與作答題目會分段進行，當學生瀏覽過配合課程的科學新聞後， 實驗組會先撰寫 SPHERE 學習單作為學習鷹架及閱讀策略，而控制組則是進行傳統講述式教 學，兩組皆經過小組成員交流討論的過程後，才進行「科學新聞理解測驗」的作答任務。

四、資料蒐集與分析

本研究的資料蒐集時間為期四個月，自 2017 年 2 月起至 2017 年 6 月底止。主要蒐集資 料的工具為三份自行發展設計之「科學新聞理解測驗」（參考附錄樣本），並輔以提供學生作 為學習鷹架的 SPHERE 學習單以作為進一步瞭解學生填答內容之依據。研究者以命題時所設 定之科學素養指標作為評分標準，評分方式參考 Kolstø（2001）的建議，依照學生撰寫內容的 明確性、清晰度及縝密性來評定達標狀況，而給予不同的分數，每題最高得分為 5 分，最低 為 0 分，滿分 20 分，題型為開放性問題，學生可自行論述，施測時間為 50 分鐘。在三次測 驗中，實驗組及控制組皆閱讀相同的科學新聞文本。 測驗評分過程由研究者與同領域之資深教師依據討論後所制定的評分標準分開進行，過 程中不一致的問卷會經由兩位評分者共同討論並修正直至達到共識。全部問卷的評分者信度 介於 .96～ .99 之間，皆達顯著相關（p ＜ .001）。因兩班學生的三次測驗得分都與「國文」 與「地球科學」的成績顯著相關（r 值介於 .31～ .61 之間，p ＜ .001），其中又以「國文第 一次月考」成績的相關最高（r 值介於 .39～ .61 之間，p ＜ .001），且分析國文第一次月考 試卷的題型發現，除了知識的記憶與背誦題型外，包含有長文閱讀題組，且有部分題型偏重 閱讀理解、圖表判讀等整合跨領域知識的能力，與閱讀科學新聞所需之能力十分相似，故以 此成績作為共變數，進行後續的共變數分析，並計算 Cohen’d 效果量（effect size）（Cohen, 1988），以觀察實驗效果程度。

174 科學新聞閱讀策略研究 鄭可萱、李松濤 為了深入瞭解實驗組在本研究鷹架介入前後的具體改變狀況，並明確地檢驗提問模式的 成效，以及素養能力在不同向度上的變化情形，故研究者亦針對實驗組各題的前、後測分數 進行相依樣本 t 檢定。表 2 所示為前述「科學新聞理解測驗」問卷的得分舉例說明。 表 2 「科學新聞理解測驗」得分舉例說明 問卷文本題目 學生回答內容舉例（編碼方式與得分說明） 1. 根據新聞內容，你認為阿翔、 小翊與小花對於地震震央的說 法，何者較為正確？若你支持 他／她的說法，請說明在本新 聞中可找到哪些讓你支持他／ 她的理由？ 勾選「我贊成小花的想法」 文章中有提到震央位於美濃，還有提到場址效應，其定義和 小花的論點相符 2. 若你反對他／她的說法，根據 你對於這個名詞、概念或主題 的瞭解，請說明你反對他／她 的理由是什麼？ 由圖 A1 中可以看出 a.房屋倒塌（或震度大小）與否不只與 震央遠近有關，還與 b.地下地層組成、房屋耐震程度或 c.其 他與影響震度或房屋因素有關（5 分） 提及以上 a、b 兩點（3 分） 僅提及 a 或 c，但未提及 b（1 分） 其他合理之論述可斟酌給分 3. 如果你是支持「鳥類源自恐龍」 假說的科學家，你應該需要找 到什麼樣的證據，才能反駁海 爾曼（G. Heilmann）的論點呢？ 請說明你的理由 能提出合理的可能證據支持所提出的理論，描述愈詳盡分數 愈高，最高為 5 分，舉例如下： 1. 耶魯大學的古生物學家歐斯壯（John Ostrom），從全世界 僅存的五件始祖鳥化石中，發現其中至少有兩件還有鎖 骨。從恐爪龍甚至後來的暴龍化石，科學家都找到了叉骨 這個重要的構造 2. 找到有羽毛的恐龍：過去十幾年來，古生物學家從熱河組 地層中發現許多重要的鳥類化石，例如：中國鳥龍、小盜 龍等，這些帶羽毛的恐龍化石，正是演化上所謂「消失的 環節」，是鳥類從小型獸腳類恐龍演化而來的直接證據 其他合理之論述可斟酌給分 4. 假設你手邊有三臺地震儀，並 有能力可回到美濃地震發生之 前擺放這三臺地震儀。若你想 要評估新聞當中提到關於各地 「震度」的訊息是否正確，請 於以下由中央氣象局所提供的 地震報告當中試著用☆畫出這 三臺地震儀可能擺放的位置 將☆標示於臺南、雲林與高雄，或是標示於其他地點但有說 明合理理由（5 分） 將☆標示於臺南、雲林與高雄中的其中兩地，但未說明標示 其他地點的合理理由（3 分） 將☆標示於臺南、雲林與高雄中的其中一地，但未說明標示 其他地點的合理理由（1 分）

鄭可萱、李松濤 科學新聞閱讀策略研究 175

肆、結果與討論

一、 「科學新聞 SPHERE 提問模式」實驗教學介入後，實驗組與控制組在

科學新聞理解測驗的能力表現差異為何？

以下探討科學新聞 SPHERE 提問模式介入後，兩組學生整體素養表現的差異，其中包含 科學素養及閱讀素養在「科學新聞理解測驗」的總分結果，本研究總計進行三次的「科學新 聞理解測驗」，分析顯示學生的科學閱讀理解能力與語文能力具有顯著正相關，其共變數分析 結果如圖 5 所示。整體看來，在一學期提問模式的教學介入後，實驗組的科學新聞閱讀成效 確實出現成長趨勢。在第一次測驗時，兩組之間尚未有明顯差異，但在科學新聞 SPHERE 提 問模式教學介入後的中測成績即顯示已出現顯著差異，實驗組由前測平均得分 7.93 分增加至 10.94 分，而 F 值由前測的 0.08 逐漸上升至中測的 32.72，而後測的 F 值則為 22.21（p ＜ .001），若檢視其 Cohen’s d 值，實驗組在科學新聞理解測驗分數是高效果量（d＝1.68）， 此結果顯示，隨著實驗組對於提問模式的熟悉，學生素養表現有漸進成長趨勢，即使試題難 度由第一次的 0.47 逐次提升至第三次的 0.37，實驗組的表現仍出現成長趨勢，但控制組表現 則有逐次滑落的現象。 圖5. 實驗組與控制組在三次科學新聞理解測驗的總分比較 ***p ＜ .001. 為了呈現提問模式對於不同向度的各個問題所產生的影響，圖 6 為實驗組的各題得分於 前、後測之平均分數與相依樣本 t 檢定結果。結果顯示，實驗組於前、後測第一題至第三題的 測驗得分 12.00 10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00 10.94 10.87 6.21 7.26 7.23 7.93 F＝0.08 F＝32.72*** d＝1.85 F＝22.21*** d＝1.68 前測

（ID＝ .47） （ID＝ .44） 中測 （ID＝ .37） 後測 實驗組（N＝32） 控制組（N＝38）

176 科學新聞閱讀策略研究 鄭可萱、李松濤 圖6. 實驗組在科學新聞理解測驗中各題平均分數與相依樣本t檢定結果（雙尾檢定） *p ＜ .05. ***p ＜ .001. 各題得分狀況皆可達到顯著差異，即使是難度較高的論證題，實驗組也較能提出有力的數據 或資料，用以說明現象與證據間的關係。但值得注意的是，雖然科學新聞 SPHERE 提問模式 的教學實驗可提升實驗組科學素養中的「科學地解釋現象」與「科學地解釋數據與證據」，以 及與閱讀素養中的「擷取與檢索」、「統整與解釋」、「省思與評鑑」等能力，但對於實驗設計 題的學習幫助卻不如預期。

二、 「科學新聞 SPHERE 提問模式」實驗教學介入後，實驗組在科學素養

與閱讀素養的表現成長情形為何？

（一）支持理由題與反對理由題的比較

「科學新聞理解測驗」第一題的支持理由題與第二題的反對理由題，分別與科學素養中 的「科學地解釋現象」與閱讀素養中的「擷取與檢索」及「統整與解釋」向度有關，而此兩 題的分析結果顯示，學生對於尋找可支持自己主張的理由較為容易，但卻不易提出「反證」 來質疑對方的證據與推翻對方的主張，如 S1-04 學生選擇支持「未來如果新仙女木事件再度發 生，臺灣地區也會受到影響，但氣候轉為乾燥寒冷的狀況，應該較為緩和吧！」的說法，並 於文中擷取檢索訊息後，以下方內容明確舉證支持： 由格陵蘭冰芯紀錄，北大西洋在新仙女木事件發生的 2、3 年內，引發該域大氣結構 驟變，氣溫驟降 5～10°C，在亞洲與非洲的赤道與熱帶地區，溫度與降雨的變化過程 前測 後測 實驗組 支持理由題 反對理由題 論證題 實驗設計題 4.00 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 3.69 1.69 1.72 _1.63 2.25 2.50 2.91 2.44 t＝2.33* t＝2.40*** t＝2.86*** t＝6.87*** 測驗得分

鄭可萱、李松濤 科學新聞閱讀策略研究 177 明顯緩慢許多。（S1-04） 在後測的反對理由題中，學生需要整合訊息後再進行說明，在反對「若全球暖化使得新 仙女木事件重現，臺灣地區可能會以 400 多年的速度，緩慢地轉變為更加溫暖潮濕的氣候型 態吧，其中，海水溫度上升是使得新仙女木事件出現的關鍵」此一說法的回答情形中，多位 學生撰寫內容十分相似，以下兩位學生的撰寫內容可為代表： 新仙女木事件造成北半球 1,000 多年的嚴寒氣候，發生後 2～3 年氣溫驟降 5～10 度， 我認為不會變得更加溫暖潮濕。（S1-04） 文章最後一段，綜合此研究及臺灣已有的古氣候分析，推論臺灣地區可能會轉成「乾 冷」氣候。（S1-21） 但在給學生的文章內有明確告知，上次的新仙女木事件是由於淡水注入北大西洋，造成全球 溫鹽環流減弱而引起，並提及由石筍紀錄指出，中低緯地區以緩慢的趨勢轉變為乾燥寒冷氣 候，與高緯度的急劇變化不相同。學生於此僅能指出「不會變得更加溫暖潮濕」或是「轉變 為乾冷」，而非明確舉證「由巴拉望的石筍紀錄指出，氣候型態可能會緩慢變得乾燥寒冷」， 也未能針對「海水溫度上升是使得新仙女木事件出現的關鍵」進行反駁。 此結果與楊桂瓊、林煥祥與洪瑞兒（2012）的研究結果相似，該研究指出，歷經八週的 論證活動可提升國小學童的論證能力，如提出資料、數據或依據等支持結論的能力等，是以 有依據的論點進行有力反證的能力需較長時間的學習歷程才能逐漸納入。本研究僅以「提問」 方式來幫助高中學生閱讀科學新聞，雖然發現可提升學生在文本中尋找支持自己主張資訊的 能力，但即使是高中學生，在短時間內同樣有著未能舉出有力的資料、數據或研究結果來推 翻他人主張的狀況，顯示高中學生對於科學新聞的資訊呈現可能還是比較習慣實證式 （positive）的科學觀點（陳瑞麟，2010）。

（二）論證題的比較

「科學新聞理解測驗」第三題的論證題與科學素養中的「科學地解釋數據與證據」與閱 讀素養中的「統整與解釋」及「省思與評鑑」等能力相關，作答時需要學生尋找及使用適當 證據以形成符合邏輯的解釋。在前測中，實驗組（M＝1.63, SD＝1.01）與控制組（M＝1.05, SD ＝0.87）的本題得分以及後測中，實驗組（M＝2.25, SD＝1.02）與控制組（M＝1.39, SD＝1.18） 的本題得分皆為各題最低，顯示大多數學生難以找出可支持假設的關鍵證據，或是分辨哪些 描述能構成證據。有研究指出，學生要辨識出假設與實驗比評估證據容易（Kind, Kind, Hofstein, & Wilson, 2011; Osborne, 2013），而吳百興等（2010）針對國、內外關於科學探究和

178 科學新聞閱讀策略研究 鄭可萱、李松濤 推理文獻分析之結果則指出，由於評估證據時需要瞭解證據與理論間的複雜關係，多數學生 難以判斷現象與證據的關係，也不易根據證據形成合乎邏輯的透過論證，學生可以展現出更 高層次的批判思考能力（Osborne, Erduran, & Simon, 2004），而由證據形成解釋的過程，學生 則需整合過去所學，此一過程可讓學生瞭解現象，練習形成具體的描述，還可引導學生進入 科學探究的過程，故建議教師設計適當活動以培養學生基於證據做出解釋的能力。

就閱聽眾對於媒體資訊的解讀而言，若不瞭解科學新聞中所呈現的關鍵證據，或是科學 新聞在撰寫時就遺漏了最重要的證據，那麼對於一個最新科學知識或理論的發現或結果，在 理解上就有可能出現誤差。研究結果也指出，在科學的教與學當中，推理扮演著重要角色， 而科學推理則是包含了提問、分析與解釋數據、利用證據進行論證等（Kind & Osborne, 2017）。 本研究在後測中也發現，實驗組在本題的得分優於控制組，這顯示實驗組在提問模式的支持 下，學生可藉由提問模式與科學新聞文本進行互動思考、批判與科學推理的過程，進而提升 科學新聞內容前、後文理解以評估批判文中主張是否具有支持證據能力的閱讀成效。例如， S1-03學生於後測題目中「請說明新仙女木事件對於地球氣候所造成的影響，請試著找到更多 資料來源（課本、網路資料……）讓你的論述更加完整」，其所撰寫的內容為： 格陵蘭冰芯中的紀錄顯示，事件發生的 2～3 年內北大西洋的氣溫驟降 5～10 度，但 石筍的紀錄卻呈現巴拉望的降雨在 560 年後才來到最低降雨的乾旱氣候型態。（S1- 03） 而 S1-17 學生所撰寫的內容如下，除了與 S1-03 學生的內容相似的部分外，還多了： 仙女木生長於溫帶高山及寒帶，在冰期結束後的回暖過程中理應消失，但卻可在冰 期結束後 1,000 多年前後的地層中發現仙女木的花粉化石，顯示地球氣候變冷。（S1- 17） S1-07學生的撰寫內容為： 18,000年前的冰期結束後，回暖使得大量淡水注入北大西洋，海洋溫鹽環流減弱，而 影響大氣與海洋調節氣候的功能，造成北半球出現維持1,000多年的嚴寒氣候。（S1- 07） 上述 S1-17 與 S1-07 學生所撰寫之內容並未出現於提供給學生的文本之中，當學生查詢外部資 訊來形成論述時，批判閱讀是很重要的能力，在資料混雜的網路世界中，學生仍能仔細判讀， 並使用適當證據以完成完整的論述，確實可展現出具備批判媒體撰寫內容的品質及正確性的

鄭可萱、李松濤 科學新聞閱讀策略研究 179 素養能力，而「適度運用有助於探究、問題解決及預測的資訊，進而能察覺問題或反思媒體 報導中與科學相關的內容」也是十二年國教中期望高中學生在自然科學領域能夠培養的核心 素養具體內涵（國家教育研究院，2015）。

（三）實驗設計題的比較

「科學新聞理解測驗」第四題的實驗設計題需要科學素養中的「設計與評估科學探究活 動」與閱讀素養中的「省思與評鑑」等能力，隨著試題難度的增加，實驗組的得分狀況是各 題中唯一下滑的題型，此呈現出提問模式雖能增進學生對於科學探究過程的瞭解、提升證據 的判讀與對於媒體報導的反思能力，但設計與評估科學探究活動此項素養能力，似乎並無法 在短時間內利用提問模式的協助而有效提升。2012 年國立中山大學通識教育中心公民素養推 動研究中心曾針對全國近 2,000 名的樣本人口進行科學研究與實驗設計的理解調查，其正確作 答率分別是 57.7%與 62.3%，相較於 2008 年的結果，分別下降了 6.3%與 6.1%（黃台珠，2014）， 此結果顯示，科學研究資訊與科學實驗內涵似乎並不容易為大眾所理解，而本研究也發現， 要透過科學新聞的理解而延伸出高中學生對於科學實驗的設計能力，可能還需要其他的閱讀 鷹架設計。

伍、結論與建議

提升學生的科學素養與閱讀素養是目前各國科學教育學者所關心的議題，為說明不同向 度的素養能力對於高中學生在閱讀科學新聞時之影響，以下分別提出相關結論及建議。

一、學生提出證據的能力

於十二年國教中指出，「對媒體所報導的科學相關內容能理解並反思」、「具備適當運用科 技、資訊與媒體之素養，進行各類媒體識讀與批判」是重要的核心素養，而在 PISA 2015 科學 素養水準的內涵中，最高階的能力指標為「在解讀數據和證據方面，學生可以區分相關和不 相關的訊息」（佘曉清、林煥祥，2017）。本研究架構了科學新聞 SPHERE 提問模式的學習鷹 架，由實驗結果可指出，此提問模式可有效協助高中學生在資訊紛亂，甚至資料缺漏的科學 新聞中找到科學研究中扮演關鍵角色的證據。此提問模式或許可提供未來欲透過科學文本閱 讀，以提升高中學生素養能力的高中科學教師作為參考。

二、學生提出反證的能力

雖然本研究提出的科學新聞 SPHERE 提問模式可幫助學生在文本閱讀時搜尋證據，但對 於幫助高中學生提出反證的能力卻未看到成效，此現象值得後續注意。Osborn 等（2004）曾 提及，論證的最高階層就是能夠延伸論點，甚至提出一種以上的反證，透過論證，學生可以

180 科學新聞閱讀策略研究 鄭可萱、李松濤 展現出更高層次的批判思考能力。柯華葳等（2008）的研究亦指出，對於國小四年級學生而 言，需要運用已有知識去理解建構文中意涵，並需針對文中訊息進行批判思考的「詮釋理解 歷程」是表現較為困難的部分，本研究結果亦可看出，批判思考對於高中學生也不容易。但 對於來自媒體的科學訊息而言，一定要能夠有反駁能力才能夠達成批判閱讀的效果，若反駁 能力不足，就表示批判思考無法有效反應在科學文本的閱讀上，因而會直接影響學生科學素 養及閱讀素養的表現。而從文獻探討與本研究結果皆可發現，國小學童至高中學生皆呈現出 「提出反證」能力之不足，此現象可能不只是年齡層級的問題，也同時呼應了十二年國教自 然科學領域核心素養內涵中培育思辨分析、推理批判的系統思考與後設思考素養的重要性。

三、學生提出實驗設計的能力

本研究使用的 SPHERE 學習單其實反映的正是科學探究的過程；其中，實驗可以檢驗最 初的預測，而預測則可能形成科學知識。若從知識的角度來看科學訊息，學生除了要知其然， 更應知其所以然，當學生想要確認科學新聞中所提及之科學主張的正確性，就需使用實驗的 方式來獲得實際的證據，因此，瞭解實驗如何設計便是科學素養中聚焦的重要能力之一。十 二年國教自然科學課程綱要中希望學生能由媒體報導中找到學習資源，反思媒體報導之內 容，並具有獨立規劃完整的實作探究活動的能力（教育部，2014），而在 PISA 2015 科學能力 素養的「評估與設計科學探究活動」向度中，也期待學生能提出一種科學方法以探索特定的 科學問題，而臺灣學生於 PISA 2015 科學素養的平均表現為男生 535 分、女生 530 分，但在設 計與評估科學探究活動此一向度的得分（男生 523 分、女生 527 分），低於科學的解釋現象（男 生 543 分、女生 529 分）及科學地解釋數據與證據（男生 532 分、女生 534 分）此兩向度的 得分（佘曉清、林煥祥，2017），且排名前五的國家在「設計與評估科學探究活動」此一向度 得分皆優於臺灣，此與本研究所獲得之結果相似，學生即使在明確呈現科學探究過程的科學 新聞 SPHERE 提問模式的支持下，設計與評估科學探究活動的素養能力仍有很大的進步空間。 這更凸顯出即將上路的十二年國教在自然科學領域中，著重於學生推理批判的系統思考，以 更進一步規劃實驗操作，最終目的在培育以創新前瞻思維達成問題解決的「探究能力」課程 之重要性。

誌謝

本研究感謝科技部研究計畫「科學新聞文本傳播模式與教學應用之探究」（計畫編號： MOST103-2511-S-142-023-MY3）對於本研究的支持，以及評審們對於本研究內容所提供的寶 貴修正意見。

鄭可萱、李松濤 科學新聞閱讀策略研究 181

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