線上科學對話與知識建構對大學生語言學習的影響 - 政大學術集成

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(1)國立政治大學華語文教學碩博士學位學程碩士學位論文. 指導教授：洪煌堯博士. 政治大線上科學對話與知識建構對大學生語言學. 立習的影響. ‧. ‧ 國. 學. Effects of online scientific discourse Nat. n. er. io. sit. y. and knowledge building on college students’ language learning a iv l C n hengchi U. 研究生：廖筱毓中華民國 102 年 1 月.

(2) 謝誌時光飛逝，碩士班的生涯即將落幕，而我又緊接著踏上下一個人生旅程。回想這段寫論文的過程，有太多太多需要感謝的人，成就了我完成學業。感謝爸爸、媽媽、阿嬤，支持我做的任何決定，也默默的幫我打理家裡的一切大小事，讓我可以快快樂樂的過完碩士班的生活，也如願完成這本很重要的論文。謝謝我最敬愛的洪老師，沒有您的栽培與鼓勵，我無法有今天的成就，還要感謝您對我的體諒與配合，讓我能無後顧之憂的考完口試後又匆匆的飛往紐約完成我的教學實習。. 政治大. 感謝 Hong Team 的所有成員佩真、宇慧、炫臻、奎宇、婕欣、芷瑄、小花、伊瑩、惠萍學姊，我們都是超級幸福的學生，能在洪老師的帶領下一步步的成長。研究的路雖然漫長、苦澀，但有了你們的關心與問候每每都讓我感覺有一股前進的力量，不斷提醒自己朝理想的目標邁進。. 立. ‧ 國. 學. ‧. 感謝華文所的同學、學長姊、學弟妹，特別是論文督促小組的成員：宜軒、銀屏、儀真、昭蓮，寫論文的路上我們一路扶持、學習，這分緊密的情感我將永遠永遠珍惜。. Nat. er. io. sit. y. 最後，我生命中的 Mr. Right- Robert，沒有你的包容與鼓勵就沒有現在的筱毓，感恩你的全力支持與付出，未來的日子還要麻煩你多多擔待。. n. 道不盡的感謝，無法用這短短的篇章述說完畢，但我由衷希望，每一 a. l. iv. n 位愛我的人及我愛的人都能平安、健康，永遠幸福快樂!! C hengchi U. 廖筱毓中華民國 102 年 1 月.

(3) 摘要本研究旨在探究線上科學對話的知識建構活動對大學生在語言學習與運用上的影響。研究對象為大學生。藉由觀察大學生在知識論壇 (Knowledge Forum)學習平台上的討論活動，以分析學生科學知識建構習得的情形、與科學語言使用的模式。同時在知識論壇裡也設定個人與小組的學習目標、協助其進行科學探究，並經由個人與同儕間的集體合作來幫助彼此發揮最大的學習效果。其中，學生在知識論壇上的知識建構活動主要以對話方式進行。在為期 18 週的科學探究活動裡，大學生在知識論壇上逐步形成科學學習社群，而觀察這個社群裡大學生語言使用的模式與情形是本研究的核心。本研究採個案研究。以修習自然科學概論的大學生(N=52)為研究對象，. 政治大. 資料來源有：(1) 大學生期末成果報告；(2) 知識論壇上的提問內容；(3) 語言鷹架使用資料；與(4)平台上的對話詞彙資料。資料分析主要聚集在探討大學生的分組期末報告評分結果與以下其它分析的關係，包括(1)知識論壇上的提問問題品質分析；(2)大學生於知識論壇上語言鷹架的使用情形分. 立. ‧ 國. 學. 析；與(3)大學生於知識論壇上語言詞彙的使用情形分析。. ‧. er. io. sit. y. Nat. 本研究獲致結論有四：(1)透過對話的知識建構活動能夠達到促進語言習得的效果；(2)透過對話的知識建構活動能有助於改進學生提問問題的品質；(3)語言鷹架的使用能幫助學生加強組織各類知識的能力；與(4)透過對話的知識建構活動能讓學生在詞彙使用上更豐富。. n. al v 本研究希望幫助語言教學者與研究者了解，語言學習可以是隱藏於科 i n Ch 學探究下的一項附屬學習。希望透過本研究的結果可以啟發未來致力於語 i U e ngch. 言教學的教育工作者在進行教學時有更多不一樣的想法與作法，進而促進不同的語言學習效果。【關鍵詞】知識建構教學、科學探究、語言鷹架、問題品質、語言詞彙. i.

(4) Abstract The purpose of this study was to investigate whether online scientific discourse within a knowledge building context has any effects on college students’ language learning. Participants were 52 first-year college students in a university in Taiwan. Knowledge Forum--an online learning software program designed for knowledge building—was employed to provide an open and free learning environment for students to engage in scientific discourse, information-sharing, reflection on scientific knowledge, and disciplinary knowledge integration etc. Students worked collectively in Knowledge Forum for 18 weeks, and they gradually formed a learning community. Research method of this study was based on case study. Data sources mainly came from: (1) students’ final presentation; (2) student’s questions contributed in Knowledge Forum; (3) language scaffolds employed by students in Knowledge Forum; and (4) students’ discussion as recorded in a Knowledge Forum database. Data analysis were performed to look into the relationships between scores of students’ final group presentations and (1) qualities of questions asked by students from different groups; (2) language scaffolds used by different groups of students; as well as(4) keywords contributed and applied in discussion that were posted by students.. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. The main results were listed as follows: (1) knowledge building with online discourse activities was found helpful in improving students’ language learning; (2) knowledge building with online discourse seemed to help enhance the qualities of students’ questions asked during their scientific inquiry; (3) a l be used to help support istudents language scaffolds could for integrating v n Ch different types of scientific knowledge together;Uand (4) knowledge building e n g c h ienrich their use of scientific with online discourse could help students vocabularies. Suggestions were made to educators and researchers on teaching strategies and lesson plans. It is hoped that this study may help educators and researchers gain better understanding of the relationships between science learning and language learning which has been rarely studied. Keywords: knowledge building, scientific inquiry, language scaffold, questioning, scientific vocabulary.. ii.

(5) 目錄摘要……………………………………………………………...……………………. i ABSTRACT…………………………………………………………..….....………... ii 第一章緒論................................................................................................................ 1 第一節研究背景與動機........................................................................................ 1 第二節研究問題與目的 .......................................................................................... 5 第三節重要名詞釋義 .............................................................................................. 5 第四節研究範圍與研究限制 .................................................................................. 7 第二章文獻探討...................................................................................................... 10 第一節第二節. 科學的發展與探究.................................................................................. 10 語言與科學.............................................................................................. 13 第三節現今語言教學的趨勢.............................................................................. 17 第四節語言鷹架介紹.......................................................................................... 19 第五節知識建構理論 ............................................................................................ 23. 立. 政治大. ‧ 國. 學. 第三章研究方法...................................................................................................... 27. ‧. 背景介紹 .................................................................................................... 27 教學設計 .................................................................................................... 28 研究設計與實施程序 ................................................................................ 34 資料蒐集與相關資料的處理 .................................................................... 36 研究工具 .................................................................................................... 41. n. al. er. io. sit. y. Nat. 第一節第二節第三節第四節第五節. i n U. v. 第四章研究發現與結果............................................................................................ 45 第一節第二節第三節第四節. Ch. engchi. 大學生學習成果...................................................................................... 45 大學生於知識論壇的提問情形.............................................................. 48 知識論壇上使用語言鷹架及問題類型的關係...................................... 55 大學生在知識論壇中語言使用的變化.................................................. 58. 第五章結論與建議.................................................................................................... 67 第一節第二節. 結論.......................................................................................................... 67 建議.......................................................................................................... 69. 參考文獻...................................................................................................................... 72 中文部分...................................................................................................................... 72 附錄一期末報告評量表............................................................................................ 78.

(6) 表目錄表 2- 1 文學小品與自然科學的語體比較 ...................................................... 16 表 2- 2 三種溝通模式(3 MODES)簡介.......................................................... 18 表 2- 3 5C 的五大學習內容 ............................................................................. 19 表 3- 1 蒐集資料一覽表 .................................................................................. 36 表 3- 2 問題類型的說明及範例 ...................................................................... 40 表 4- 1 各小組的評分結果內容 ...................................................................... 47 表 4- 2 各小組於知識論壇上閱讀、貼文及提問之情形 .............................. 48 表 4- 3 學生於知識論壇提問類型之統計量 .................................................. 52 表 4- 4 各類問題與期末報告成績的關係表 .................................................. 53 表 4- 5 統整型問題與高低分組的差異 .......................................................... 54. 政治大. 表 4- 6 知識論壇高、低層次語言鷹架使用之差異 ...................................... 55 表 4- 7 語言鷹架與問題類型之相關性比較 .................................................. 56 表 4- 8 高、低層次語言鷹架與小組期末報告分數的關係 .......................... 57 表 4- 9 各類語言鷹架與高低分組的差異性 .................................................. 57. 立. ‧ 國. 學. ‧. 表 4- 10 知識論壇上學生頻繁使用的詞彙與九年一貫課綱的主題比較…. 58 表 4- 11 各小組期末報告題目及頻繁使用之詞彙 ........................................ 61 表 4- 12 高分組與低分組於期中考前後詞彙次數的統計結果 .................... 63. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v.

(7) 圖目錄圖 1- 1 民國 95 年到 100 年來臺留學生人數……………………………..…..3 圖 1- 2 知識論壇介面介紹………………………………..…………………....4 圖 2- 2 知識論壇上的發文介面………………………………………..……..22 圖 2- 2 學生於知識論壇上的發言內容……………………………………..22 圖 2- 3 知識論壇上發文內容的整理…………………………………………23 圖 3- 1 本研究之研究架構圖 .......................................................................... 28 圖 3- 2 線上網路學習平台 .............................................................................. 31 圖 3- 3 語言鷹架的使用與設計 ...................................................................... 31 圖 3- 4 知識建構教學輔以線上知識論壇的教學模式概念圖 ..................... 33 圖 3- 5 研究實施程序 ...................................................................................... 36. 政治大. 圖 3- 6 文字雲示意圖………………………………………………………..42 圖 3- 7 中央研究院資訊科學所詞庫小組「中文斷詞系統」 ...................... 43 圖 3- 8 線上斷詞系統之分析結果 .................................................................. 44 圖 3- 9「中文詞頻統計軟體」的網頁介面 ................................................... 44. 立. ‧ 國. 學. ‧. 圖 4- 1 小組期簡報範例 .................................................................................. 45 圖 4- 2 小組口頭報告活動過程 ...................................................................... 46 圖 4- 3 小組簡報範例 ...................................................................................... 46 圖 4- 4 知識論壇上問題類型的百分比 .......................................................... 49 圖 4- 5 學生提出事實型的問題貼文 .............................................................. 50 圖 4- 6 學生提出統整型的問題貼文 .............................................................. 51 al 圖 4- 7 期中考前及期中考後各問題類型的百分比 ...................................... 51 iv. n. er. io. sit. y. Nat. C. n. U he 圖 4- 8 期中考前及期中考後詞彙的使用頻率 64 i .............................................. ngch. 圖 4- 9 知識論壇上對話的文字雲統計 .......................................................... 65.

(8) 第一章緒論全章共分為四節：研究背景與動機、研究問題與目的、重要名詞釋義及研究範圍與限制。. 第一節研究背景與動機語言活動深入人類社會生活的一切領域，也是人類最重要的交際工具。只要有人活動的地方就需要語言，學習知識也脫離不了語言的介入。當學習者學習各項科目的專業知識必然會使用語言進行訊息的傳遞，透過編碼、發送、傳遞、接收、解碼等方式帶領學習者瞭解各類的知識。. 治政大日常生活的經驗形成對物體、事件的解釋。教師常常利用這些先備知識的立引導讓學生喚起對自身周遭事物的體驗，而教師與學生之間一來一往的溝當學生進入教室裡學習一項專業知識時，最自然的學習方式便是透過. ‧ 國. 學. 通便形成了大量的對話與知識的建構；這種情形在科學教育中甚為常見。因此研究者以修習科學概論的大學生為本研究的個案，觀察大學生們在知. ‧. 識建構的環境下透過對話的方式學習科學知識。藉由紀錄學生間、師生間的對話來觀察語言在科學對話中所扮演的角色以及語言為科學學習所帶. Nat. io. sit. y. 來的效果為何。. er. 壹、科學教育的意義. al. n. v i n Ch 「科學」給人的印象是奧妙、精深且非常嚴謹的學科。其實科學是發 engchi U. 源於人類對自己生活環境的疑慮和對自然界事物的好奇所產生的求知過程。生活中的科學知識在自身周遭的食、衣、住、行裡已隨處可見，要我們不接觸科學並不是一件容易的事。科學的發展使人們不斷開創自己的知識領域，同時科學知識的產生也促使人類文明不斷進步。自然科學主要在探究大自然的知識。這些知識的形成方式需透過對事物的觀察、分析、歸納、思索、推理、實驗、分析等過程(洪文東，1999)。科學的目標是要解釋可觀察的事實、尋找它的定律，發掘定律中的因果關係；以往教科書上的科學知識只傳授給學生一些重要的科學概念，要學生相信這些重要的科學概念是不變的真理，但教科書卻沒有告訴我們如何將科學運用在生活及解決問題上。所以容易使人對事物的看法不夠客觀，只 1.

(9) 憑直覺、經驗和一些簡單的依據斷定某些事物就是事實；然而這樣的作法容易導致偏差和迷信的信念。為避免這種迷信及非科學性思考的情況產生，教師應該鼓勵學生用科學的方法去解決問題，並活用科學的精神，以幫助科學知識的成長與發展。. 貳、多元文化的教學圖 1-1 顯示的為教育部所統計的結果。大專院校境外學生在臺留學或研習人數自民國 95 年(西元 2006 年)到民國 100 年(西元 2011 年)，來臺的留學生人數有逐年增高的趨勢，在臺修讀學位的外籍生，從民國 95 年的 3935 位增加到 10059 位。其結果顯示來臺修讀學位的外籍生每年至少增加. 政治大. 一千名左右。臺灣自民國 95 年開始逐年增加約兩千名的國際學生來臺修習華語文，以及每年增加至少三千名境外學生至臺灣各個校園裡研習，這. 立. 突顯出臺灣各大專院校內的學生族群已不再只是單一化族群，而是偏向國. ‧ 國. 學. 際化及多元文化的趨勢。. 當世界各國及不同文化背景的學生融入臺灣主流教育的同時，教師也. ‧. 必須重新謹慎思考教學的模式與設計。不但要跳脫以往權威式的講授方式，還要讓不同種族的學生培養出合作學習、交流彼此文化的默契。本研究中. y. Nat. sit. 所介紹的知識建構教學是一種開放式的學習模式。它強調學習不應只是依. er. io. 賴教師的講授；知識建構教學重視的是學生學習的歷程而不是結果。以科. n. 學學習為例：學生可以用非常自由的討論方式與同儕進行討論，從生活周 a v. l. i. C 遭的問題為出發點，再逐步以探究的方式一一分享對問題的看法與解釋。 Un he. hi. ngc 知識建構教學突破以往對各學科分門別類的觀念，讓學習不再只是記憶權. 威化知識的結果，而是要讓學生了解知識是可以不斷被進化及翻新的。知識建構教學提供學生們自由的討論空間，學生們藉由知識建構學習活動可以激盪出多樣的想法，讓知識呈現多元化的樣貌，同時也鼓勵學生間對彼此文化的尊重與了解。. 2.

(10) 圖 1- 1 民國 95 年到 100 年來臺留學生人數資料來源：http://win.dgbas.gov.tw/dgbas03/bs7/calendar/calendar.asp. 參、線上知識論壇. 政治大學生間彼此的對話。本研究在記錄學生間的科學對話上，是透過知識論壇立. 藉由網路平台的設計讓學生們進行知識共構的活動有助於完整記錄. ‧ 國. 學. (Knowledge Forum 簡稱 KF）線上平台。讓學生以問題為中心建構想法的方式，分享科學知識及進行科學探究活動。圖 1-2 為某學生在知識論壇中所提出的疑問：「為什麼衣服曬太陽後會退色?其他同學也針對該學生的問. ‧. 題提出自己的看法和論證。」. Nat. sit. y. 近年來出現了不少利用網路資源來學習的社群，同時讓我們見識到學. io. er. 習已不再局限於教室裡的空間。學習者可以利用網路資源，進行無國界的學習活動，知論壇的特色是可以讓社團裡的成員相互表達自己的觀點、觀. n. a. v. l C 察他人的看法，進一步建構知識與理論。學習者主要是透過網路及電腦資 ni. U. h. engchi 源與同儕或教學者之間進行分享和互動，同時交換彼此的資訊以共同創造或改進社群的集體知識。學生們一開始在知識論壇中大量的提出自己的問題及想法，參與討論活動的每位成員都能自由的發表，隨時提出疑問或是給予他人回饋，透過不受限制的互動與知識的分享，學生從發散的問題與解釋中逐步建構出有系統的知識。藉由社群力量來組織科學知識的教學模式有異於臺灣傳統的教學的方式。傳統的教育偏重記憶背誦以獲得具體的內容、尋求單一標準答案、重視反覆的技巧熟練、也鼓勵挑戰權威。反之，在知識論壇裡，並沒有學習內容的限制、論壇中的每位成員都是知識的創造者，知識論壇的意義不只有提供學生討論的空間，還記錄了科學探究的歷程。每一位成員在知識論壇中所學習到的知識並非一模一樣，學習者可依自己的需求及喜好深入 3.

(11) 自己有興趣的知識。. 立. er. io. sit. y. ‧. ‧ 國. 學圖 1- 2 知識論壇介面介紹. Nat. 肆、結語. 政治大. Sun，Zhang 及 Scardamalia(2008)曾在自然科學的課堂中觀察三、四年 a. n. v i l n 級的學童在知識建構的環境下的學習成果。研究結果發現，學童在知識建 Ch U i e h n c g 構的環境裡學習到的不只是科學的專業知識與提出和科學有關的想法；在. 語言能力上也有明顯的不同，特別是單字量及閱讀量有特別明顯的增加。 Halliday(1993)也表示:「語言是一種互動的形式，所以人是在互動情形下學習語言的」(第 13 頁)。過去的語言教學的核心重點是文法的使用、詞彙的背誦。教學者往往依賴教科書的內容以統一且有規則的系統模式進行教學，卻忽略了語言的功能性及多變性。學習者學習語言一段時間後，仍無法發揮及使用於日常生活中，使知識及實際生活經驗產生了嚴重的斷層。本論文所關心的一個主要議題是：線上科學對話與知識建構對大學生語言學習的影響。重點不只將語言視為是知識傳遞的工具，更視語言的學 4.

(12) 習是科學教育底下的一項附屬學習。研究者想透過大學生學習科學知識的同時，觀察學生們在自然科學課程中詞彙使用的變化。大學生們除了在科學領域中有所收穫外，語言能力及詞彙使用的結果為何便是研究者在論文中所要探討的重點。. 第二節研究問題與目的 Lemke(1990)曾強調：「科學的學習過程部分是經由科學談話來達成」 (第 23 頁)。為了洞悉學生們科學知識的成長以及科學對話中詞彙的使用結果，本研究採取的個案是以某大學修習「自然科學概論」的大學生為研究對象，該項課程是大學部的通識課，為期約十八週。. 政治大學探究。根據此一目的，本研究擬回答以下四個主要的研究問題：立. 研究的主要目的為：探討學生如何在知識論壇上以對話的方式進行科. 知識建構教學對大學生自然科學學習的成果為何？. 二、. 知識建構教學對大學生在知識論壇上提問的方式以及提問的. ‧ 國. 學. 一、. 知識建構教學對大學生在知識論壇上使用語言鷹架以協助對. y. Nat. 三、. ‧. 類型改變為何？. er. io. 知識建構教學對大學生在知識論壇上詞彙的使用情形為何?. al. n. 四、. sit. 話的情形為何?. i n U. C. v. h e重要名詞釋義第三節 ngchi 壹、科學知識(scientific knowledge). 本研究所指的「科學知識」是學生在課室活動中與教師及同儕間所共構出有關自然科學的一切人、事、物與想法等，其中也同樣包括了教科書中及非教科書中的科學概念或論述。. 貳、科學問題知識的建構與問題的提出是息息相關的。學生藉由對生活周遭的人、事、物進行觀察，同時也會對這些事物提出質疑和看法，使知識建構中的 5.

(13) 對話內容更具豐富性與批判性。本論文裡所提到的科學問題或科學提問是指教學者在幫助學生營造知識建構的氛圍時，學生自主所提出的問題。這些問題能幫助學生發展多元知識，學生藉由問題的提出激發出同儕間合作學習的力量，及分享不同的經驗與新資訊，讓科學探究的社團更具專業與深度。. 參、語言鷹架(Scaffolds) 在知識論壇上有一項重要的機制，即語言鷹架的使用。知識論壇裡的語言鷹架有六種，分別為：我的理論(my theory)、我想要知道(I need to understand)、新資訊(new information)、這個理論不能解釋(this theory cannot. 政治大. explain)、更好的理論(a better theory)、綜合整理(putting our knowledge together)。學生可以自由的使用這六項語言鷹架於知識論壇中。當學生想. 立. 要在知識論壇上進行發文時，就可以使用語言鷹架來當作文章的開頭起始. ‧ 國. 學. 句，一來可以引導其他閱讀者了解文章內容，二來也能使學生的討論內容更聚焦於關注的主題上。. ‧. 肆、科學詞彙. y. Nat. sit. 在一個關注科學知識的社團裡，科學專有名詞以及科學詞彙會時常出. er. io. 現於這個社團中。使用大量的科學詞彙便是該社團的特色。因此本論文所. n. a 指的科學詞彙便是知識論壇上學生文章裡會使用的一些科學性質詞彙以 v i l C n 及與探究有關的動、名詞。 h engchi U 伍、電腦輔助合作學習電腦輔助合作學習(computer-supported collaborative learning， CSCL)，是透過科技的輔助，讓學習者在線上進行資訊的分享與交換，以達到合作學習的目的(Tomlinson & Henderson，1995)。學習者能與同儕或教學者進行相互討論的活動，藉此發表想法、交換資訊、分享知識甚至是創造知識。學習者也能在合作的過程中，透過對話進一步自我檢討知識的內容，進而重新建構知識的組織。為深入了解學生們科學學習的歷程，本研究以知識建構的自然科學概論學習為目標。運用知識建構的理念進行自然科學概論的課程。研究者認 6.

(14) 為語言、文字在教學過程中，主要是傳達概念或想法的重要工具。從學生間對科學詞彙的運用及科學談話的內容，探求學生們對科學概念理解的深、廣度，進而了解該科學社群是如何產生科學概念、科學理論、及科學知識等。. 陸、知識建構理論（knowledge building）知識的建構不是單靠個人想法的運作即可達成。知識建構強調的是社群合作。每位成員的公平付出，從知識散發在生活的每一個角落為出發點，對社群間的具體目標進行集體的探究。透過群體相互的質疑、對話，不斷地促進想法的改善，使知識不斷的成長。在知識建構的環境中，教師主要. 政治大. 扮演引導者的角色，協助學生自主規劃學習目標與進度、執行自我評量(M. Scardamalia，2002a)。知識建構強調的是群體的概念，並重視自由創造、. 立. 分享與改善想法。. ‧ 國. 學. 第四節研究範圍與研究限制. ‧. 在研究的過程中無法全然顧及所有的問題與質疑，因此本研究的研究. sit. y. Nat. 範圍與限制會在下列一一做說明。. io. 一、. 研究對象. er. 壹、研究範圍. al. n. v i n 本研究是藉由線上知識論壇的環境讓學生們以對話的方式進行科學 Ch U i e h n c g 的探究活動，同時觀察其中科學學習的歷程及變化。本研究選取了臺北某大學修習「自然科學概論」課程的 52 位大學生為研究對象。研究對象大多是社會科及文學背景的大一學生，其中還包含了五名僑生及兩名外籍生。個案中的研究對象為對自然科學並無太多背景知識的學生。修習課程之前，教師不只要先指導學生如何使用知識論壇平台、進行帳號的申請及介紹平台功等。為期 18 週的「自然科學概論」課程，每周都會由教師進行主題性的課程引導，單元式的講述科學概念與知識，再讓學生自由於課堂上提問題或在知識論壇上進行大量的對話及探究活動。二、. 研究內容. 教師所教導的自然科學相關知識包括：自然科學的內涵與範疇、歷史與發展趨勢，物質科學、生命科學及地球科學等的科學知識。教師的課堂 7.

(15) 講授內容與線上知識論壇上的討論是相互關連的。知識論壇上的討論內容不只記錄了課堂中的實際上課情形，同時還做了更多新資訊的延伸與探討。學生們可以在知識論壇上進行課堂中尚未完成的討論，或蒐集更多相關的資料張貼於知識論壇上。本研究可從學生們在期中考前與期中考的比較中了解，透過對話的知識建構教學能否對自然科學及語言學習帶來不一樣的影響。. 貳、研究限制本研究運用線上知識論壇，讓學生透過對話的方式進行線上科學的探究活動。透過對話讓大學生們學習自然科學知識，其中關注學生間的科學提問、語言鷹架和詞彙使用的前後變化為何。研究過程力求多方考量，使. 政治大. 研究結果趨於完整與客觀，但仍未能全然避免主、客觀之人為與環境因素，因此本研究尚有如下限制：一、. 立. 研究設計的限制. ‧ 國. 學. 本研究選取臺北某大學修習「自然科學概論」的 52 位大學生為研究對象。因考量時間成本、人力情況等關係，除需顧及樣本的誤差之外，對. ‧. 於研究結果的解釋與應用仍有許多限制。教學設計是以知識建構教學為出發點，理念是用團體性的合作學習為目標；不以成績表現作為最後的學習. Nat. sit. y. 成果，因此教學設計上並無法做到前測與後測的比較，所以本研究僅以個. io. er. 案研究的觀察模式將觀察週期分為期中考前及期中考後兩個階段進行，比對兩階段間學生學習的改變。. a. n. 二、. i n U. l C 研究結果推論的限制. h. v. engchi 由於受限於時間及資源的因素，本研究採個案研究的方式，選取兩個. 班級做為研究對象。為公平起見，兩個班級都採用知識建構的教學方法，全程都以教師為引導，讓學生在知識論壇上進行科學探究的活動。研究對象除了在課堂上學習自然科學知識外，大部分都是利用網路上的知識論壇與同儕互動，進行合作與分享。本研究結果僅能以此研究樣本做推論，並無類似的社群或對照組做較深入的比較。三、. 系統資源的限制. 本研究運用了中央研究院，資訊科學所，詞庫小組所研發的「中文斷詞系統」(網址：http://ckipsvr.iis.sinica.edu.tw/)以及國立臺灣大學，建築與城鄉研究所，電腦輔助空間規劃設計研究室研發的「中文詞頻統計軟體」 (網址：http://web.bp.ntu.edu.tw/Webusers/ftlin/PCount/index.asp)。藉由上述 8.

(16) 的兩項軟體進行詞性分析與詞頻統計。由於詞性與詞彙分析需將大量的文字內容逐字統計，所需耗費的時間與人力太過龐大，故本研究選用上述兩項線上系統幫助研究者分類詞性與詞彙的使用次數。系統的優點是：減少人力分析所耗費的人事成本、節省時間；兩者皆為線上的免費軟體，因此取得方便，也不需支出多餘的花費。系統的缺點為：無法負荷大量的文字，須將每篇文章分段貼於系統上，再將每段分析一一分類、彙整；上述兩樣系統皆為開發階段，因此在操作上仍有許多功能、特殊字詞無法擴充完全。本研究在分析的過程中仍會面臨到文章分詞有誤、詞性分析有誤差等問題；這些問題只能仰賴人工抽樣、隨機檢查等方式解決。四、. 研究對象的限制. 政治大對象，並非學習華語文的外國學生。由於知識建構的教學活動在臺灣的教立育裡屬新興的教學模式，礙於研究對象(以華語文為第二或第三外語的外國本研究選取臺北某大學修習「自然科學概論」的 52 位大學生為研究. ‧ 國. 學. 學生)及樣本採集的數量有限，本研究只能選用主流學校裡的學生及班級中的僑生或外籍做為研對象。本研究希望透過觀察一個特定社群的對話內容，. ‧. 來找尋社群間特有的語言使用模式，進而運用至未來的華語文教學上。本研究也期望，透過研究這種創新的教學法能對未來的語言教學或華語文教. y. Nat. sit. 學有不一樣的啟示及貢獻。爾後如有研究人員致力於研究相關問題，本研. n. al. er. io. 究也能提供一些基本的研究資料作為日後的參考依據。. Ch. engchi. 9. i n U. v.

(17) 第二章文獻探討本章的文獻探討主要論述科學的意義與發展、語言與科學、鷹架理論、現今語言教學以及知識建構理論為支持本研究重要之依據。. 第一節科學的發展與探究壹、科學知識社群科學的英文翻譯「science」，源自於拉丁文的「scientia」，指「知識」之意，哲學家 K. R. Popper 在其著作 The logic of Scientific Discovery 中指. 政治大. 出：「科學是一種動態的，且不斷演變的過程，而科學知識的發展有四個. 立. 重要的面向：提出問題、猜測、反駁、產生新的問題」(Popper，1959，頁. ‧ 國. 學. 113)。Popper 對科學知識的重新詮釋改變了大眾對科學知識的看法，從原本的「不可否定」、「高度專業」轉向為「可否證性」(falsifiability)、「可檢驗性」(refutability)。而這項轉變也讓我們瞭解，科學知識是一種動態且. ‧. 是不斷演變的過程；科學知識是可以被重新檢視、驗證的。. y. Nat. 一門趨於成熟、有深度的科學知識，須通過種種不同的考驗，如：接. sit. 受實驗、不斷的被推翻及修正。科學家在這個複雜的世界裡探索各種自然. er. io. 現象及科學知識的同時，往往是經由觀察周遭諸多事實中，形成一個規律. n. al 原則，藉由這個規律原則的提出釐清一個暫時性的假設，如果假設再經過 iv C. n. he 實驗的驗證後，便可進一步形成一個初步的理論；反之，如果假設為反向 i U ngch. 的結果，則需再進行修正原先的假設，在這些不斷的反覆驗證、提出新假設的科學程序便是促使科學發展趨向成熟、精緻的準則之一。另一位科學史學家 Thomas S. Kuhn，在 Popper 提出的「可否定性」及「可實驗性」的論述後，繼而提出了「典範」（paradigm）、「常態科學」（normal science）等重要的概念(Kuhn，1962)，Kuhn 認為一門科學知識的發展並非空穴來風，而是有一定的脈絡可循，一個以科學知識為發展目標的社群，其成員必須要有共有的信仰、價值、技術等能力才足夠形成一個科學社群的整體(Kuhn，1962)。而這個整體的存在就是一種基本的「典範」，當新成員們要加入科學社群時，必須要先從研究典範開始著手，而且要遵循相同的規律及程序，往翻新科學知識的路邁進。「常態科學」的發生，並不以發現新現象為主要目標，而是藉由典範的概念及延續，達到一種社會式的互動，在經驗較豐富的科學家的帶領下，尋找理 10.

(18) 論與自然間的關係、定律，再用社群中慣用的方法進行探究，這過程 Kuhn 形容它是一種「猜謎活動」(puzzle-solving)，如同拼拼圖一般，一步步的往前推敲，在典範的引領下，逐漸形成一個科學性質強烈，且封閉式的共同體，也就是俗稱的「科學知識社群」。. 貳、國內外科學教育的發展過去的科學學習經驗普遍以教師中心為出發點，教師是主要課程指導的核心。背誦標準答案、測驗記憶、不擅於挑戰權威，多半是學習者習得知識的經驗。過往的科學學習經驗對照於 Popper 及 Kuhn 對科學知識的定義及習得過程，不難發現，傳統的科學教育模式傾向於將科學知識定位在「不可否定性」的位置，教師藉由講述的方式進行科學知識的傳遞，學生. 治政學生往往對科學有「艱深」、「高專業度」等刻板印象。雖然教育部於國大立民中小學九年一貫課程綱要「自然與生活科技」學習領域中訂定：「自然. 只能被動地接受權威性的知識、片面性的概念理解、無法融會貫通，導致. ‧ 國. 學. 生活與科技的教學目標必須更貼近於生活周遭的互動，特別是以實驗或實地觀察的方式去進行學習，使學生獲得處理事務、解決問題的能力」(教育. ‧. 部，2003)；但整體來說，學校裡的教學模式仍普遍趨向於傳統的教學途徑；因此郭重吉教授曾形容臺灣的科學教育：「重點多偏重在讓學生記得事實. Nat. sit. y. 型內容和熟讀權威化知識的學習，至於學生概念理解的程度，並未受到特. io. er. 別的重視」(郭重吉，1988a，頁 550)。. 西方社會自 1950 年後期，認知理論(cognitive theories)逐漸備受教育界. n. a. v. l C 重視，而認知理論也開始對科學教育產生深厚的影響。特別是 J. Piaget 的 ni. U. h. engchi 認知發展論，他認為兒童的智能發展是循序漸進的，當學習者在適應環境. 的過程中產生了改變就已經是學習，該類型的改變即是「適應」(adaptation)、而從環境中體驗新經驗並融合於既有的舊經驗即為「同化」(assimilation)、改變自己的認知結構去適應環境的需求為「調適」(accommodation)，這些都是學習者適應環境的方法之一(Piaget，1950)。爾後 J.S. Bruner 的表徵系統理論(system of representation theory)便深化了 Piaget 的認知理論，即主張學習動機(motivation)、結構(structure)、順序(sequence)、增強(reinforcement) 等四大項原則(布魯納，1995)，動機原則主要是鼓勵學生在學習時要有動機，學生必須要喜歡學習，且願意學習，教學才能達到一定的效果；結構原則強調教材結構要有組織，再以直覺和分析誘發學習者內省自我的能力，順序原則主要是配合學習者的學習發展再搭配教材的性質，由具體到抽象、 11.

(19) 由簡單到複雜等，同時也是舊經驗及新經驗的銜接；增強原則主張在教學時適當的給予啟發，讓學習者能自發性的發現規律或原則，使學習活動產生增強的作用(張春興、林清山著，1987)。綜合 Piaget 的認知發展理論及 Bruner 的表徵系統理論，兩者皆不同於我國的傳統教學模式，其兩位學者所著重的是「強調學習歷程」的重要性及關鍵性。在科學學習的歷程中，科學概念的學習及權威知識的理解僅是科學學習的一個基本層面，並不代表理解科學知識的整體。因此，「除了靜態的科學知識外，科學知識還涵蓋了動態的知識建構歷程，同時也包括了科學家如何推理、思考；科學家解決問題的態度、了解科技社會中出現的科學議題等」(劉宏文、張惠博，2001，頁 171)。教師帶領學生了解科學，必須將科學視為一種社會建構活動的觀點，. 政治大對話、書寫、分析數據、呈現研究結果、形成假設、引出結論、理論結合立及如何與其他研究者分享研究結果等等都是科學研究中所需經歷的歷. 將學習科學當作是特定文化活動的內涵與務實；例如示範科學如何討論、. ‧ 國. 學. 程。. 參、科學的探究. ‧. 對許多人而言，科學或許是神秘且深澳的領域，部份人認為，科學家. Nat. sit. y. 的特質必定要有很好的頭腦、專注於工作的態度、追求真理的能力...等，. io. er. 但事實上科學本身是由人們不斷的發問、推翻、重整的一個循環歷程。探究(inquiry)一詞可當作名詞與動詞使用，英國牛津字典( Oxford English. n. a. v. l C dictionary，1989)上可以解釋為詢問、調查、查究等意。學習科學等於是說 ni. U. h. engchi 科學而「說」就是探究的方式之一，探究源自學生日常生活經驗的真實問. 題，也是科學的核心，在科學教育中應提供許多探究自然的機會，使學生在探究的過程中理解科學概念的意涵、科學知識的發展，進一步培養科學探究的技能與科學文化(Lemke，1990)。 Duschl(1990)指出，現今教育強調的是把科學當作「辯護知識」的過程，驗證我們已經知道的，權威地認為某項理論就是真理，至於科學知識產生的過程及如何產生，常常被忽略，Duschl 在科學學習歷程的批判上，提倡教學者應該在教學上說明科學家是如何得知一個科學理論，或理論的產生情形，才不會讓學生誤以為科學知識的成長是一個常態的、線性累積且不可改變的過程。「科學教育如果只有用介紹科學知識的單純方式介紹科學，往往導致學生對科學有單純化的印象」(Millar，1987，頁 39)，這說 12.

(20) 明了，科學的探究歷程必須讓學生了解新舊典範的遷移，其中包含了概念及方法的改變，讓學生了解這些改變，才能導正學生了解科學知識的本質。. 肆、科學問題「科學是一種解決問題的活動，而科學的流程，只有透過問題的形成，才能獲得瞭解。」 (Simon，1992，頁 3)。每個人都有與生俱來的好奇心和求知慾，因此自然而然會試圖去探索外界的自然現象，這些問題能促使人們觀察外在自然的事物，觀察的過程中，經過一段時間的「嘗試」與「修正」後，憑著這些累積的經驗形成常規或慣例，逐漸演變成一套有系統、有組織的知識體系(洪文東， 1999)。. 治政就表示他們對文章及所學內容並不了解」(King，1989，頁 367)；因為無法大立了解，所以個體無法去查覺、進行觀察，就不認為有提問的必要，而科學. 「提問就是一種建構知識的形式，當學習者無法回答所建構的問題時，. ‧ 國. 學. 問題的發現是推動科學進步的力量，在科學探究的活動中，提問可以引導個體持續地去尋找新問題甚至引發更新穎、富創意性的想法。所以提問並. ‧. 不侷限於教科書上的知識，也可能是生活中，長期的疑慮或還未給予合理解釋的問題。學生的提問在學習過程中具有重要的意義，能促使學生理解、. Nat. n. al. 第二節語言與科學. er. io. sit. y. 延續、深入的學習。. Ch. engchi 壹、語言是幫助科學知識的建構. i n U. v. 語言在教育體系中，大致上可分為三類：(1)以科目教授(subject)；(2) 教學用語或媒介 (medium of instruction) ； (3) 學校日常生活的語言 (life language of school)(陳美如，1997，頁 17)，綜合上述三點，語言與知識的獲得之間有密不可分的關係。Lemke(1990)曾在教室裡對教師及學生間的對話做一系列的觀察，發現當教師欲傳達一個科學概念給學生時，如果要達到理想的效果，必須讓學生先理解特定的科學語言，就此科學語言做為之後問題解決、閱讀、寫作、進行實驗等活動之工具。Lemke 在其書 Talking science 中舉了學習外文的經驗為例子：當學習外文時，單單瞭解詞彙的意思是不夠的，還必須明瞭其語義、如何將習得的詞彙運用於不同的句子及文章之中，並呈現有意義的內容；又如書中的一個實例，Lemke 在課堂觀 13.

(21) 察中發現，教師雖然用心地準備彈簧作為傳達「波」的概念教學道具，但「波」對學生來說，既陌生又抽象，即便教師使用了實體的道具展示「波」的律動，學生還是無法確切的明瞭教師所指涉的科學概念為何，最大的原因在於學生還不熟悉概念裡的科學術語，如：振幅、位移、波長、頻率週期、橫波、縱波等詞彙，顯然語言在學習過程中扮演著將訊息轉化為個人內在認知的一項重要角色。 Lemke 鼓勵教師當進行科學探究的活動時，必須讓學生大量的透過談話的方式來熟悉科學語言，無論科學知識的產生或科學的教學，都必須透過語言和文字來進行，學生透過探究的活動，不僅能學習概念及原理，同時也學習到體驗自己的經驗與了解專家在科學領域上所使用的語言、符號等專有詞彙，藉著科學語言的使用與討論讓科學概念的建構有正面的助益。. 政治大. 本研究裡的大學生在知識論壇上進行科學探究的歷程中，常可見到學生以. 立. 語言進行溝通、交流、答辯等活動，透過談話及經驗分享的討論過程達成. ‧ 國. 學. 社群間一定的共識，這些歷程就是知識建構的現象。. 貳、語言、文化與科學的關係. ‧. 文化和科學學習歷程的相互接觸是必然的，所以要了解學生對科學思. y. Nat. sit. 考的邏輯及概念建構的過程就必須由語言的分析著手。「在教學及學習過. er. io. 程中，師生間彼此的語言互動會影響著學生知識的建構過程」 (周進洋，. n. 2003，頁 2)。教室就是一個小型社會，有特定的文化背景和必須共同遵守 a v. l. i. C 的規範。Lemke(1990)指出：「教學、學習和執行科學探究都是一種社會的 Un he. hi. ngc 過程，是透過各種社會性質的符號所產生的，同時經由社會的互動讓這些. 繁雜的過程透過語言傳達而產生相互的交流與互動。」(Lemke，1990，頁 18)因此若要使學生認識科學、了解科學，就必須從教室裡的對話(classroom discourse)表現進行了解，以及使學生經由對話的方式互相熟悉、運用這些科學話語(O'Loughlin，1992，頁 793)。語言在社會活動中不僅是人與人之間表情達意的工具，亦是一個族群的文化表徵，就個體而言，語言是個體理解外在世界的媒介；就群體而言，語言可以凝聚情感、傳遞經驗、綿延文化。提到語言與文化的關聯性，我們必須要先知道：「文化」所指為何？文化的定義一直以來都是社會與人文科學領域中所爭論的問題。西方的「文化」概念起源於拉丁文的「cultura」，廣泛的指農作物、飼養，以及培育的意思(黃瑞田，2003)。張公瑾在「文 14.

(22) 化語言學發凡」一書中曾為文化做了一番特別的詮釋：「文化是各個民族對特定環境的適應能力及其適應成果的總和。」(張公瑾， 1998，頁 23)，由此可見文化的涵蓋範圍很廣，舉凡人類創造的一切經驗、感知、科學、藝術、教育、語言等都屬於文化現象。長期以來我們將語言視為一種交際工具，主要功用是交流思想並將它簡化成一套公式：「編碼-發送-傳遞-接收-解碼」。隱藏在這個過程中的文化意義卻全然被忽視。但由於自然環境與文化因素，使人們必須在語言詞彙上做較細微的區別，並因事物的狀況、樣貌、形式的不同都有它獨立個體的詞彙以便能滿足生活上的需求。同樣的，語言在不同學門中都有其字彙及型式上的獨特性，如欲創造一個科學文化，科學語言及專用術語就是創造該文化的獨特性，而科學語言主要是由科學家們的觀點來詮釋自然世. 政治大. 界，「科學社群希望以精簡的文字對自然現象做精確的描述，因此便出現. 立. 了科學專有名詞」(Barnett，1992，頁 37)。科學學術名詞是科學學科的特. ‧ 國. 學. 色之一，每個學術名詞代表了一個概念，而大量使用科學專有名詞的社群就更能突顯出科學文化的強烈性。. ‧. 在科學社群中，使用科學學術詞彙是不可避免的，Lemke(1990)指出：「許多教師都體認到，在課堂上介紹一個新名詞或概念時只給予一個定義. Nat. sit. y. 或簡單的解釋是不夠的，若是沒有較深刻的探討，學生多半無法有效使用. er. io. 這些科學學術詞彙以及明瞭這術語和概念的連結。」(Lemke，1990，頁 30) 這項說明也同時提醒了教學者，科學語言原本就不屬於學生們原有的語言. n. a. iv. l C 系統，對學生而言，科學語言如同是另一個文化的語言，除非他們已經長 n. U. h. engchi 久在科學文化下使用這樣的語言，否則會因為對此語言的陌生及不熟悉，使他們感到不自在，此時教師的引導就特別重要，應適當地透過語言的傳達功能，讓學生快速融入以科學為導向的文化環境中。. 參、科學語體的型態語言可以說是人類建構知識的工具，作用在於建構各個科目的知識及觀念。每個科目都有它獨特的內容及封閉性質的文化，而思考、建構、提問、辯論和總結知識等方式，都會因為科目的專業領域不同而有所差異，因此反映在語言上的語言形式也會有所不同。. 15.

(23) 舉例來說，同樣是描寫哺乳類動物-鹿，文學性的語體和科學性的語體會因性質不同，連文字傳達的意境也會不同。下面是同樣以「鹿」為主題的兩段文字：鹿男(文學小品). 兩隻鹿像雕像般文風不動，看著彼此的臉…。就在這時候，鹿緩緩動起來，如同鏡子一般，兩隻鹿以同樣的步伐，往中心線走去…。鹿不喜歡與人的視線交接，所以臉沒對著我，卻不時用眼角餘光注視著我。我稍微動一下，那雙應該看著別處的大黑眼珠，就會神經質地產生反應。(資料來源：萬成目學「鹿男」，頁 87) 紅鹿介紹(自然科學). 治政紅鹿的棲息環境包括地中海型林地、闊葉林、針葉林及山地等。其毛大立皮質地較粗糙，一年換毛兩次，夏毛紅褐色，冬毛則帶灰色。僅公鹿 ‧ 國. 學. 長有鹿角，每年脫落一次的鹿角十分壯觀，其分叉與形狀可作為分類特徵。全世界紅鹿的品系多達 23 個，北美洲的品系體型最大，身長可. ‧. 達 2.5 公尺，體重可達 260 公斤；歐洲的品系最小，身長約 1.8 公尺，體重約 100 公斤。(資料來源：國立自然科學博物館，2010/12/30，網. Nat. n. al. 科目. 功能. 文學科. 分享感受. 自然科學. 說明概念. er. io. 表 2- 1 文學小品與自然科學的語體比較. sit. y. 站連結：http://www.nmns.edu.tw/public/exhibit/ground/red-deer.htm). 讀者感v. 內容. i n U. 表達方式. e n g c h i 主觀抒情普通常識. 感性描寫. 主觀想像. 經驗分享. 敘事. 個人體驗. 激起共鳴. 抒情. 一時感興. 平易關係. 純文字表達. 專業知識. 客觀立場. 理性分析. 研發成果. 權威確立. 說明. 學理根據. 能預測. 論說. 精密觀察. 可推廣. 附圖表數據. Ch. 16.

(24) 資料來源：岑紹基(2010)，語言功能與中文教學，香港大學出版社(頁 238) 如表 2-1 所示，兩篇文章的主題都在談論「鹿」，一篇出自於科學博物館的網站，屬於說明文，目的在於說明鹿的體型及生活條件。另一篇出自文學作品，屬抒情文，目的在於抒發個人感受，將鹿的活動，用擬人化且極細微的方式描述。因為兩篇文章所傳達的意義與功能皆不相同，所以兩篇文章在內容、關係和表達方式等三方面的選擇也不同。就自然科學而言，在內容上的呈現選擇了較精密的專業知識內容，以學理為根據，運用較多專有名詞，目的在建立科學觀念；而文學科的的篇章主要是用較主觀的感情抒發、個人一時的想法及普通常識，目的是在敘述某時某地的體驗。自然科學所使用的文體採取客觀、非擬人化(impersonal). 治政大水準的信效度。文學科的文本，作者因為要與讀者分享其經驗，故有必要立拉近與讀者的關係，使對方感同身受、有身歷其境之感。. 的立場，目的是希望在讀者面前營造出專業性、可靠度，表示訊息有一定. ‧ 國. 學. 上述的範例說明了：科目性質不同所展現出的語體、修辭也會有明顯的差異。由此可知，科目的專業與語詞及語體的使用手法具有密切的關聯，. ‧. 學生若想更深入了解某科目的專業知識，必須懂得如何運用語言來建構學. y. sit. io. 第三節現今語言教學的趨勢. n. al. er. Nat. 科知識，同時透過不同語體的表現呈現出學科的專業素養。. 壹、語言教學概況. Ch. engchi. i n U. v. 網站資訊隨著科技進步而越來越豐富，在語文教學中，不少網站提供了結合文字、圖形、影像、聲音及視訊等等多媒體科技，成為生活與學習的重要依賴。美國外語教師協會(ACTFL)針對外語教學提出了 5c 的指標，包括：溝通(communication）、文化(culture）、貫連(connections）、比較 (comparisons）、社區(communities）。從華語文學習的觀點而言，5c 的指標包含了運用中文溝通、體認中華文化、貫連其他學科、比較語言文化特性、應用於國內與國際多元社會(張金蘭，2009)。大部分的人認為，華語文教學主要是中華文化的傳承及語言的習得，但在 5c 指標中，文化僅占五項中的一項，至於其它各項指標的能力也很重要，對於培養學生自我判斷與反省能力使教學建立於學生的興趣與創造力上將是未來教育的趨勢也是 5c 指標所力求的方向。 17.

(25) 另外，九年一貫課程綱要中資訊教育的課程目標為：一、引導學生了解資訊與日常生活的關係。二、引導學生了解資訊與倫理及文化相關之議題。三、奠定學生使用資訊的知識與技能。四、增進學生利用各種資訊技能、進行資料的搜尋、處理、分析、展示與應用的能力。五、培養學生以資訊技能做為擴展學習與溝通研究工具的習慣。六、啟迪學生終身學習的態度。運用資訊科技於教學活動將是未來教育的發展趨勢，在電子時代來臨的同時，教師也應幫助學生有效利用資訊科技以提升其語文學習的能力。隨著現今全球科技產業的日漸發達進步，時代因科技的演進而受到劇烈的影響，在這樣的環境之下，語言教育自然也要隨著時代的腳步而逐漸演變，故未來語言教學的發展不只有局限於教科書上的內容，更應融合科. 政治大. 技及創新的教學，使學習者在語言學習的同時也能發展出相關獨立思考、. 立. 探究學習、比較與批判、深化知識等能力。. ‧ 國. 學. 貳、 5c 以及 3modes 對語言教學的影響. 根據李秀芬老師在 2012 年全球僑校華語教學之專業師資培訓的課程. ‧. 內容中，針對 5c 以及 3mode 做了自己的看法及概念的建構。研究者將李. y. Nat. 老師的 5C 及 3modes 做了簡單的整理並將美國外語教學學會(ACTFL)的. n. a. er. io. 之規準：. sit. 「21 世紀外語學習標準」訂定五大學習內容目標與三種溝通模式能力養成. i n U. 表 2- 2 三種溝通模式(3 modes)簡介 l 理解詮釋模式. Ch. v. e n g c理h解i 與詮釋日常生活中不同口語、書面材料。. (interpretive mood) 人際互動模式. 人與人之間的往來互動，這項互動是屬於及時且自發性的。. (interpersonal mood) 表達演示模式. 能以習得與言用說、寫形式表達思想、意見、情感等. (presentation mood). 表 2-2 介紹三種溝通模式，學習者針對各類溝通模式用統整的方式、完成對自我、對外的溝通能力；每一項溝通就整合了不只一種能力，在溝 18.

(26) 通模式的訓練中，各種能力會因目的、需求而達到自然運用的一部分，進而使語言學習更貼近真實，這就是三種溝通模式結合後的特性。表 2- 3 5C 的五大學習內容溝通. 學生能運用外語或習得的語言經由聽、說、讀、寫表達思想、感情和意見。. 比較. 學生能學會比較與了解不同語言文化的屬性與特色，並建立多元化之觀點。. 社區. 學生能將所學之語言與社區連結，應用於國內與國際社會，並發展終身學習該語言的興趣。. 文化. 學生能了解並欣賞各類文化，同時尊重與了解各種習. 政治大. 俗，且能應對合宜。. 立. 學生能經由語言的學習而貫連其他學科與知識領域。. 學. ‧ 國. 串聯. ‧. 5C 的五大學習內容目標與三種溝通模式能力內容為美國 AP(advanced placement)課程中的重要指標，未來的外語教學或其他科目的發展不只要創. Nat. sit. y. 新，還要培養學生激發個人想法及批判的能力，而語言教學者必須跳脫以. io. 時發展意義與形式並重的教學能力。. n. al. Ch. er. 往傳統的教師中心模式，取而代之的是注重教學情境與目標的多樣性，同. i n U. v. e n g語言鷹架介紹第四節 chi. 壹、語言的發展模式過去的教學模式大部分是藉由反覆練習的方式不斷的重複以達到長期記憶的效果，這些想法、做法雖然能在實際的教學上獲得良好的效果，也能使學生考取高分，然而以教師為中心的教學方式不僅將學生置身於學習的被動狀態、不積極去求證教科書上的論證、一味地使學生接受具體的內容、不善創造、不主動思考等種種限制，使「學習」這件事逐漸的被標準化。「過往的語文教學經驗，學生常常面臨到學習獨立的單字、詞或句型，再將這些字、詞用練習的方式逐步的仿效於練習的文章或句子之中，但在這些大量的練習題裡，卻缺乏較富挑戰性的活動」(黃秀文，1994，頁 19.

(27) 8)。實際上，學習者是傾向運用自己來尋找規律或經驗來學習，反而較不善於使用別人告訴他的規則，因此教學者往往將自我學習過的經驗強加於學習者之上，迫使學習者使用不合乎自己習慣的方式學習，反而很容易讓學習者忽略學習的方式及習得的過程。近年來而語言的教育在建構主義和認知主義的帶動下，學習焦點也逐漸聚焦在個體的發展與認知上(Dixon-Krauss，1996，頁 93)，教師的教學引導如同搭建鷹架的方式，使學習者逐步地透過自身已習得的經驗再向上挑戰更困難的任務來開發認知能力以及潛在的發展層次，這兩者之間的差距就稱為「近端發展區」（zone of proximal development 簡稱 ZPD）。 (Vygotsky，1986）Vygotsky 認為，學習和發展並不如同 Piaget 所主張的，兩者是平行、毫無關係的系統，而是認為解決問題及進行決策這種高層次. 政治大. 的發展能力是受到文化和社會的牽引所影響，因此學習與發展不僅是複雜. 立. 的交互關係，社會與文化的互動也是影響著高層次思考能力的發展。個體. ‧ 國. 學. 獨立解決問題的實際發展層次與透過外人的輔助解決問題，兩者之間的能力是存有一段距離的，也就是說，學習者的認知發展潛能，如果只靠自己努力，只能有限的發展，但是如果得到較有經驗者，如同儕、老師的指導，. ‧. 則能達到超越性的發展。. y. Nat. er. io. sit. 貳、語言鷹架的意義. n. Vyogotsky 認為語言與思考是隨著不同的面向而發展的(Vygotsky， a v. l. i. C 1962)，而學習者的思考可藉由社會的互動，再由語言當作媒介進而產生想 Un he. hi. ngc 法(Vygotsky，1986)。Vygotsky 還認為學生的心智發展可以透過語言的引導進行開發，因此教室活動中教師和學生間的互動談話及學生彼此間的對話是學習歷程中很重要的一項過程，教師可運用社群中團隊合作的機會讓學生藉由群體活動來了解社團成員的能力並且互相協助，進而用對話、搭建鷹架的方式促進學習者對所學內容的確實理解，讓後設認知的運用來提升學習的成效。鷹架理論是由教育學者 Bruner 所提出，Bruner 對「鷹架」的功能及詮釋普遍是對「有經驗者」的稱呼，鷹架的功能不只有增加或搭建，也可以視學習者的能力及經驗的成熟度而逐漸自行拆除(Cazden， 1995)。. 20.

(28) 有關語言鷹架的研究最讓人印象深刻的，莫過於 Gillian McNamee 對幼稚園學童所做的觀察研究。McNamme 要求教室內的幼稚園學童說出一個自己喜歡的故事，並要求每位學童重複說同樣的故事三遍。教師在此時便扮演的就是所謂的鷹架角色，當學童說故事的同時，教師必須從中詢問孩童一系列的問題，如問孩童：「然後呢?」、「結果如何?」、「一開始發生了什麼事?」、「最後又發生了什麼事?」，或是問一些與孩童故事有相關性的問題，扮演鷹架的教師在詢問一系列的問題後，孩童所說出的故事內容一次比一次明確、內容也越來越豐富。當 McNamme 進行下一次的說故事活動時，孩童所說的故事內容與第一次實驗時的故事內容幾乎一至，但第二次的說故事實驗所需要的鷹架協助比起第一次所給予的鷹架支持來的少許多，而教師只需要在特定的時間從旁協助。因此，語言鷹架的重. 政治大篇故事或一個概念，但將一個概念或過程用敘述的方式呈現給觀眾的方法，立使用語言鷹架可以提供一個很好的導引，藉由問題的提出以幫助學習者清. 要性便在上述的實例中呈現，在學習過程中，我們並未學習過如何敘述一. ‧ 國. 學. 楚地陳述內在的資訊，使溝通的技巧更趨於清晰、明瞭。. ‧. 參、知識論壇中的語言鷹架. sit. y. Nat. Marlene Scardamalia(2004)，在 CSILE/Knowledge Forum 一文中曾對知識論壇做了詳盡的介紹，其中又將論壇裡提供學生發文的功能特別作了說. io. a. er. 明，圖 2-1 為知識論壇上的發文介面，在這個發文介面上可以讓學生自行. n. iv 訂定主題(title)，六種的語言鷹架選擇，分別為：我的理論(my theory)、我 l. n U e n g c h iinformation)、這個理論不能解想要知道(I need to understand)、新資訊(new. Ch. 釋(this theory cannot explain)、更好的理論(a better theory)、綜合整理(putting our knowledge together)，學生可以輕易地在發文介面的左上方輕鬆的選取適合自己內容的語言鷹架，至於語言鷹架的內容，教師可以隨自己的問題及教學主題的需要自行更改語言鷹架的項目。打上發文的相關內容後，就如同圖 2-2 的結果顯示：. 21.

(29) 圖 2- 1 知識論壇上的發文介面. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 圖 2- 2 學生於知識論壇上的發言內容學生發表的每一篇文章都會呈現在知識論壇上(圖 2-3)，學生可以自行在論壇上瀏覽各式的訊息，同時可以在各篇發文底下進行資訊的分享，如：文章、音樂、影片，都可以在知識論壇上進行上傳分享或在同儕的問題之下做回答。. 22.

(30) 政治大. 圖 2- 3 知識論壇上發文內容的整理. 立. ‧ 國. 學. 知識論壇上的語言鷹架，最初的設計用意是方便程序上的整合 (Scardamalia &Bereiter，1983)，但在一定程度的使用過後，Scardamalia 及 Bereiter 發現，語言鷹架對學生思考的歸類(thinking type)有所幫助，語言鷹. ‧. 架能細化學生們提出的想法，讓想法有組織系統的整合，而每個語言鷹架. y. Nat. 的項目，其背後意義都在推動著學生對資訊的批判與見解如：這個理論不. sit. 能解釋、更好的理論等鷹架，都屬於鼓勵學生積極探究的詞句，因此不同. er. io. 的語言鷹架的使用，能鼓勵不同的想法產出( Scardamalia，2004)。. al. n. v i n 第五節 C h 知識建構理論 engchi U. 壹、知識建構理論的介紹一直以來，很多知識是來自科學家由上而下的傳遞，學生們聽從專家的言論並相信權威化的知識就是真理，很少人知道他們怎麼做、怎麼產生知識的，人類學家也開始對科學社群進行了觀察，看科學家如何把資料變成事實，並呈現出階段性的歷程；一般人對於科學家活動的理解是以為他們用一種不同於我們日常生活的方法在進行科學研究，透過已經存在的各種事實進行推論，進而產出科學理論，其實科學的產出是一種群體活動下的產物。知識建構理論所關注的重點在社群性質的合作學習，且提供機會讓學 23.

(31) 生評論和辯解，最重要的是以團隊合作的方式建立知識，並透過社群間的互動幫助個別學習者達到所設定的目標(Scardamalia &Bereiter，2006)。在學校裡進行的知識建構大多被視為一種學習活動(Bereiter，2002; Halliday & Martin，1993)，但是知識建構和傳統學習的不同在於，傳統學習的特色為個人導向的學習模式，主要是展示個人的知識才能，藉由考試的測驗成績評估記憶下來的知識程度多寡。而知識建構理論雖然在學界的看法不一，但對知識建構理論表以支持的原因有：(1)知識建構的產出必須在社群間集體討論時才會存在，而知識是經由知識建構所衍伸出的產物。 (2)在知識建構活動中，不預先幫個體貼標籤，知識的建構成果是社群間共享，個體必須對知識的貢獻付出相同的責任。至於對知識建構持有懷疑的態度有：(1)這些產出的知識並非自然形成，換句話說也是一種被動及侷限. 政治大. 下所產生出來的成果。(2)知識建構並非只有團隊合作就能形成，還必須要. 立. 透過教師的指引與輔助才能形成一個具有知識建構氛圍的群體(Bereiter，. ‧ 國. 學. 2002)。因此透過上述正反兩方的觀點，我們必須謹慎思考，當進行知識建構活動時，必須要有下列條件：(1)知識建構不只有日常的對話；它是真實的存在，而且必須讓學生能夠實際運用，它須要有教師的指引，同時透過. ‧. 教師的協助促進問題的生成或是話題的深度性。(2)當知識建構被視為學習. y. Nat. 的一種方法時，我們需明白教師和學生在知識建構過程中的角色以及建立. io. sit. 社群的要素，並對知識的組織與概念的演進過程有一致的共識。(3)知識建. n. al 相協助指引出明確的方向。. er. 構活動中必須著重證據的說服力，如果不能馬上解決問題，成員間可以互. Ch. engchi. i n U. v. 貳、知識建構的原理原則. Scardamalia（2002）在Collective Cognitive Responsibility for the Advancement of Knowledge一文中提出了十二項知識建構與創新過程的原則，其中包括：從認識生活中真實的問題開始、概念與想法皆可改進、多元化的意念與想法、知識的深入與創新、參與並主導知識建構的過程、社群化的知識-成員有共同的責任、知識民主化、知識上的共同增長、知識建構無所不在、權威訊息的應用、知識建構注重對話、評量融入知識建構的過程中等。由於本研究旨在透過對話的知識建構教學輔以線上知識論壇的活動，因此研究者只針對與本研究有密切相關的原理原則進行較深入的描述。 24.

(32) 一、. 從認識生活中真實的問題開始（Real Ideas， Authentic Problems）. 真正引起學生關注的是生活中的真實問題，而不是課本內容中的權威知識，學生透過處理真實問題，建立深刻的想法及概念以達到建構知識的目的。二、. 社群化知識-成員有共同的責任(Community Knowledge， Collective Responsibility）. 學習者對群體共同的學習目標做出貢獻，並為整體社群知識的成長及翻新擔負共同責任，身為知識建構成員的一分子，都必須擔負起對群體知識提升的責任。. 政治大所有學習者無論成績好或與否都有權利參與知識提升的過程，每位成立. 三、. 知識民主化（Democratizing Knowledge）. 員對社群的貢獻都需要被肯定。. ‧ 國. 學. 四、. 知識共同增長（Symmetric Knowledge Advance）. ‧. 社群中的成員都存在著不同的專長及專業知識，當他們將自己的知識透過分享和交流後，就能得到知識增長。. sit. y. Nat. 五、. 知識建構活動無所不在（Pervasive Knowledge Building）. er. io. n. 知識建構活動不受特定的科目及情況所局限，也不限校內或校外，知 a. l C 識的建構可以在日常生活中。六、. hengchi. i n U. v. 權威訊息的應用（Constructive Uses Of Authoritative Sources）. 學生必須要以批判的角度關注及參考權威性質的文獻，從中了解知識的概況，並提供更新的發展。七、. 知識建構注重對話（Knowledge Building Discourse）. 社群成員間的討論與交流，不只要創新及改革新的想法使知識內容趨向精緻，同時達到知識建構的目的。本研究以知識建構的理念貫徹於教學活動之中，其中又以上述七項的知識建構與創新為本研究的教學主軸，讓學生以生活中所面臨的問題為出發點，提出想法及個人的觀點，並藉由知識論壇做為聚集想法的工具，逐 25.

(33) 步形成以探究為主的科學社團，在知識論壇中無統一的學習主題，而是透過社群間的對話、彼此的交流建構出暫時性說法的理論，論壇中各成員所學習到的知識並不完全相同，主要是依學習者對問題的興趣及喜好進行進一步的探究。知識建構的學習關鍵在於教師能否激發學生思考，並透過探究的方式拋出問題與想法。目前知識建構的合作活動主要是透過網路科技作為學習的媒介，電腦輔助知識建構的協作學習打破了時間與空間的限制，學習者可以在共同或分散的學習空間裡持續進行著知識探究的歷程。知識建構有別於傳統的一對一教學模式，將社群組織成一個小型的社會型態，透過虛擬的數位學習平台來達到社會互動。. 治政大體內容、精熟知識以及重視結果的教學方式，知識建構強調知識不是存在立於個人腦袋中的真理，而是透過社群集體對事物的探究、討論出的成果；綜合以上說明，知識建構理論的教育取向有異於臺灣傳統強調獲得具. ‧ 國. 學. 最後再藉由社會型態的互動，使社群成員集體共構知識促使個人知識的提升亦促使社會文化的轉變。. ‧. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. 26. i n U. v.

(34) 第三章研究方法本章共分六個節次：背景介紹、教學設計、課程設計及實施程序、研究工具、論文實施進度以及資料蒐集。. 第一節背景介紹本研究中所實驗的教學課程是某大學中的一門通識課程，課程名稱為「自然科學概論」。本課程以自然科學相關知識與技能為主要的學習目標，以知識建構教學的方式，讓大學生們自由提出生活中與自然科學相關的疑問為基礎，再藉由線上知識論壇的平台，讓大學生們在知識論壇上進行討. 治政大中，再透過學生間合作學習的方式進行科學知識的對話與探究。立. 論與對話。教學者先鼓勵學生儘量將生活中各式各樣的疑問發表於論壇之. 透過對話的知識建構教學輔以線上知識論壇的活動其目的主要是培. ‧ 國. 學. 養大學生合作學習的模式，在教學者的引導之下產生同儕間彼此幫助、積極合作的能力。大學生們在知識論壇裡的責任就是要明確瞭解個人的學習. ‧. 目標、自己的學習進度規劃以及對論壇上的科學知識做出貢獻，知識論壇. y. Nat. 裡的每一個問題、每一個回答，都很有可能是翻新知識或推翻舊有知識的. io. sit. 重要訊息，經由個人與同儕間的努力與協助來發揮最大的學習效果。. a. er. 為了瞭解知識建構教學能否幫助大學生在「自然科學概論」這門課程. n. v l 中探究科學知識並進而提升言使用的能力，本研究採取個案研究的方式進 ni C. U. hengchi 行分析及探討。將修習「自然科學概論」的某大學學生為本研究的個案，. 透過線上知識論壇裡的紀錄收集了大學生在知識論壇上所發表的問題、文章、語言鷹架的使用次數等資料進行觀察與分析。個案研究可以用非常多的方式進行，個案研究與實驗性研究不同的地方在於，它並非有範例或是一組假設來引導研究，而是必須透過時間或空間來證明研究的關聯或過程 (Druckman，2009)，因此本研究針對了修習「自然科學概論」的某大學學生進行觀察，分析他們在一整個學期(18 週)的學習歷程裡所留下的文字內容，同時將這些文字內容透過質與量的分析整理出有組織的結果內容，而這些結果分析將會是研究者的論文重點。本研究基於第二章文獻探討的理論基礎，根據研究動機與目的、研究之待答問題，完成一個簡要的研究架構(如圖 3-1)。圖 3-1 的研究架構圖呈 27.

(35) 現的是研究者所要研究的主要議題，學生在知識建構教學的環境下，經由教學者的引導以及科學學習教材的指引，讓學生不只有在課堂才能學習，同時也能在知識論壇的平台上藉由對話的方式形成知識建構的探究活動，研究者以知識論壇上的對話內容為主要的分析資料，資料分析又細分為：期末的成果報告、問題的類型、語言鷹架的使用模式以及詞彙的使用情形等。. 期末報告成果. 政治大. 立. n. y. i n U. C. 科學學習教材. sit. io. al. 語言鷹架的使用模式. er. Nat. 教學者的引導. 問題的類型. ‧. ‧ 國. 知識論壇上的對話. 學. 詞彙的使用情形. hengchi 知識建構教學的環境. v. 圖 3- 1 本研究之研究架構圖. 第二節教學設計壹、使用知識建構教學的意義與目的 Bereiter 與 Scardamalia（2002）認為知識建構與傳統學習活動的不同之處有三：(1)學校經常表示要用不同於以往的方式進行新穎的教學，但教師常常依據標準化及簡化的概念將新的挑戰忽略，而知識是建構的活動，它能讓學習小組成員體認到知識的產出是每個人共同的責任；因此不同的 28.