實施科學寫作對自然與生活科技領域學習之影響實施科學寫作對自然與生活科技領域學習之影響實施科學寫作對自然與生活科技領域學習之影響

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(1)國立台中教育大學科學應用與推廣學系碩士論文. 指導教授：王盈丰博士. 實施科學寫作對自然與生活科技領域學習之影響. 研究生：陳欣伸中華民國九十八年一月. I.

(2) 實施科學寫作對自然與生活科技領域學習之影響. 摘. 要. 本研究之目的，主要在探討於國小五年級自然領域實施科學寫作活動對學生的自然科學習之影響，及對科學寫作的態度。研究採準實驗研究法，共有 64 位五年級學生參與，分為科學寫作教學的實驗組，及一般教學的對照組，實驗組組內又區分為不同學業成就與不同語文能力分組。實驗採三階段進行，分別為預備階段的科學概念理解與應用訓練，第一階段與第二階段的寫作教學，並對兩組學生實施前後測。經實驗處理後，蒐集實驗組前學期自然及語文領域成績，以茲與前後測分數進行比較分析，寫作作品亦進行評分。質性方面，則訪談實驗組不同學業成就分組之學生。研究發現，實施科學寫作的實驗組較對照組進步幅度更大，且達顯著差異(p<.05) ；科學概念的培養較語文能力更耗時，但對科學寫作的影響較明顯；科學寫作能促使高分組做更高層次的思考，但中低分組在寫作表現上進步較多；科學寫作也促進了學生對知識、理解、應用等能力的學習。研究者從實驗成果歸納後認為，科學寫作能促進學生自然科學習能力與意願，並能增進他們的寫作能力，而且隨著不同的學業成就，也有不同類型的進步方式與進步幅度，高分組提升了綜合統整、分析能力，中、低分組則在概念的聯想、連結與解釋上都有進步，因此，科學寫作是值得採用的教學方法。. 關鍵詞：科學寫作、科學學習成就測驗、不同學業成就分組、不同語文能力分組. II.

(3) The Influences of Implementing Activities of Science Writing on the Learning in the Domains Domains of Natural Science and Life Technology. Abstract. The main purpose of this research was to explore the influence from activities of science writing in the domain of natural science and life technology on the fifth graders, as well as their attitude towards science writing. Quasi-Experimental Research Designs was applied, and sixty-four fifth graders from Taiwanese elementary schools participated in this research, they were divided into two groups. The experimental group of teaching in science writing and the contrast group of normal teaching . Students in the experimental group were further divided into three sub-groups with high, medium and low level of performance in respect of academic achievements and language abilities. The experiment was conducted through three steps, including the preparatory phase of science conceptual understanding and application training, the first phase of science writing and the second phase of science writing. Two groups of students were all given a pretest and a posttest. After experimental treatments, grades of the experimental group regarding subjects of natural science and language were collected in order to proceed with comparison and analysis between two tests. Students’ writings were graded by two teachers and the researcher. As for the qualitative research, students in the experimental group with various levels of academic achievements were interviewed. This research discovered that the experimental group which was conducted with science writing had greater progress than that of the control group, and the analytic result was proved to be significantly different (p< .05). Cultivation of science concepts was more time-consuming than that of language abilities, but in the meantime it possessed more significant influences on science writing. Science writing could enhance high-scored students to cope with higher-level thinking, but those in the sub-groups with medium and low scores however had more progress in writing. Science writing also helped to improve students’ learning in knowledge, comprehension, and III.

(4) application. In conclusion, science writing could enhance students’ abilities and wills to learn natural science, as well as to improve their writing abilities. There were various types and scales of progress by different kinds of academic achievements; students in high-scored sub-group had improvements in comprehensive integration and analysis ability while those in medium and low-scored sub-groups made progress in conceptual integration, link and explanation. Hence, science writing is a good approach and worth to apply in science teaching.. Key Words: Science writing, Scientific Learning Achievement Test, Groups with Different Academic Achievements, Groups with Different Language Abilities. IV.

(5) 目次中文摘要……………………………………………………………………….Ⅱ 英文摘要……………………………………………………………………….Ⅲ 目次…………………………………………………………………………….Ⅴ 圖目次………………………………………………………………………….Ⅸ 表目次………………………………………………………………………….Ⅹ 第一章緒論第一節研究背景與動機…………………………………………………1 第二節研究問題與假設…………………………………………………3 第三節名詞解釋…………………………………………………………5 第四節研究範圍與限制…………………………………………………7 第二章文獻探討第一節科學寫作的意義與重要性………………………………………9 第二節科學寫作的特質…………………………………………………14 第三節科學寫作的形式與策略…………………………………………21 第四節科學寫作的評量…………………………………………………31 第五節科學寫作的實徵性研究…………………………………………33 第三章研究方法與步驟第一節研究背景…………………………………………………………39 第二節研究設計與流程…………………………………………………40 V.

(6) 第三節研究工具…………………………………………………………48 第四節資料分析…………………………………………………………55 第四章研究結果第一節實施科學寫作對科學學習成就之影響…………………………61 第二節科學寫作語自然、語文領域學業成績相關性…………………69 第三節科學寫作作品的量化分析………………………………………71 第四節科學寫作作品的質性分析………………………………………77 第五節科學寫作對學習態度之影響……………………………………92 第六節綜合討論…………………………………………………………106 第五章研究結論與建議第一節研究結論…………………………………………………………111 第二節研究建議………………………………………………………..114. 參考文獻一、中文部分…………………………………………………………116 二、西文部分…………………………………………………………119 附錄附錄一. 科學寫作學習單 1-1…………………………………………….123. 附錄二. 科學寫作學習單 1-2…………………………………………….124. 附錄三. 「觀測太陽」問題引導式寫作大綱…………………………….125 VI.

(7) 附錄四. 科學寫作學習單 2-1…………………………………………….126. 附錄五. 科學寫作學習單 2-2…………………………………………….127. 附錄六. 「天氣變了」問題引導式寫作大綱…………………………….128. 附錄七. 科學寫作學習單 3-1…………………………………………….129. 附錄八. 科學寫作學習單 3-2…………………………………………….130. 附錄九. 「水溶液的性質」問題引導式寫作大綱……………………….131. 附錄十. 「觀測太陽」問題引導式科學寫作教案設計………………….132. 附錄十一「天氣變了」問題引導式科學寫作教案設計………………….133 附錄十二「水溶液的性質」問題引導式科學寫作教案設計…………….134 附錄十三. 科學寫作融入式教學教案…………………………………….135. 附錄十四. 一般較案……………………………………………………….139. 附錄十五. 科學寫作評量表……………………………………………….142. 附錄十六. 科學寫作評量表專家效度鑑別單…………………………….143. 附錄十七. 科學學習成就測驗一………………………………………….145. 附錄十八. 科學學習成就測驗二………………………………………….147. 附錄十九. 科學學習成就測驗一試題信度分析表……………………….149. 附錄二十. 科學學習成就測驗一試題難度與鑑別度分析表…………….150. 附錄二十一科學學習成就測驗二試題信度分析表……………………….151 附錄二十二科學學習成就測驗二試題難度與鑑別度分析表…………….152 附錄二十三科學寫作態度問卷…………………………………………….153 VII.

(8) 附錄二十四訪談大綱……………………………………………………….155 附錄二十五科學學習成就測驗一專家效度鑑別單(範例)……………….156 附錄二十六科學學習成就測驗二專家效度鑑別單(範例)……………….159 附錄二十七科學寫作態度問卷專家效度鑑別單(範例)………………….162 附錄二十八實驗組 Z 分數轉換表………………………………………….165 附錄二十九三次寫作評分表……………………………………………….166 附錄三. 十實驗組組內於寫作學習單中科學概念陳述比較表………….167. 附錄三十一實驗組組內於寫作學習單中科學概念統整比較表………….169. VIII.

(9) 圖目次. 圖 2-2-1 Flower 與 Hayes(1981)的寫作歷程模式…………………………15 圖 2-2-2 Bereiter 和 Scardamalia(1987)的知識說明與知識轉化模式…17 圖 2-3-1 Graves(1983)自我引導式寫作策略步驟…………………………26 圖 2-3-2 Graves(1983)問題引導式寫作策略步驟…………………………27 圖 2-3-3 Bereiter 和 Scardamalia(1987)長篇幅寫作策略步驟…………28 圖 2-3-4 Keys(1999)啟發式寫作策略─教師教學模式……………………28 圖 2-3-5 Keys(1999)啟發式寫作策略─學生思考模式……………………29 圖 3-2-1 研究設計……………………………………………………………41 圖 3-2-2 研究流程……………………………………………………………42 圖 3-2-3 預備階段：科學寫作訓練融入「觀測太陽」單元教學流程……46 圖 3-2-4 第一階段：科學寫作教學融入「天氣變了」單元教學流程……46 圖 3-2-5 第二階段：科學寫作教學融入「水溶液的性質」單元教學流程.47 圖 3-4-1 三角交叉法分析圖…………………………………………………59 圖 4-1-1 兩組於測驗一的正確率…………………………………………….64 圖 4-1-2 兩組於測驗二的正確率…………………………………………….65 圖 4-1-3 組內於測驗一的正確率…………………………………………….66 圖 4-1-4 組內測驗二的正確率……………………………………………….67 圖 4-3-1 不同分組再三次科學寫作的表現………………………………….73 IX.

(10) 表目次. 表 2-3-1 Keys(1999)啟發式寫作策略實驗前、實驗中與實驗後三階段…29 表 3-2-1 研究流程、時間、教學單元和內容………………………………45 表 3-3-1 科學概念理解測驗雙向細目分析表………………………………49 表 3-3-2 科學寫作評定量表…………………………………………………51 表 3-4-1 質性資料記錄代碼…………………………………………………57 表 4-1-1 教學法與科學學習成就測驗得分之共變數同質性檢定………….62 表 4-1-2 教學法與科學學習成就測驗得分之共變數分析表……………….62 表 4-1-3 兩組於測驗一正確率……………………………………………….64 表 4-1-4 兩組於測驗二的正確率…………………………………………….65 表 4-1-5 組內於測驗一的正確率…………………………………………….65 表 4-1-6 組內測驗二的正確率……………………………………………….66 表4-3-1 組內寫作平均得分顯著差異性之變異數分析表…………………71 表4-3-2 組內寫作平均得分事後多重比較分析表…………………………71 表4-3-3 不同分組在三次寫作方面的表現…………………………………72 表4-3-4 三組學生於第一次寫作之科學概念表現…………………………74 表4-3-5 三組學生於第二次寫作之科學概念表現…………………………74 表4-3-6 三組學生於第三次寫作之科學概念表現…………………………75 表 4-5-1 態度問卷調查總表…………………………………………………96 X.

(11) 第一章. 緒論. 本章分為四節，第一節為研究背景與動機，第二節說明研究問題與假設，第三節是名詞解釋，第四節探討研究範圍與限制。. 第一節研究背景與動機美國國家研究委員會（National Research Council,1996）提出具有「科學素養」的學生，必須能建構一套完整而清楚的科學推理過程，具備批判資料、評論資料、以自己的觀點來辯論，並使用證據支持論點的能力。由此觀之，科學寫作除了具體可行之外，同時訓練學生將自己的論點、想法傳達給他人，與人共同分享探討，並進而影響他人的能力。寫作對國小學童並不陌生，九年一貫課程綱要語文領域的課程目標中，明確訂定「表達、溝通與分享」為十大基本能力之一，學生必須應用語言文字表情達意、分享經驗、溝通見解。故於語文領域中已有寫作教學的實施。(教育部，2003) 另外在自然與生活科技領域的十大基本能力中，亦將「表達、溝通與分享」列為其中一個重要項目，學生必須應用語言、文字、圖表、符號等，準確描述與解讀各種現象及其因果關係，並需運用工具表達、溝通和分享訊息。(教育部， 2003) 綜合這兩大領域的基本理念與目標願景，實施科學寫作應能充實學習之效能，也是具體可行的教學策略。寫作可使學習者獲取新知識，反映出自己的想法和釐清觀點，也可協助學習者培養分析、綜合資料和比較事實的能力(Howard, 1988)，它也能幫助學生分析、解釋和傳達科學想法(Holliday,Yore,& Alvermann, 1994)，寫作學習的教學策略已經廣泛的應用在語言、文學、社會科學及自然科學等領域的學習上(Connolly & Vilardi,1989; Rivard,1994)，因此此種教學策略不僅具有意義性，也可以是普遍性的。許多專家學者對科學寫作下了不少註解。從八 o 年代左右開始，「跨課程寫作(Writing Across the Curriculum, WAC)」的教學策略引起各界熱烈的迴響，.

(12) 許多當代的教育學家咸認寫作有助於學生的記憶、概念的釐清與了解知識的本質。Britton(1970)認為寫作來自每個人天生具有的說話能力，所以寫作的形式如同生活中的對話一般，它是一項學習溝通的方式，目的在使學習者學習如何向他人傳達自己的學科概念、想法。之後，Connolly 與 Vilardi(1989)認為為了突顯「寫作」在學習上所扮演的重要角色，學界中漸漸出現「寫作學習(Writing to Learn)」的名稱以代替「跨課程寫作」一詞，成為眾所公認的學習策略，並被普遍的運用在語文、社會科學、數學與自然科學等學習領域上。 King (1985)指出運用在教室內的寫作，就如同學生間的對談，其寫作內容與個人的生活經驗、日常生活的環境等具有緊密的關聯，它包含學生對周圍環境所形成的概念，並藉著與環境間的直接互動轉變成自己的內在思想，最後再創造屬於個人的新概念情境。Butler(1990)認為可以提供學習者語言功能的寫作活動，才能讓學習者更明瞭自己的思想、舊經驗和情感，這才是真正的科學寫作。劉國權(2001)則認為科學寫作是學習者運用紙筆工具，對新的科學概念、知識進行解釋、統整、回顧及反思的書寫紀錄活動。科學寫作的理論基礎與認知心理學息息相關，它能幫助學習者經由記錄本身的思考過程整合自己的理念架構，使寫作者認清自己的舊有概念，使舊概念與新知識重新排列組合，達成概念改變的結果。從「跨課程寫作」到「科學寫作」，寫作教學的理論架構已經發展到相當的程度。它除了提供教學者另一項可茲應用的教學策略以改善教學外，也突破世人對語文與自然科學兩大領域各自發展、毫無相關的刻板印象。有鑑於此，本研究希望藉著科學寫作此研究主題，探討科學與語文之間的相關性為何？語文能力是否有助於科學能力的養成？是否有密切不可分割的特性存在？因此，研究者將著重於此一層面的探究，希望透過科學寫作教學的實施、評量與既有的學習資料三者相互交叉比對，藉此尋求問題的解釋與結果的呈現，以作為研究的始末。. 2.

(13) 第二節研究問題與假說綜合以上所述的研究動機與研究背景，本研究探討在國小五年級自然與生活科技領域實施科學寫作教學對自然與生活科技領域學習之影響，其中包括學習成效和科學寫作成效兩大部分來討論，另外將比較分析語文能力與學業成就與科學寫作的相關性，從而檢討實施科學寫作的可行性與困難性為何？. 一、研究問題本研究欲探討的研究問題為： (一)實施寫作教學後，參與寫作的實驗組與傳統教學的對照組，其在科學學習成就測驗的得分是否有顯著差異？ (二)實施寫作教學後，實驗組、對照組與實驗組組內不同學業成就分組的學生，在科學學習成就測驗中，知識、理解、應用三方面表現的差異性為何？ (三)實施寫作教學後，實驗組不同學業成就分組學生的科學寫作作品得分，與前學期科學領域學業成就是否有相關性？ (四)實施寫作教學後，實驗組不同語文能力分組學生的科學寫作作品得分，與前學期語文領域學業成就是否有相關性？ (五)實施寫作教學後，實驗組學生的科學寫作作品與科學學習成就測驗是否有相關性？ (六)實施寫作教學後，實驗組學生對科學寫作的態度為何？. 二、研究假說本研究將以統計考驗進行以下虛無假說：假說一：實施寫作教學後，實驗組與對照組學生在「科學學習成就測驗一」、「科學學習成就測驗二」之得分無顯著差異。假說二：實施寫作教學後，實驗組不同學業成就分組學生在「科學學習成就測驗一」、「科學學習成就測驗二」之得分無顯著差異。 3.

(14) 假說三：實施寫作教學後，實驗組不同學業成就分組學生的科學寫作作品得分，與前學期科學領域學業成就無顯著相關性。假說四：實施寫作教學後，實驗組不同語文能力分組學生的科學寫作作品得分，與前學期語文領域學業成就無顯著相關性。假說五：實施寫作教學後，實驗組學生的科學寫作作品與科學學習成就測驗兩者分數無顯著相關性. 4.

(15) 第三節名詞解釋一、科學寫作科學寫作活動，是將寫作融入到自然課程的一種活動，它不僅包括課堂上剛開始的想法或是結束的寫作而已，還包括課堂上的討論、實驗室活動和小組活動的書寫與紀錄活動。並且鼓勵學生用自己的話，對科學概念表達心得與想法、達成溝通組織與改變科學概念的目的(陳慧娟,1998) 本研究所採取的是問題引導式科學寫作教學策略，活動主要分為兩階段。首先由教師提示主要概念，再請學生回憶相關概念，並將此相關概念與舊知識統整，將個人想法與觀點紀錄在訓練單或學習單上。其次再由教師提示學生寫作的大綱，請學生依據此大綱以自己的觀點、想法針對所學習的主題單元進行寫作。綜合以上所述兩項重點即為問題引導式寫作模式的教學。. 二、科學學習成就測驗係指研究者自編的「科學學習成就測驗」。此測驗經信度、效度、難度、鑑別度考驗，能反映學生在自然與生活科技領域的知識統整、意見表達與自我省思等表現情形。. 三、不同學業成就分組係指自然與生活科技領域不同學業成就而言。研究者依據四年級下學期自然與生活科技領域學期總成績，將實驗組學生分成高、中、低學業成就三組，以作為實施科學寫作教學之後的結果分析之用。. 四、不同語文能力分組係指語文領域不同學業成就而言。研究者依據四年級下學期語文領域學期總成績，將實驗組學生分成高、中、低語文能力三組，以作為實施科學寫作教學之後的結果分析之用。 5.

(16) 五、科學寫作作品得分係指所有的評分者以研究者改編的「科學寫作評量表」對同一學生的科學寫作作品所評定分數的平均值而言。. 六、對科學寫作的態度本研究所稱對科學寫作的態度，係指研究者對五年級參與科學寫作教學之學生實施「科學寫作態度問卷」及個別晤談後，加以量化及質性分析所得之結果。. 6.

(17) 第四節研究範圍與限制一、研究範圍 (一)研究地區：本研究以台灣本島中部為主要研究地區。. (二)研究對象：本研究以中部仁愛國小(化名) 九十六學年上學期五年級兩班共約 70 位學生為研究對象，採立意取樣。此學校五年級共有六班，學生於四升五年級時會統一由教務處重新編班，故研究樣本應可視為常態分布。. 二、研究限制 (一)教學方面本研究擬於學校自然與生活科技領域課程活動的時間進行教學研究，預定進行共十一週的實驗教學，為了不影響實驗組學生課業學習的品質，故於一般教學單元中融入引導式科學寫作教學，於每單元結束後實施寫作訓練單、學習單及正式科學寫作。在此前提下，實驗教學時間因而有其限制，無法做較長期、長時間的教學規劃。 (二)研究推論方面考慮研究者時間與能力有限，此研究只取兩個班級的學生為實驗對象，因研究樣本數量有限，不宜做廣泛的推論，但在量化質性研究方法並重的情況下，相信對未來相關研究亦具有一定的學術參考價值。 (三)科學概念與科學寫作的評分因為科學概念的陳述與科學寫作作品的表現兩者皆為質性資料的表現，故評分者、研究者在分析、評分時，較無法有一絕對客觀的標準，因此評定的結果有時因人而異，只能以所有評分者所評判的平均分數或研究者的經驗分析來趨近客觀，此有賴往後的研究人員發展出更適切的評分準則。 7.

(18) (四)研究分組方面研究者依據四年級下學期自然與科學領域成績，將實驗組分成高、中、低三種不同分組的學生，試圖探討學生的先備知識對科學寫作與科學學習成效之影響。但以這樣的學業成績來分組實際上有其干擾因素，因為實驗組全班 32 位五年級學生在四年級時分屬不同班級，當時均由同一位自然老師教學，但學校並未訂定明確的評分標準，因此就算兩位學習能力相當的學生，因為分屬不同班級，其所得之分數並不全然近似，所以研究者基於作業方便之因素，用此成績當作分組的依據確實有其盲點所在，故建議未來欲進行類似研究的學者，可配合研究對象就讀學校的教學單元設計標準化評量卷，待施測完畢後再行分組，亦即由研究者自行編訂評量卷預先施測，以排除先前自然教師評分的非客觀因素。將更有客觀說服力。. 8.

(19) 第二章. 文獻探討. 本研究主要是探討於國小自然與生活科技領域，實施科學寫作對學生的自然科學學習成效之影響。為求客觀起見，分別歸納相關類型的研究以鑑往知來，作為本研究理論與實務之基礎。本章共分成五個章節來探討，第一節為「科學寫作的意義與重要性」、第二節是「科學寫作的特質」、第三節是「科學寫作的形式與策略」、第四節「科學寫作的評量」、第五節為「科學寫作的實徵性研究」，以下分別敘述說明。. 第一節科學寫作的意義與重要性. 科學寫作涵蓋許多的基礎學習內涵，從語文能力方面的用字遣詞、句型句法的使用連接、段落的統整分類，到自然科學領域的知識記憶、概念理解、原理分析與運用，都是科學寫作所注重和強調的。因此要了解科學寫作，就必須從這幾個層面著手研究、分項探討。首先從科學寫作的定義開始說明，其次就科學寫作的特質特性進行分析，之後分別陳述科學寫作教學對科學教育的貢獻及其對學生學習之影響，希望藉由這三個層面的說明更深入理解科學寫作的意義與內涵。. 一、何謂科學寫作寫作的過程非常重要，學習者能從中學習及獲取知識，並能讓大眾對一些事物產生反應、分類思維與建構知識(Rivard,1994)。國小九年一貫課程綱要語文領域的課程目標中，明確訂定「表達、溝通與分享」為十大基本能力之一，學生必須應用語言文字表情達意、分享經驗、溝通見解。故於語文領域中早有寫作教學的實施。寫作平時能發揮在書信、整理筆記、日誌、札記與報告書寫上，它能作為溝通思想、表達思想的一種方式(許原嘉，2002)。給定學生一個題目，請學生根據題目書寫一篇文章，之後教師可以從學生寫作的作品中，了解學生對此一.

(20) 主題了解的程度為何，知道學生的想法觀點。有鑑於此，寫作在語文領域方面既然佔有一席之地，運用在其他領域科目上應該也能發揮一定的學習功效。例如近年來寫作學習被普遍運用在各個學科領域，例如：文學、語言、社會科學、自然科學等領域的學習上(Connolly & Vilardi ,1989 ; Rivard,1994)。應用在自然領域方面的寫作教學稱為「科學寫作」。科學寫作是一項正式的寫作活動，其所使用的文字語言必須依照該學科領域的規範和特別的慣例，所使用的寫作形式也需非常精準、簡潔扼要，並且要有技巧性 (Levine & Geldman-Caspar,1996)。科學寫作著重在打破傳統只重視拼字、文法、修辭等既有印象，將寫作活動融入科學課室當中，使學生以個人的觀感對科學概念表達自己的心得看法，促成溝通、組織與改變概念學習的目的(陳慧娟，1998)。因此，自然科教師為了提升學生的科學學習，在自然科課室裡實施科學寫作是值得推廣的。除了增進學習者的學習之外，科學寫作教學也是一種能提升學習者批判思考能力與表達意向的優良策略(蘇靜芳，2004)。一九六四年 Krathwohl 和 Masia 提出科學教育情意領域分項目標為：接受、反應、價值判斷或批判、價值組織、形成價值特色，其中的價值判斷是對所接觸的事物、現象作出批判或接受此價值，並能肯定自己的判斷。另外，國小四到六年級必須培養五種過程技能：(1)形成假設(2)確認變因(3)操作實驗(4)下操作型定義(5)解釋資料(甘漢銧、熊召弟、鍾聖校，民 80)。學生在解釋資料時，不可避免的會使用到語言文字來說明自己的看法、表達個人的觀點，所以具備良好的溝通能力是必要的。行為學派的心理學家蓋聶歸納出八種基本的學習類型，其中的語文聯想(verbal association)是將數個文字或符號，以適當的方法連結起來的學習。這當中除了能激發學生的想像力、創造力之外，也是藉由語言文字促成學習的例子。. 2.

(21) 二、科學寫作在科學教育的重要性近年來，科學寫作已經普遍實施於各學習階段，許多研究發現，科學寫作有助於科學領域方面的學習。陳慧娟(1998)認為科學寫作至少有幾項目標，首先要發現學生的先備知識；其次在探討新知識與舊知識的關聯與統整；最後則是知識的改造與擴展。另外，Klein(1999)認為科學寫作能夠促進科學概念的發展，至少有幾個優勢，一來科學寫作可促進自發性知識的形成；二來對寫作內容的反思能導引寫作者產生新的推論；再者當寫作者滿足於自己的寫作時，學習目標才能逐漸形成並產生關聯；最後教學者要求寫作者不同的文章體裁，可使寫作者反思並產生新知識。除此之外，科學寫作的功能分述如下： (一)增進學習者較高層次思考 Keys(1994)的研究發現，寫作教學中，學生可透過推論技巧的運用，評估自己本身對科學理解之模式，經過觀察、解釋實驗結果、整合研究資料能使他們產生新的認知模式。所以，科學寫作能夠統整學習者的新舊知識，讓他們產生改變自己的觀念和寫作形式的動力，在這過程當中無形的增進科學理解和推理思考的能力(Shelley, 1998; Tucknott & Yore,1999)。除了推理能力、理解能力的增長，Bell(1985)也指出寫作實際上是一種思考編碼的活動，它促使學生的學習與思考，在寫作過程中讓學生可以反思所學過的知識內容。國內學者王彩純(2005) 以自然科學寫作融入自然科教學探討其對學生學習成效和學習態度的影響，以及學生對於科學寫作的看法和感受。結果顯示：在學習成效方面，引導式科學寫作策略對學生自然科力學單元的學習具顯著成效；科學寫作能增進學生溝通表達能力、科學知識統整能力、自省能力與學習興趣，科學寫作也可促進高層次思考，增進語文和科學的溝通、組織與理解，作為傳達、分享及評量學生學習的工具，研究者認為科學寫作運用在自然科教學確實是可行的。. 3.

(22) (二)改善學習者的溝通能力 Vygotsky(1962)指出概念的形成需要藉著記憶、推理、表達等心智運作，以文字、符號闡明個人思想。Bruner(1960)則認為有三種不同類型的表徵方式存在於思想的主體或真實世界：符號表徵、影像表徵、動作表徵。個體認知發展的特點在於透過文字或符號等中介歷程的思考行動，以避免受到刺激的控制(甘漢銧、熊召弟、鍾聖校，1994)。梁郁汝(2004)提出學生在科學寫作的過程中，可學習用文字呈現出個人的知識、經驗或概念，達成與別人溝通交流、互相學習的目標。此外，教師經由分析學生的作品，不難發現學生們能將已經理解的知識轉換成自己獨特的語言，透過觀察呈現出的作品，教師能進一步理解學生作品本身的豐富性，進而確認寫作的成效(Wallace, 2004)。 (三)提升自然科的學習態度科學寫作所呈現出的多元性分工有助於學生提升對科學學習的態度，如果教師能再適時給予學生寫作上的引導，他們對科學課程的學習將更積極有成效 (Prain & Hand, 1999)。實施科學寫作教學時，如果能以鼓勵、分組競賽或個人競賽的方式進行，可使學生願意嘗試與接受科學寫作，並且在教師的引導下能培養學生表達及思考能力，克服活動進行時的恐懼與無助感(周文君，2001)。除此之外，學生通常在寫作教學之後能專心聽講、主動學習，且能符合教師的教學目標，提高問題解決方法的能力(蔡志賢，2003)。梁郁汝(2004) 以行動研究方式探究科學寫作融入自然科教學中對學生學習成效和學習態度的影響，發現科學寫作對提昇學習態度具有顯著成效，學生在教學後較能專心上課、認真參與學習活動、變得喜歡自然課，並認為科學寫作可以幫助自然科學習並可提昇寫作能力，對科學寫作活動亦抱持肯定的態度。 (四)作為概念評量的工具科學寫作可以反映學生的先備知識，透過寫作，教師可了解學生的背景知識 (梁啟峰，2003)。Fellow(1994)以 25 位學生為研究對象實施科學寫作，教學前 4.

(23) 與教學後分別施以前後測，並用概念圖轉譯學生的知識表徵後，發現學生的概念有明顯增加，並且認為寫作並不困難，最後歸納出科學寫作能使學生統整新舊知識概念，而逐漸建立真正的科學知識。另外，藉由寫作的過程，學習者對科學理解所建構的科學知識會增加，無形中產生知識的轉移(Keys, 1994)。蕭登峰(2003) 認為科學寫作能了解學生概念改變的過程，適合診斷學生的迷思概念。鄧禺(2005) 利用引導式科學寫作方式探討國小五年級學童對於「水的變化」之相關迷思概念，發現此種教學方式可以診斷學童迷思概念，並可協助教師深入地了解學童可能擁有的迷思概念。由此可知，科學寫作是診斷學習者概念、知識結構的良好工具，如果能再與學習者的先備知識結合，則能使教學者在教學時事半功倍，達成促進學習的成效。 (五)促進概念的建立與發展 Mason 與 Boscolo(2000)認為科學寫作可以引導思考，並且有助於達成概念的理解、對新主題的了解與建構知識。許原嘉(2002)發現科學寫作能促進科學概念的理解。劉國權(2001)發現 STS 教學與寫作融入 STS 教學比一般教學法更能提升學童對科學概念的理解。梁郁汝(2004)指出實施科學寫作能提升學生的科學理解能力，學生於教學後有較多的科學概念，具有顯著效果。蕭登峰(2003)的研究顯示，科學寫作結合操作實驗與小組討論可提高學生的概念理解情形、能培養正確的科學概念，具有學習的顯著效果。張麟偉(2005)欲探討結合科學寫作與 POE 教學策略以探究國小學生電磁鐵概念之學習發現，在此種教學模式中，可以引發學生的原有概念，並促進概念學習。另外，此種教學模式能幫助過程技能的學習、討論能力的培養、概念的解釋與應用。. 5.

(24) 第二節. 科學寫作的特質. 科學寫作是一項獨特而有效的科學學習法，要發揮科學寫作的功效則需先了解科學寫作的特性，底下歸納出一些相關的特質。首先，科學寫作存在許多認知的歷程，每一種歷程模式反應出不同時期、不同的學者專家對如何發揮寫作技巧的看法。其次，科學寫作有其獨特的寫作要素，必須掌握這些要素才能善於科學寫作。. 一、科學寫作有其特殊的認知歷程 (一)科學寫作的認知歷程模式寫作的歷程按照不同時期的學者見解，大致可分為「階段說」(stage model of writing)與「過程說」(cognitive process mode)，其中「階段說」由 Roham 於 1965 年所提出，他將寫作分為三階段。第一為寫作前的計畫階段，寫作者本身需先規劃方向、統整思想以準備進行寫作，其中計畫包括產生想法、組織內容、建立目標。此一時期的著重於掌握寫作的目標，以不偏離主題為重點。其次為轉換階段，所以稱為轉換，意即作者將本身的想法、概念，根據計畫階段的構想以文字語言表達出來，形成真正的寫作文章(引自吳錦釵，1997)。因為持「階段說」看法的學者較無關注寫作的互動關係，例如作者本身的內在思考過程，因此後人逐漸發展出另一種「過程模式」，其中以 Flower 與 Hayes(1981)所提出的「寫作歷程模式」(cognitive process mode)為代表，此一模式包含了三大部分。 1.寫作環境此一項目包含了內在環境與外在環境的影響。內在環境則指大腦的發展與傳輸狀態。近代科學家發現人類的右半腦負責〝圖形式〞與〝完整式〞的訊息；左半腦則處理〝語言符號〞與〝分析式〞的資料。寫作活動能整合左右半腦的資訊，形成可見的視覺符號。另外於外在環境方面，作者本身對主題的了解、與閱讀者的關係、寫作的場合、寫作的目的…等諸如此類也都將影響作品的呈現。 2.寫作者的長期記憶作者本身已經具備的知識、理念也會影響作品的表達，這常常關係到寫作者 6.

(25) 腦部所儲存的長期記憶。此處所謂的長期記憶，泛指個體過去所學過的知識概念、邏輯形式累積在大腦皮質所形成的記憶系統。例如主題若是之前就已接觸過的活動類型，作者將能從記憶中喚起相關的知識概念，形成寫作的背景知識。 3.寫作過程除了之前「階段說」所陳述的計畫階段(planning)和轉換階段(translating) ，Flower 與 Hayes(1981)提出第三階段的「反思與回顧」(reviewing)。一篇文情並茂、言簡意賅的文章必須經過反思、檢查才能達成，作者本身完搞後，必須重新閱讀自己所寫的作品，尋找是否有值得修改之處，加以琢磨之下才易形成一篇優良的文章。最後 Flower 與 Hayes(1981)認為這三個階段不是依照順序的出現，而是在寫作過程中交互運用、相輔相成，才能發揮寫作的效用。茲將兩位學者的論點整理成整合如圖 2-2-1：. 圖 2-2-1 Flower 與 Hayes(1981)的寫作歷程模式. 寫作環境. 寫作任務. 外在儲存. ◎ 主題 ◎ 閱讀者 ◎ 寫作目的. ◎本文產生的 ◎其他資源. 寫作過程. 寫作者的長期記憶計畫 ◎ 對主題的知識 ◎ 對讀者的知識. 設定目標. 產生想法. 回顧. 轉譯. 閱讀. 組織內容. 修正. ◎ 寫作先備知識. 監 7. 控.

(26) (二)科學寫作過程的理論模式除了認知歷程模式的提出，Bereiter 和 Scardamalia(1987)在從事科學寫作相關研究之後，也緊接著提出兩項「科學寫作過程的理論模式」。. 1.知識說明模式(knowledge-telling model) 傳統式的學校教育著重在知識的傳遞與累積，教師的工作在於將教材內的知識傳授給學生，學生主要在牢記這些基本學科知識，這類型的知識傳授方式就是知識說明模式。此模式如果運用在寫作上，寫作的重點將放在作者如何將本身所具有的知識、所學過的概念描述紀錄下來，其中大部分的時間在構想如何運用適當或優美的詞句以陳述例行的寫作工作。此類寫作較無法從知識中獲得啟發從而產生新知識，但優點是教師可以運用此模式了解學生的起點行為與先備知識，進而改善教學。. 2.知識轉化模式(knowledge-transforming model) 相對於說明知識模式的平鋪直敘，知識轉化模式即為了改善此缺點而來。 Bereiter 和 Scardamalia(1987)之後提出了〝內容要素〞(content space)與〝修辭要素〞(rhetorical space)兩大觀點。就科學寫作活動而言，之所以名為科學寫作，其作品內涵必須具備科學觀念與寫作技巧，兩者缺一不可。內容要素亦即科學觀念、理論、內涵；修辭要素亦即遣詞用字、表情達意的寫作技巧。當作者在進行科學寫作之時，同時也被考驗著如何將此兩大領域的知識、觀念做一統整進而呈現出來。當寫作者思考知識與信念的問題時，同時牽動著語詞與文法的選擇，也可說其中一種要素的輸出就是另一項要素的輸入，在兩者相互激盪、影響之下，寫作者本身也喚起反思的行為，在此情形之下，舊知識可以藉此激發出新的創意，產出新知識，這對促進科學探究、符合建構主義的精神是實際而可行的。茲將上述兩種模式整合如圖 2-2-2： 8.

(27) 圖 2-2-2 Bereiter 和 Scardamalia(1987)的知識說明與知識轉化模式整合圖. 作業的心智表徵. 問題分析與目標設定. 內容知識先備知識新資訊. 內容要素 1.確認相關知識 2.決定資料意義 3.建構推論 4.發展概念 5.知識結構. 論述知識科學形式知識寫作策略. 透過語言澄清意義. 問題轉化需要語言促進對意義的反思. 問題轉化. 知識說明過程. 確認主題. 確認型式. 建構記憶的探針利用探針從記憶中提取內容測試適切性失敗通過寫作(筆記、草稿等) 更新文本的心智表徵. 9. 修辭要素 1.選擇語言 2.溝通資料意義 3.建構立論原則 4.發展科學本質知識.

(28) 二、科學寫作的寫作要素 Prain 與 Hand(1995) 提出「科學學習的寫作元素模型」，其中包含了五個面向的寫作元素：寫作的主題、寫作的形式、寫作的目的、寫作的對象或讀者、以及文本的製作方式。透過這些面向的交互作用可以形成不同的組合，例如相同的主題之下，採取不同的形式就能寫出不一項的作品表現；或是在相同的寫作目的下，不同的讀者群就要以適當的表達方式呈現。胡瑞萍與林陳涌(2002)認為，此模型所提出的寫作要素能引導教師作為科學寫作設計的參考，另一方面，教師也能將這些寫作的要素提供給學生，達成師生共同寫作或讓學生獨立運用的功效。. (一) 寫作的主題(topics) 寫作主題的取材範圍包含了主要關鍵概念(key concept)、相關性主題 (linking themes)、對事實的了解(factual understanding)以及概念的應用 (apply concepts)。. (二) 寫作的形式(types) 如同一般文章一樣，科學寫作的形式也可以自行變化運用，必要時可融合不同的形式於同一篇文章中。教師就像一位航海員，扮演啟發學生寫作創意的角色。無論是教師計畫性的示範寫作形式，或是讓學生自由發揮創作都是可行的方法。例如：記敘文、傳記、說明文、論說文、科學報告、科學日誌…等體裁皆可運用，形式不勝枚舉。. (三) 寫作的步驟 Prain 和 Hand(1996) 認為教師如果能事先告知學生寫作的目的，較能幫助學生達成科學寫作的成效。他按照教學(學習)前、教學(學習)中、教學(學習)後三階段，將寫作步驟歸結成如下重點： 10.

(29) 1. 教學（學習）前：教師事先了解學生的先備知識，再依學生的知識背景預想合適的教學策略，之後運用適當的方法呈現此教學策略，最後按照此策略模式擬定教學計畫，付諸行動。. 2. 教學（學習）中：教學一開始要將知識的重點展現出來，之後讓學生重新陳述自己所得知的概念，確定概念的正確性後，教師便開始引導學生寫作綱要或讓學生自行思索，此時期教師需不斷迫使學生釐清重點概念並加以篩選，必要時讓學生提出自己的主張或立場，最後使學生將自己的新主張調適運用於不同的情境，並學習檢驗自己或他人的解釋是否合理。. 3. 教學（學習）後：學生透過前面步驟的學習，至此應開始將自己的理解用於新的問題或情境，教師亦利用此階段實施測驗或評量以檢定學習成果，若因此發現學生的迷思概念或另有概念，則恰可迫使學生修正原始概念，最後激勵學生設計解決的方案。. (四)對象或讀者寫作者在面對不同的閱讀者時，需要考慮他們的需求或先備知識，例如學生在寫作時需思考教師們的想法，考量寫出的作品是否能讓教師們能方便理解，如此也能幫助學生再一次釐清觀念。. (五) 文本的製造方式科學寫作的作者不限定一個人，它也可以是團體的組合表現。獨立寫作的優點是可促使寫作者反思，並重新檢驗自己的認知結構，讓自己的觀點更加明確。而團體寫作的優點則是讓群體有彼此交換意見的機會，建立共同對話的平台，從中可學習如何說服別人、聆聽別人的意見、互相檢視彼此看法的適當性並學習彼 11.

(30) 此的優點以從中獲得概念的啟發。另外，寫作的文本應可突破傳統的限制，可善加運用各類媒介，諸如：電腦、戲劇演出、藝術作品、海報傳單…等，如此更可激發學生的創作能力，使寫作更精緻化、多元化。. 12.

(31) 第三節科學寫作的形式與策略為了因應學習者不同的發展需要與教學者不同的教學目標，科學寫作發展至今已有許多類型的形式與策略。教師在運用科學寫作實施自然科教學時，如果能熟悉寫作的形式和策略，即能根據不同學習情況的學生、不同的教學需要以及不同的時空背景妥善發揮寫作的成效。. 一、科學寫作的形式根據教育部重編國語辭典修訂本的解釋，「形式」在文學作品上指作品外在的體裁，如詩、散文、小說等，都屬形式，它是相對於作品的內容而言。形式也代表著抽象或具體的事物，其形態的直接表現或組成。與文學作品相形之下，科學寫作自然也有其寫作形式，針對不同學習類型而採取適當的寫作形式將能使教學成效事半功倍。本節以不同學者所提出的寫作類型作分段的依據，並盡量採列舉說明之。 (一)Britton(1970)提出跨課程寫作的形式「跨課程寫作(Writing across the curriculum )」從八 O 年代開始在美國本土受到極高的重視，當時的學者 Britton(1970)依照不同的寫作目的，提出的跨課程寫作的類型有： 1. 表達性寫作(expressive writing) 此類型寫作常以作者本身為中心的第一人稱來顯現，凡是寫作者個人的思想、感覺、認知，都可透過此種反映出來。它的架構雖然比較鬆散，但也較貼近學習者的本意。日誌、書信、日記、手稿等均屬之，它被公認為是學習科學寫作的普遍方法。 2. 執行性寫作(transactional writing) 執行性寫作在既定的模式下，可以溝通寫作者與閱讀者的觀念想法、告知訊息、說服他人，譬如：散文、計畫、報告、備忘錄等。 3. 詩意性寫作(poetic writing) 寫作者可以依照自己的想法，充分發揮想像力，以各種不同的寫作形式書寫， 13.

(32) 它能同時使寫作者和閱讀者產生反思作用，體會自我與他人的經歷、情感，此類型包括：戲曲、詩篇、小說等。 (二)Keys(1999)提出五種現代科學寫作形式近代學者 Keys(1999)為因應時代的變遷，提出符合現代科學寫作的基本類型，共分五項： 1. 實驗性寫作(Experiment) 實驗性寫作以科學方法表現出傳統形式的演變，科學家能使用此類型寫作來驗證自己的研究成果(Martin,1993)。學習者可透過實驗性寫作法，運用自己的設計並預測實驗結果，它的內容有：目標、策略、方法、結果、討論。Keys(1999) 提出兩項實施實驗性科學寫作的方法使科學寫作也能成為以探究為導向的教學活動。首先，先由學生設計實驗並動手操作，經過小組或團體討論，使學生學到設計實驗的方法並能下結論。其次，在開放的教學環境之下，學生透過實驗所獲得的資料和結果必須審慎評估，最後選擇適當的假設來解釋與證明。總括來說，由學生自行操作實驗並依據實驗結果或數據資料，透過科學性的觀點以寫作來解釋或下推論的方法，即稱為實驗性科學寫作。 2. 解釋性寫作(Explanation) 解釋性寫作的目的在於使學習者解釋出某一科學的原理或概念。它是著重於科學過程的寫作類型，可藉著邏輯的序列組織起許多擬人法的行動動詞(Martin, 1993)。許多最近的科學概念改變研究都認為解釋性寫作能有效建立科學概念 (Fellow, 1994; Keys, 1994; 蕭登峰，2003)。解釋性寫作鼓勵學生透過原始或二手的資料，尋找理論依據或證據來支持某些科學觀點。Fellow(1994)認為學習者如果常以此寫作形式解釋科學活動，將能促進學習者有較佳的「邏輯性論點」與較多的「概念獲得」。所以所謂解釋性科學寫作，意指學習者運用已知的科學概念、科學語詞，說明陳述科學事件，並根據邏輯的順序重新組合相關概念，最後組織串聯這些科學概念以做說明與下結論。 3. 報告性寫作(Report) 報告性寫作能提供科學結構的操作、分類與組合，普遍使用於學校科學教學用 14.

(33) 書。主要在紀錄閱讀者不足的知識、訊息，以便與閱讀者溝通、教導他們(Keys, 1999)。這種廣泛被應用的報告性寫作模式，也能將資訊整合、組織，使得教學者能將教科書上的知識、概念運用報告性寫作方式教學，換句話說，教師能用更接近學生的觀點重新詮釋教科書上的教材內容，使學生更能理解其中的重要概念，增進教學成效。同理可知，學生也可以透過報告性科學寫作的方式，針對課程內容、書本、期刊…等各式各樣的的資訊來源加以整理、歸納，將自己所獲得的科學概念、知識再次呈現出來，如此教學者即能從中了解學生所學，也能作為診斷學生概念的工具。 4. 傳記性寫作(Biography) 傳記性寫作的目的在引起學生學習興趣，它可反映某些科學家的真實生活或貢獻，並從中找出學生常有的科學概念。所謂傳記性寫作，意指寫作者運用已知的歷史資料外加本身的聯想力，以科學家的人物傳記、科學史為主題形式，試圖引發學習者對科學學習的興趣，並且十分詳盡的闡述相關科學概念，此種方式經常用來教導學生基礎科學概念。例如以牛頓為主題的傳記故事，除了能讓學生了解牛頓的生活環境、時代背景，同時能闡述萬有引力、微積分理論發展的由來，進而了解科學知識的革命以及知識演化的歷程。 5. 說明性寫作(Exposition) 所謂說明性科學寫作，是指經由蒐集原始的或二手資料，針對一項特定的議題互相辯論、提出證據、說明個人論點，此類型科學寫作主要在促使學生藉由尋找證據以支持特定的科學觀點、科學性議題。此種寫作模式尚未被廣泛使用。例如不久前在國內引發各界討論的興建高山纜車問題，就適合以說明性寫作模式讓學生進行個人科學觀點的爭論，從中培養學生尋找資料、蒐集證據、為某一見解辯駁的能力。 (三)Prain 與 Hand(1999)提出五個科學寫作的形式與 Keys 同時期另有 Prain 與 Hand(1999)兩位專家提出五個科學寫作的面向，分別為描述性寫作、敘事性寫作、教導性寫作、解釋性寫作和議論性寫作，其內 15.

(34) 容與 Keys(1999)所提出的五種現代科學寫作類型頗有相似之處，其重點歸納如下 (引自蕭仿玲，2006)： 1. 描述性寫作描述性寫作經常是由科學方法上的分類原則，或普遍報導性的科學事件所組成，它能涵蓋的範圍包括科學性報告、科學定義、科學常識、科學新聞或個人對科學的見解。 2. 敘事性寫作敘事性寫作的範圍包括科學日誌、日記，學習日誌，以及例如口頭翻譯、回憶錄性質的非正式訪談對話，比較屬於直接陳述的性質，而不需要做過多的整理與修飾。 3. 教學性寫作教學性寫作常用於科學實驗、方法、操作等一系列科學過程，往往能將實驗步驟、操作方法一一詳細說明。此類型寫作擅長運用前人已經完成的技術、診斷方法，作為有利教學的工具。 4. 解釋性寫作解釋性寫作被用於處理一連串有因果關係的科學事件，常使用邏輯式連接詞如：「假如…，然後…」等句型，嘗試將所觀察的結果與寫作者本身已建立的概念想法做一合理的連結。 5. 議論性寫作議論性寫作的使用範圍為研究報告、論文、討論、或評論中以試圖說服他人，據此建立所欲探討議題的範圍和條件，然後對該項議題提出質疑、支持贊同或進行批判的任務。 (四)Glynn 與 Muth(1994)的寫作形式與上述幾位學者相比，Glynn 與 Muth(1994)認為寫作必須具有實用性，有實際的讀者群、具有說服力而且是比較客觀的，它可以整理出幾種類型或特質。 1. 實地考察紀錄實地考察紀錄主要記載寫作者在某一時空當中，親身體驗、觀察到的人、事、 16.

(35) 物，例如：考古工作、生態研究、環境科學研究…等。 2. 解釋性短篇文章解釋性短篇文章主要在詳盡陳述寫作者所關注的科學概念或概念群，經由解釋、闡述，以作為教學、反省或診斷學習的方法。 3. 實驗紀錄學生在學校單位進行科學活動時，常會使用實驗紀錄作為輔助學習的工具，紀錄內容不外乎對實驗的觀察、自我提出的假設、實驗方法與實驗結果。 4. 報導性文章學生有時為因應課程作業或自發性的探究活動需要，可針對學校、社區做相關科學主題的訪問或實驗，並根據過程中所獲得的資料加以彙整成報導性刊物，藉由此類型寫作也間接激發學習的興趣。 5. 環保議題文章或信件基於對環境保護議題的重視，教師可指導學生發表環保議題的文章或信件，促使相關人員對環保的重視，以達到生活融入教學的目的。 6. 科學日記、日誌教師可鼓勵學生針對課堂內或課堂外所參與的科學學習活動，以科學日記或日誌形式紀錄下來，以作為學生行動後的反思。. 二、科學寫作的策略從跨課程寫作的推行至今，許多學者也陸續提出科學寫作的實施策略。所謂科學寫作策略，泛指科學寫作的計畫、方式、實施步驟而言。本節按照提出理論的先後順序整理，其中亦包括了教學者介入的程度而有所差異，可作為實施教學寫作之參考。 (一)自由寫作(free writing) 教師實施科學寫作時，如果教學的重點著重啟發學生的表達能力、表達意願或是創造力，自由寫作策略是適當的選擇。它是由 Elbow(1973)所提出，通常都 17.

(36) 是不限定寫作範圍的開放式主題，先讓學生小組或全班討論，互相激勵想法，不需重視語句的使用，直到正式寫作時才需注意語詞的表達與技巧。它強調讓學習者的想法不受到限制，不需注意想法的品質、句子的架構、句型的技巧，避免給學生先入為主的觀念，在此前提下，自由寫作策略往往可以激發學習者創意式想法。Glynn(1982)的研究發現，透過自由寫作的策略能有效協助學生運用有限的記憶、簡化句型、語詞的處理，使學生免於對寫作的恐懼，從而增進對寫作的興趣。. (二)自我引導式寫作(self-guided strategy) 相較於自由寫作的開放性與自由性，如果教師逐漸注重寫作的品質與成效，勢必需要具有結構式的模式來引導學生。有鑑於此，Graves(1983)提出自我引導式寫作，認為教學者在進行科學寫作之前只需教導學習者幾項寫作的重點，使學習者把握寫作的內容，即可讓他們開始寫作，其重點包含有：寫出數個主要大綱、決定段落次序、決定刪除的內容範圍、寫作中融入個人情感以及決定寫作的內容為何？如圖 2-3-1。圖 2-3-1 Graves(1983)自我引導式寫作策略步驟. 寫出數個主要大綱. 決定段落次序. 決定刪除的內容範圍. 寫作中融入個人情感. 決定寫作的內容. (三)問題引導式寫作(question-guided strategy) 此模式一樣由 Graves(1983)所提出。問題引導式寫作能讓學生呈現的寫作作品更具結構化、更有組織性，教師根據本身的專業素養與對科學寫作的經驗理解，為學習者規劃妥善的問題架構，試圖引發他們做更深入的觀察與統整，以達成更具條理的作品成效。學習者開始投入寫作之前，教師需事先與學生做口頭或書面的討論，以作為引導學生寫作的策略(如圖 2-3-2)，其中包括五個步驟並舉例 18.

(37) 如下： 1.提出初始問題：今天我們探討的主題是什麼？ 2.提出焦點問題：這個主題中有哪些最重要的概念？ 3.發展問題：這些概念是怎麼知道的？ 4.架構問題：以後遇到不懂的科學現象，可以怎麼去探討並獲得答案？ 5.反思問題：今天的課程帶給你什麼想法或啟示？圖 2-3-2 Graves(1983)問題引導式寫作策略步驟. 提出初始問題. 提出焦點問題. 發展問題. 架構問題. 反思問題. (四)長篇幅寫作除此之外，Bereiter 和 Scardamalia(1987)提出長篇幅寫作策略的構想，認為只要提示學生一些想法，就能使學生掌握表達的內容、技巧。提示分為五項，首先是「發表新構想」，例如請學生發表導致這個現象的原因是什麼？其次是「考慮如何改進」，此時在教導學生透過操作、解釋、說明等不同方式，思考如何將自己的觀念傳達給別人知道。再來是「詳細的解說闡明」，目的在使學生如何詳盡的陳述個人觀點。之後為「探討發表的意義」，例如讓學生思索某一事件的意義為何？最後則是「聯想與應用」，主要是教導學生如何運用此模式傳達其他訊息讓他人了解。如圖 2-3-3。圖 2-3-3 Bereiter 和 Scardamalia(1987)長篇幅寫作策略步驟. 發表新構想. 考慮如何改進. 詳細的解說闡明. (五)啟發式寫作(science writing heuristic) 19. 發表的意義為何. 聯想與應用.

(38) 上述幾項寫作模式一來著重於學生的自由發揮，二者著墨於教師的專業引導，而啟發式寫作策略的目標則是求得更具優勢的寫作成果，Keys(1999)提出啟發式寫作策略。而啟發式寫作模式則將科學寫作分成教師與學生兩個思考模式，又將整個寫作活動與實驗過程互相涵蓋後，分為實驗前、實驗中與實驗後三的階段。 1. 教師引導教學模式(teaching mode) 此模式依進行的程序分別為「課前準備事項」、「確認學生的先備知識」、「進行實驗或課程」、「第一階段協商─個別寫作」、「第二階段協商─作品分享與比較」、「第三階段協商─其他相關資訊的比較」：例如與網路資料、課本內容、教師觀點互做比較、「第四階段協商─個人反思並互相交流溝通」：例如請學生寫學習日記反省學習經過，並請小組間互相討論，檢討改進事項，最後則為「綜合討論與教學後反省」。圖示如下。圖 2-3-4 Keys(1999)啟發式寫作策略─教師教學模式. 課前準備事項. 作品分享與比較. 確認學生先備知識. 進行實驗或課程. 其他相關資訊比較. 個人反思並互相交流. 個別寫作. 綜合討論與教學後反省. 2. 學生思考模式(thinking mode) 學生在小組或團體協商階段亦可運用啟發式科學寫作。其步驟分別為「尋找起點問題」：想了解的問題是什麼？其次為「預測與假設」：如何解決此問題？怎麼做？接著是「觀察與紀錄」：嘗試行動中我觀察到什麼？「推論」：實驗結果為什麼是這樣？做出推論。「證明自己的推論」：有哪些已學過的科學知識、定理能夠證明自己的推論？「閱讀與比較」：我的想法和他人、老師或科學家一樣嗎？最 20.

(39) 後為「學生自我反省」：怎麼做會更好？如圖 2-3-5。圖 2-3-5 Keys(1999)啟發式寫作策略─學生思考模式. 起點問題. 預測與假設. 證明自己的推論. 觀察與紀錄. 推論. 學生自我反省. 閱讀與比較. 此種啟發式科學寫作策略，又將整個寫作活動與實驗過程互相涵蓋後，分為 Keys(1999)啟發式寫作策略實驗前、實驗中與實驗後三階段，整理成如下表格：表 2-3-1 Keys(1999)啟發式寫作策略實驗前、實驗中與實驗後三階段階段時期. 步驟流程 (1) 討論起點問題。 (2) 設計實驗。 (3) 小組分配工作事項。. 實驗前階段 (4) 蒐集資料。 (5) 統一紀錄格式以作為對照。 (6) 發表資料。 (7) 確定有無分工。 (1) 小組進行實驗。 (2) 觀察與蒐集資料。實驗中階段. (3) 紀錄結果。 (4) 操縱變因的掌握。 (5) 從圖表中尋找關係。 21.

(40) (6) 比對資料公開討論。 (7) 小組討論形成共識。 (1) 尋找問題、現象、資料、結果與證據間的相關。 (2) 統整實驗結果。實驗後階段. (3) 學生反思自己原本的概念與理解。 (4) 分享與比較實驗發現。 (5) 對相關概念的討論與協商， (6) 反思概念轉變的歷程。. 問題引導式寫作除了讓學生透過寫作學習科學領域的課程，也增加了教學者以分段問題從旁引導的策略，較能避免學生不知如何下筆？空有知識卻不知如何表達之憾。除此之外，透過分段問題引導的方式也使學生的文章更具結構性與組織性，故本研究決定以問題引導式寫作作為實驗組教學策略。. 22.

(41) 第四節科學寫作的評量實施科學寫作雖然可以改變學生的概念、促進學生高層次的思考、提升溝通能力以及作為教師評量學生科學概念的根據，但是不可諱言的，教師在評定學生的寫作作品時確實是一項繁雜的工作，而且也很有可能會因為不同的評分者、不同的時空，導致所評定的分數會有差異(王信智，2000)。由此可見，要做好科學寫作的評量工作絕非易事。除此之外，在不同的環境對不同的人都有不同的評量意義，一般來說，評量的意義是：在某些標準之下，透過測量、非測量與其他技術等方式，對所收集的量化或質性資料加以綜合統整，來訂定個人或團體的成就表現(Doran, Lawrenz, & Helgeson, 1994) 。科學寫作的評量大略可以從主題（theme）、想法（ideas）、組織性（organization），和表達性（presentation）四個方面來探討（Roid，1994）。一、主題寫作的主題就像一個人的耳目，沒有認清主題的寫作者就如同瞎子摸象一般的漫無目標。所謂切入主題，意指明白該篇寫作的重點目標為何？該篇寫作的意義何在？想要傳達什麼訊息給他人？明瞭之後，就需要將相關領域的概念、知識準備統整起來以便介紹主題、解釋主題或是支持主題的觀點論調，使閱讀者能更深入的了解主題。在開始寫作之後，所有的文章內容應該保持與主題的相關性，圍繞著主題發展，這樣才不會偏離主題，言之無物。二、想法如果主題是一個人的耳目，那麼想法就是視覺組織和聽覺組織。耳目必須由器官內的聽覺神經、視覺神經所構成；主題也必須由想法、觀念、見解所組成。由於是指科學寫作而言，這裡所講的想法、觀念、見解應該與科學領域有密切相關性，寫作者無論是否為科學專業人員，都必須根據先前所學習的科學概念、知識、技能當成寫作的背景知識，以此背景為前提所寫出的文章內容才能正確、豐富而多元，最後為求慎重起見，寫作者應該常常檢視自己的寫作內容有無違背科 23.

(42) 學邏輯原則，以求概念與概念、想法與想法之間的互相融合。三、組織性良好的文字組織（text organization）可以使閱讀者更容易明瞭寫作者所要表現的內涵。因此，科學寫作必須以想法或科學概念為出發點，使用必要的連接詞將相關的想法或概念串連成有意義的句子，再把有關聯的句子置於同一段落，最後將不同描述重點的段落銜接起來就能呈現整個文章的架構，簡單的說，這種文章架構的表現就是一份完整又具有階層組織的文件(Huang, 1999)。四、表達性科學寫作應該愈簡潔、愈簡單明瞭愈好，但一般人往往認為深奧難懂的文章才是有內含、有深度的作品，這其實是大眾普遍具有的錯誤認知。（Foster, 1984）。為了避免前述的迷思，寫作者應該使用淺顯易懂、通俗常用的語詞和句子表達個人的觀點，也不需將句子刻意加長以突顯該句的重要性，因為愈是艱澀冷闢的語詞愈讓人容易誤解文字的意義；愈是繁複冗長的句型愈讓人不知所云。最後也需考量文法組織、標點符號的使用正確與否，才是一篇通情達意、言簡意賅的好作品。由於 Roid(1994)所提出的上述四項評量標準確實可行，並能反映科學、語文兩大領域的學習成效，也與本研究所欲探討的科學與語文之間的相關性有關，故研究者即參酌此評量標準發展「科學寫作評量表」，使科學寫作的評分更具可靠性與客觀性。本研究所發展之評量表，分為科學概念與語文表達兩大評分原則，其中科學概念分為「主題內容」、「個別概念」、「概念連結」、「科學理論」四個評分項目；語文表達分為「文章整合」、「分段結構」、「內容表達」、「字彙使用」四個評分項目。「主題內容」合乎 Roid(1994)所提的主題（theme）原則，「個別概念」、「概念連結」、「科學理論」符合想法（ideas）原則，「文章整合」、「分段結構」相對於組織性（organization）原則，最後「內容表達」、「字彙使用」相應於表達性（presentation）原則。. 24.

(43) 第五節科學寫作的實徵性研究科學寫作不只是教學方式的另一項突破，它對整個教學目標的提升也佔有舉足輕重的地位。從跨課程寫作的初步構想到科學寫作定位的確立，已有為數甚多的國內外學者以實際教學的方式突顯出科學寫作的成效。雖然策略的差異也伴隨著成效的差別，但從諸多的討論當中亦不難歸納其中的相關性。本節主要是從一些研究報告中，按照實施寫作教學後所呈現不同的成果優勢，探討各個相關研究的結果，以作為支持科學寫作教學的理論依據。. 一、國內外學者研究成果 (一)促進學生在科學領域的學習科學寫作是一具有潛力的教學策略，其對學生的學習亦復如此。Fellow(1994) 以城市地區的中學學生為研究對象，探討實施科學寫作對學生科學學習的成效，發現對學生學習有顯著效果，並整理出透過寫作促成概念改變的方式有三種類型：第一、學生能在寫作內容中增加新的概念、原理。第二、寫作活動使學生更能有組織性的中心概念。第三、學生的理解將會漸趨科學界的理解範疇。 Tucknott 與 Yore(1999)對國小四年級學童實施科學寫作，發現高層次能力的學生相較於一般學生在學習成效上進步更多，低層次能力學生進步較有限，另外在男、女生方面，高層次的男生或女生都進步較多，低層次的男女生進步最少。學生對科學寫作的觀感是，會畫室寫作和說明圖類的寫作最容易，最難以克服的是句子意義的解釋。大部分學生因為對科學專有名詞的不熟悉往往導致文字、溝通能力的不足。 Peasley、Rosean 和 Roth(1992)研究一群國小三年級學童及其自然科教師實施科學寫作的情形，發現教師如果事前告知學童讀者的性質與寫作的目的，將使學童的寫作品質提升，然而相對的，教師對寫作的教學信念，以及學童學習運用科學寫作此一新的策略，需要一段較長的時間適應、學習。研究也發現，科學教師與學童都對科學寫作抱持著肯定、正向的看法，對三年級學童一樣是非常有效 25.