以工作坊促進國小科學教師對於社會性科學議題教學之專業成長

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國立臺中教育大學科學應用與推廣學系

科學教育碩士學位碩士論文

指導教授：吳穎沺博士

以工作坊促進國小科學教師對於

社會性科學議題教學之專業成長

研究生：陳潁慧撰

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致謝

時光飛逝，轉眼間三年的研究所學習生涯結束了，回首這一路走來的點點滴滴，因為有師長們的辛勤指導、同伴朋友的協助幫忙以及家人的支持鼓勵，我的這本論文才能順利完成，心中的感恩之情實是筆墨難以形容。首先，我最最要感謝的是我的指導教授吳穎沺博士，在我整個學習的過程中，吳老師不斷的給我許多指導，尤其在論文撰寫的技巧上，他一直不厭其煩的指導我，協助我將原本慘不忍睹的論文初稿，逐步修正成稍微可以登上檯面的文章。而且除了寫作論文之外，在老師身邊學習的日子裡，透過老師的身教與言教，我更體會到做研究應有的態度與精神，使我思考的面向更深更廣，也讓我在寬闊的學海中獲益匪淺。同時，我要特別感謝靳知勤教授及李文瑜教授，因為有兩位教授為我的論文提供許多精闢的見解，讓我的研究能夠更具深度與廣度。也感謝所上教師在學業上的用心指導，讓我在研究的路上有甜美的果實可以豐收。我還要感謝這三年來一起打拼、彼此幫忙與互相扶持的伙伴們，特別是玉萍、榮俊、沛潔及鈺惠，因為有你們的鼎力相助，我的論文才能順利完成；還有同伴朝升，多虧有他在旁無條件的提供論文所需資源以及建議，讓我的研究事半功倍；還有銘傳、世銘、依珮……，因為你們的幫忙，我才能堅持到最後。我會永遠記得這段快樂而充實的研究室時光。在此，我還要感謝我任教的六寶國小王繁善校長、各處室主任、組長和同學年的老師，以及已經調往他校服務的陳志強校長，在我為論文奮鬥時，你們給予我最大的支持、鼓勵與體諒，讓我能在身兼兩職之下完成我的學業。而今我即將從研究所畢業，心中滿懷著喜悅與感謝，尤其感謝一路上支持我的親人，不但不曾給我任何精神上的壓力，反而要我放鬆心情，踏實努力，特別是我的大姐，在我寫作遇到瓶頸時，在一旁幫忙鼓勵我、督促我，還在我對英文文獻一籌莫展之際，為我解釋詞義，讓我能更快的找到文章的重點意涵。謹以此篇論文獻給我摯愛的親人，與你們一起分享這份喜樂！陳潁慧謹誌 2011.7

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中文摘要

任何教學活動的成功與否，教師在之中都扮演著重要角色，可是，有部份研究探討到教師對於如何進行「社會性科學議題」教學感到困難，需要進一步提升教師在「社會性科學議題」教學的專業知能。也因此，本研究以質性研究中的個案研究方式進行，針對四位國小在職科學教師進行為期二十二週的工作坊之專業成長課程，課程內容主要以「社會性科學議題」之理論、「社會性科學議題」教學之理論與相關策略為主，並於工作坊中安排課程設計與試教。工作坊進行中，以「工作坊課室錄影」、「課後省思札記」、「訪談記錄」及「課程設計與試教」等方式收集相關資料並進行分析、比較與彙整，藉以探討國小現職科學教師在經過一連串的工作坊課程後，能否促進其對於「社會性科學議題」及「社會性科學議題教學」的觀點之發展與其在課程活動設計能力的提升。而從本研究結果顯示，工作坊對於國小教師在「社會性科學議題」及「社會性科學議題教學」的觀點之發展有一定的幫助，並且提升教師「社會性科學議題教學」教學活動設計專業知能。雖然因為工作坊的課程與時間的安排的限制，參與教師在參加完工作坊之後，仍有少數觀點尚未建立，但整體而言，工作坊對於國小教師在日後進行社會性科學議題教學應有幫助。最後本研究基於研究之結果，對於教師教學實務、教師專業成長課程及未來研究方向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、工作坊、教師專業成長

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Abstract

Teachers played an important role among all teaching activities, and their performance, undoubtedly, would deeply affect the success of teaching activities. However, some research has indicated that teachers felt difficult to go into teaching about ‘socio-scientific issue’. For this reason, improving teacher’s professional knowledge about the ‘socio-scientific issues’ was necessary.

In the research, case study was conducted. There were four elementary science teachers participated in a twenty-two week workshop which was designed for teachers to develop their professional knowledge. During the workshop, they would work on the theory about

‘socio-scientific issue’ and explore teaching strategies which were related to the topic. Moreover, course design and teaching practice would be carried out in the workshop. The methods of data collection included course design, teaching practice, interviews, classroom video, and keeping a reflective diary after teaching practice. After that, the information which was received form this study would be analyzed and compared. In the process, elementary science in-service teachers would be try to assessed about their views of ‘socio-scientific issue’, and their ability of course design of ‘socio-scientific issue’ teaching after attending the workshop.

The result from this study showed that attending the workshop helped teachers develop their views of ‘socio-scientific issue’, and increase the capacity of activity design for teaching ‘socio-scientific issue’. Although due to time limit and the arrangement of curriculum content, few opinions have not been shaped after teachers took part in the workshop. Overall,

participating in a workshop would be helpful for teachers to conduct ‘socio-scientific issue’ teaching.

Finally, according to the results from the research, suggestions on teaching practice, courses in teachers’ professional development and future research would be offered.

Keywords: Socio-scientific issue(SSI), SSI-based instruction, Workshop, Teachers’ professional development

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頁數中文摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．_І 英文摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． Ⅱ 目次．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． Ⅲ 表目次．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． Ⅶ 圖目次．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． Ⅷ 第一章緒論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1 第一節研究背景與動機．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1 第二節研究目的與研究問題．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4 第三節名詞解釋．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 5 第四節研究限制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 7 第二章文獻探討．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 9 第一節社會性科學議題與其教學．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 9 壹、社會性科學議題之介紹．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 9 貳、社會性科學議題教學之重要性．．．．．．．．．．．．．．．．． 11 參、社會性科學議題教學之學習成效．．．．．．．．．．．．．．．．．．₁₂ 肆、社會性科學議題教學之教學策略．．．．．．．．．．．．．．．₁₈ 伍、社會性科學議題教學之教學實務．．．．．．．．．．．．．．．₂₄ 陸、小結．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．₂₇ 第二節_{教師專業成長．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 29} 壹、教師專業成長之意義．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．₂₉ 貳、教師專業成長教學策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．₃₀ 參、教師在社會性科學議題教學之專業成長．．．．．．．．．．．．₃₆ 肆、小結．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 37

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第三章研究方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 39 第一節研究對象．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 39 第二節研究架構．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 40 第三節_{研究流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 41} 壹、準備階段．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．₄₁ 貳、實施工作坊階段．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．₄₁ 參、分析資料與撰寫結果階段．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．₄₂ 第四節_{工作坊課程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 44} 壹、_{SSI 與 SSI 教學理論介紹．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 44} 貳、_{SSI 教學相關策略介紹．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 44} 參、_{SSI 課程設計與試教．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 44} 第五節資料收集與分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 47 壹、資料收集．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 47 貳、資料處理與分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 52 第四章研究結果與討論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 55 第一節 SSI 工作坊對於國小科學教師於「社會性科學議題」觀點發展之影響．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．₅₅ 壹、參與教師在工作坊前後於「社會性科學議題」觀點之變化．．．．． 57 貳、工作坊與參與教師「社會性科學議題」觀點發展之關係．．．．．．． 60 參、未來實施SSI 工作坊可改進之處．．．．．．．．．．．．．．． 62 肆、小結．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 64 第二節 SSI 工作坊對於國小科學教師於「社會性科學議題教學」觀點發展之影響．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．₆₅ 壹、工作坊對於參與教師在進行社會性科學議題教學時，於「社會性科學議題」選擇之影響．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．₆₅ 貳、工作坊對於參與教師進行「社會性科學議題教學」教學困難之影響．．₇₃ 參、工作坊對於參與教師所覺知「社會性科學議題教學」的益處之影響．．₈₄ 肆、工作坊對於參與教師所覺知「社會性科學議題教學」與一般科學教學間差異的影響．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．₉₇

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伍、工作坊對於參與教師進行「社會性科學議題教學」的動機之影響．． 104 陸、小結．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 109 第三節 SSI 工作坊對於國小科學教師「社會性科學議題教學」教學活動設計之影響．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 111 壹、工作坊對於參與教師提出「社會性科學議題教學」教學活動設計觀點之影響．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 111 貳、工作坊對於參與教師採用「社會性科學議題教學」教學策略之影響 120 參、未來實施SSI 工作坊可改進之處．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 125 肆、小結．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 127 第五章結論與建議．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 129 第一節結論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 129 壹、SSI 工作坊可以有效促進國小科學教師在「社會性科學議題」觀點之發展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 129 貳、SSI 工作坊可以有效促進國小科學教師在「社會性科學議題教學」觀點之發展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．₁₂₉ 參、SSI 工作坊可以有效促進國小科學教師的「社會性科學議題教學」教學活動設計專業知能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．₁₃₁ 第二節_{建議．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 132} 壹、對於教師教學實務的建議．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．₁₃₂ 貳、對於教師專業成長課程的建議．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 133 參、對於未來研究方向的建議．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 133 參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 135 附錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 149 附錄一訪談記錄整理：參與教師在「社會性科學議題」之觀點．．．．．．．．． 149 附錄二訪談記錄整理：參與教師在「社會性科學議題教學」之觀點- （1）教師選擇社會性科學議題之條件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 151 附錄三訪談記錄整理：參與教師在「社會性科學議題教學」之觀點- （_{2）教師認為社會性科學議題教學之困難．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 153} 附錄四訪談記錄整理：參與教師在「社會性科學議題教學」之觀點- （_{3）教師認為社會性科學議題教學之益處．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 156} 附錄五訪談記錄整理：參與教師在「社會性科學議題教學」之觀點- （4）教師對於「社會性科學議題教學」與一般科學教學間差異的觀點．． 158

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附錄六訪談記錄整理：參與教師在「社會性科學議題教學」之觀點-

（5）教師進行「社會性科學議題教學」之動機．．．．．．．．．．．． 161

附錄七訪談記錄整理：參與教師在「社會性科學議題教學」教學活動設計

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表目次

頁數表 2-1-1 國內外學者對於社會性科學議題之描述．．．．．．．．．．．． 10 表_{3-1-1 本研究之四名國小現職自然科學教師基本資料表．．．．．．．．．．．． 39} 表 3-4-1 SSI工作坊課程進度表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 45 表 3-5-1 本研究之研究問題與資料來源間的對應關係．．．．．．．．．．．． 51 表_{3-5-2 本研究資料處理的代碼及意義．．．．．．．．．．．．．．．．． 52} 表 4-1-1 參與教師在工作坊前後於「社會性科學議題」觀點及其改變．．． 57 表 4-2-1 進行社會性科學議題教學時，參與教師對於「社會性科學議題」之選擇及其改變．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 68 表 4-2-2 參與教師在工作坊前後，認為進行「社會性科學議題教學」的教學困難及其改變．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．₇₅ 表 4-2-3 參與教師在工作坊前後所覺知「社會性科學議題教學」的益處及其改變．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．₈₈ 表 4-2-4 參與教師於工作坊前後，認為SSI教學能促進學生發展之能力及其改變．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．₉₀ 表 4-2-5 參與教師在工作坊前後所覺知「社會性科學議題教學」與一般科學教學間的差異及其改變．．．．．．．．．．．．．．．．．． 98 表 4-2-6 參與教師在工作坊前後進行「社會性科學議題教學」的動機與其改變．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．₁₀₆ 表 4-3-1 參與教師在工作坊前後於「社會性科學議題教學」教學活動設計觀點及其改變．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 112 表 4-3-2 參與教師於工作坊前後所提出「社會性科學議題」的教學策略及其改變．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．₁₂₁

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圖目次

圖 3-2-1 研究架構圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 40 圖 3-3-1 研究流程圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 43

圖 3-5-1 本研究設計各項資料收集之時間點．．．．．．．．．．．．．．．． 51

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第一章緒論

本章共分為四節，依序就「研究背景與動機」、「研究目的與研究問題」、「名詞解釋」及「研究限制」等四部分加以論述。 第一節研究背景與動機 近年來，隨著科學與科技的進步，讓我們的生活越來越舒適、便利，同時也在社會上出現了許多與之相關的議題，如基因食品、地球暖化、複製人等等。在這些議題中，社會面向與科學、科技面向同時扮演着重要的角色，而且科學與社會面向顯現出相互依賴的本質，學者將此類議題稱為「社會性科學議題」

（socio-scientific issues; SSI）(Sadler, 2004）。這類的議題經常是複雜的、包含多面向的觀點，沒有絕對單一的答案，而且會因個人的立場不同或觀點不同而產生爭議。所以科學教育學者就把如何針對社會性科學議題進行思考、做出適當的決策(decision-making)視為是學習者「科學素養」(scientific literacy)中的一部分（例如：Fowler et al., 2009）。而現今世界各國無不以提升全民的「科學素養」做為科學教育的首要目標（例如：AAAS, 1990, 1993; 教育部，2008），有學者就提到「社會性科學議題教學是一項很好的教學方式，可以用來提升學生的科學素養。」 (Sadleret al., 2004)，除此之外，許多科教學者都將「如何增進學習者處理及因應 SSI 議題，並做出適當決策」的能力視為科學教育改革的重要目標之一（例如：

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Kolstø, 2001a; Sadler, 2004）。也因此，現今有越來越多的科教學者認為進行 SSI 教學有其重要性。不可否認的，任何教學活動的成功與否，教師扮演著重要的角色。但是近來國內外的相關研究大多是以學習者為研究對象來探討相關議題的學習成效（例如：靳知勤，2002；劉湘瑤、李麗菁、蔡今中，2007; Kolstø et al., 2006），以教師為研究對象或探討「社會性科學議題教學」（SSI-based instruction）之相關研究並不多，而有部份研究就提及教師在「社會性科學議題教學」上所遇到的問題，例如：Lee 與 Witz（2009）表示受訪教師會受到本身價值觀、哲學觀及個人經驗的影響，多以傳統的方式進行教學；而 Reis 與 Galvão（2004b）指出，中學教師對於如何辨別哪些課程內容適合將「社會性科學議題」討論融入其中感到困難。另外，Bryce 與 Gray（2004）也表示，高中教師對於爭議性問題教學的優點或功能並不清楚，對於要如何引導學生進行討論也缺乏信心，所以需要提供專業成長課程來增進教師在 SSI 教學上的專業知能。誠如許多學者提到教師有社會性科學議題教學專業成長的需求（如 Bryce & Gray, 2004），但目前只有少部分學者針對如何增進教師在 SSI 教學上的專業知能進行相關研究（如 Gayford, 2002），而在這些相關研究當中，大多是以國中教師為研究對象（如 Gayford, 2002；林樹聲，2006），或是針對個別教師在 SSI 教學上的專業成長進行個案研究（如林樹聲，2006，2007），此外，相關研究中也沒

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有為了精進國小科學教師在「社會性科學議題教學」的專業知能而安排長時間且有系統的教師專業成長課程並進行探討，換言之，針對國小教師設計長時間且有系統的 SSI 工作坊課程，並驗證其工作坊之成效有其必要性。因此，本研究設計 SSI 工作坊，安排有系統且有明確目標的 SSI 相關課程，並透過質性研究方式去探討 SSI 工作坊對於參與教師於「社會性科學議題」觀點與「社會性科學議題教學」觀點之發展，以及 SSI 工作坊對於參與教師「社會性科學議題教學」教學活動設計專業知能之影響。

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第二節研究目的與研究問題 基於上述研究背景與動機，本研究的研究目的為探討本研究設計的 SSI 工作坊課程對於參與教師於「社會性科學議題」觀點與「社會性科學議題教學」觀點之發展，以及 SSI 工作坊對於參與教師「社會性科學議題教學」教學活動設計之影響。基於上述研究目的，本研究擬定之研究問題如下：壹、SSI 工作坊對於國小科學教師於「社會性科學議題」觀點之發展有何影響？貳、SSI 工作坊對於國小科學教師於「社會性科學議題教學」觀點之發展有何影響？參、SSI 工作坊對於國小科學教師「社會性科學議題教學」教學活動設計有何影響？

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第三節名詞解釋

依據本研究目的，本節將針對本研究中所使用到的名詞加以界定並解釋如下：

壹、國小在職科學教師(in-service elementary science teacher)

本研究當中的國小在職科學教師係指目前在國小擔任自然科教學之專任教師。貳、社會性科學議題(socio-scientific issue) 隨著科學及科技的發展，現代公民在日常生活中常會遭遇許多與科學概念或科技相關的社會議題，在這些議題中，科學與社會顯現出相互依賴的本質，而且在這些議題中同時扮演核心的角色，因此，這些議題被稱為「社會性科學議題」(socio-scientific issues; SSI) (Sadler, 2004)。因此，本研究將以 SSI 代表社會性科學議題。

參、社會性科學議題教學(SSI-based instruction)

本研究中之「社會性科學議題教學」係指融入社會性科學議題之科學教學，簡稱 SSI 教學。

肆、教師專業成長(teachers’ professional development)

本研究的教師專業成長是指參與教師在參與 SSI 工作坊的過程中，教師在「社會性科學議題」與「社會性科學議題教學」觀點上之發展，以及教師在「社

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會性科學議題教學」教學活動設計專業知能方面的提升。伍、SSI 工作坊(SSI workshop)

本研究中的 SSI 工作坊是指本研究設計的教師專業成長課程，其中安排「SSI

及 SSI 教學理論介紹」、「SSI 教學相關策略介紹」、及「SSI 課程設計與試教」

等三階段課程，以增進教師在 SSI 教學觀點之發展及專業知能。陸、個案研究(case syudy) 葉重新（2001）提到個案研究係指對特別的個人或團體蒐集完整的資料之後，再對其問題的前因後果做深入的剖析。而本研究的研究目的是探討本研究設計的 SSI 工作坊課程對於四位國小在職科學教師 SSI 教學專業知能的影響，與個案研究之定義相符，故本研究採個案研究方式進行。

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第四節研究限制

本研究採用個案研究法(case study)進行，研究對象僅有四位國小在職科學教師，而個案研究為質性研究的方法之一，質性研究的研究目的不在於獲得一般可以推論的研究結果，因此，本研究的研究結果不宜做過度推論。

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第二章文獻探討

依據本研究目的，針對與社會性科學議題及教師專業成長等相關文獻進行研讀、探討，就「社會性科學議題與其教學」、「教師專業成長」等兩部分依序詳述，並於每章節的最後做一總結。 第一節社會性科學議題與其教學 近年來，社會性科學議題越來越受到科學教育者的重視(Sadler, 2004)，也有越來越多的科學教育者針對「社會性科學議題」的相關議題進行探討。本節將依「社會性科學議題之介紹」、「社會性科學議題教學之學習成果」、「社會性科學議題教學之教學策略」及「社會性科學議題教學之教學實務」等四部分依序說明。 壹、社會性科學議題之介紹 隨著科學及科技的發展，現代公民在日常生活中常會遭遇許多與科學概念或科技相關的社會議題，在這些議題中，科學與社會顯現出相互依賴的本質，並且同時扮演核心的角色，這些議題就被稱為「社會性科學議題」（socioscientific issues，簡稱 SSI） (Sadler, 2004)。

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表 2-1-1 國內外學者對於社會性科學議題之描述學者對於社會性科學議題之描述 Kolstø (2001b) 認為這類議題常因為不同參與者對於相關的科學論點有不同的分歧評價，才會有所爭議。 Gayford (2002) 1.具爭議性。 2.在課程上無法明確分科，或有明確的教學程序。 3.非科學面向在議題中占有重要的因素。 Sadler & Zeidler (2004) 社會性科學議題就是社會及科學之間有牽扯到複雜的互動之議題。議題本身是複雜的、開放(open-ended)的，且經常引起爭議，可以從不同的角度加以考慮，並且經常涉及道德和倫理，所以沒有明確的答案或結論。 Oulton et al. (2004) 指很多人對該爭議議題沒有共識，而這些差異是在於信念或對議題理解的不同，面對相同的資料卻有不同的解讀。 Levinson (2006) 1.當個人根據不同的假設或不同的主觀信念、理解、價值，而產生具衝突的解釋和不同解決方式。 2.SSI 議題牽涉到為數眾多的個人和團體。 3.SSI 議題沒有固定而明顯的證據。劉湘瑤等人（2007） 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。 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。林宗進、林宗進、陳映均（2010） 1.議題本身所涉及之層面相當廣泛 2.無法單純依靠科學方法來解決 3.涉及情意方面的推理與判斷因此，整理上述各學者的看法，發現社會性科學議題本身具有爭議性，是一種複雜且開放的問題，因為包含多方面的觀點論述，而且不同的團體與個人對於其相關的看法會有不同的解讀，因此沒有絕對的答案或結論，個人在對議題做出決策或立場時，須對各項選擇進行評估，才能進行判斷或做決定。

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貳、社會性科學議題教學之重要性 Kolstø (2001a)就曾指出因為世界越來越依賴科學與科技，為了能學生讓更明確地處理這些以科學為基礎，而且將會影響到目前、甚至決定其未來世界的問題，所以社會性科學議題應該作為一種動力來促進公民對這個世界的責任。再者，現在世界各國無不以提升全民的「科學素養」(scientific literacy) 做為科學教育的重要目標，例如：我國在「國民中小學九年一貫課程綱要」中的「自然與生活科技」學習領域中，將素養定義為「蘊涵於內即為知識、見解與觀念，表現於外即為能力、技術與態度」，並明確指出「自然與生活科技之學習應該重視培養國民的科學與技術的精神及素養」（教育部，2008）。所以，為了提升學生的科學素養，老師必需對學生的內容知識、觀點推理還有道德發展有所認識，而社會性科學議題教學就是一項很好的方式來提升學生的科學素養(Sadler et al., 2004)。也因此，現今有越來越多的學者認為進行 SSI 教學有其重要性。例如 Sadler 等人（2004）就提到因為科技的發展還有媒體的傳播，無論是現在或未來，學生都會面臨到這些相關議題，所以需要了解社會層面對這些議題的影響，所以老師必需將社會性科學議題融入科學教學之中。而 Reis 與 Galvão（2004a）在透過社會性科學議題、利用回答問題及書寫小說方式

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來了解 86 位中學生對於社會性科學議題的印象及概念時，結果發現 76.2%學生承認在學校沒有討論過相關議題，他們的資訊來源是透過媒體及家庭來獲得，但學生從這些資訊判斷出科學是有毀滅性的，可能會引起嚴重的道德議題還有造成大災難；換言之，當學校沒有進行相關的 SSI 教學、提供學生機會建立正確的觀點或態度時，可能會讓學生對於科技的發展而引起負面的觀感。除此之外，Sadler 與 Fowler（2006）也提到在科學教育中放入社會性科學議題教學，可以提供學生探索傳統科學內容與現代社會中的科學應用間的關係。Sadler 與 Donnelly（2006）更明確的指出社會性科學議題教學除了可以教導科學概念及事實，還可以增進學生的推理及論證能力，同樣的，Gayford (2002)也提到 SSI 教學就是利用社會性科學議題做為一個工具，希望學生能藉由其教學獲得正確的價值觀，並且得到創造及批判能力。可見 SSI 教學並不只可以增進學生知識的理解，還能培養學生能力之發展。從上述各學者的看法來看，教師應將融入社會性科學議題於教學之中，而 SSI 教學不只能增加學生在知識方面的理解，對於學生能力的培養以及對科學觀點或態度之形成亦有相當大的幫助。參、社會性科學議題教學之學習成效如同上述提到進行 SSI 教學不但可以增加知識之理解，對於培養學生能

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力及態度上亦有所幫助，因此，分析國內外主要科教期刊有關社會性科學議題之相關文獻，以相關的學習成效做為分類的依據，整理如下：一、學習者的知識理解方面學生在進行社會性科學議題的相關活動時，都需先對這個議題本身的相關內容知識有所理解，才能對各項選擇進行評估，進行判斷，所以進行這樣的教學時，能有效增進學習者的知識理解。 Sadler 與 Fowler（2006）曾利用三組學生：主修及非主科學課程的大學生及對於基因知識有基本認識的高中生針對基因工程議題進行論證教學，結果發現主修科學課程的大學生較其他兩組在進行論證活動時會運用較多的科學證據，論證品質也較佳；而林宗進等人（2010）也提出相同的看法，並且建議應該加強學生的「本體論知識」及擴展與議題相關的「情境知識」，來提升學生論證的深度與廣度。另外，Dawson 與 Schibeci（2003）也針對西澳大利亞學校學生調查學生對現代生物技術的最新進展的理解和態度取向，結果發現大約三分之一的受訪者對於現代生物科技的了解不足，因此明確地向學生介紹相關議題，將可增進其對知識的理解。Lewis 與 Leach（2006）也調查 200 名 14 到 16 歲學生對於基因科技在社會中的運用，研究結果顯示學生的迷思概念會影響推理的進行，並且導致做出錯誤的決定，換言之，如果想要讓

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學生進行有意義的討論，學生必需在討論前建立相關的知識內容。二、學習者的非制式推理(informal reasoning)或論證(argumentation)能力方面 Sadler (2004)表示非制式推理常涉及到複雜且缺乏明確解決辦法的問題的立場產生與評估，另外，Kuhn (1993)指出「非制式推理思考」也應該被視為是一種「論證」的過程。而基於社會性科學議題的特性，其推理思考與決策通常被歸類於「非制式推理思考」，所以社會性科學問題可說是非正式的推理的理想應用(Sadler, 2004; Kuhn, 1993)，也因此，有多位學者就曾利用社會性科學議題來了解學習者的非制式推理思考。 Sadler (2005)以各 15 位主修和非主修生物學的大學生為研究對象，採個別面談方式，請學生依據給予的情境發表個人觀點來了解其對於「基因工程」議題的立場。結果發現非主修學生組中無人提出演化觀點來支持個人的立場，但 8 位主修生提到進化的觀點。顯示出個人對於內容知識的理解程度會影響到學生對議題所做的決定。而 Wu 與 Tsai（2007）是以核能發電為議題，探討高中生在面對社會性科學議題時的非制式推理，結果顯示學生可以提出大量的支持論點(supportive argument)，但對於反支持論點(counter-argument construction)或反駁論點(rebuttal construction)的建立感到困難，並且還表示從學校獲得的知識被學生做為對社會性科學議題進行決策時的重要證據。另外，林樹聲與黃柏鴻（2009）

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在國小六年級學生經歷社會性科學議題「興建高速鐵路」之知識建構後，探討不同學業成就學生的論證技能之差異與改變，結果發現多數學生在經歷論證知識與議題背景知識的建構後，多能提出更為精煉的論點與反論點。三、學習者的道德思考判斷方面道德判斷通常是個人對於具體議題的內在道德觀念之回應，而社會性科學議題經常涉及道德和倫理面向，可由不同的角度加以思考、判斷(Sadler & Zeidler, 2003)，也因此，Zeidler 等人（2005）就提到在進行社會科學議題教學時要選擇合乎道德的議題，並且透過與社會的互動和對話來建立道德判斷；換言之，透過社會科學議題教學可以促進學習者對於道德思考的判斷。 Sadler 與 Zeidler（2003）探討大學生面對基因治療及複製人為道德議題時如何進行分析，結果發現學生對於關於基因工程的影響感到興趣，所以教師可以針對此議題與學生進行討論；而 Fowler 等人（2009）利用社會性科學議題就高中生的道德敏感度與科學學習成效進行相關探討，而研究結果更明確表示「進行社會性科學教學將可以提高學生的道德敏感度，進而促進整體道德的發展」。另外，Bell 與 Lederman（2003）以 21 名教授為對象，分科學領域（10 名）與非科學領域（11 名）兩組進行開

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放式問卷及訪談，探討科學本質如何影響科學決策，結果發現與科學本質相關的因素在進行科學決策的時候影響較小，反而是個人價值觀主導受訪者的決策，也因此，在探討利用 SSI 進行決策時，個人的道德發展應是一項需要考慮的重要指標。而 Sadler 與 Zeidler（2004）也提到相同的看法，並且進一步指出進行 SSI 教學時，應該更著重在道德層面的討論。四、學習者的做決策能力(decision making)方面在民主社會中，一般人所做決定的品質十分重要(Kolstø, 2001a)，而因社會性科學議題具爭議性的特性，沒有絕對的答案，所以學生在面對這類議題時，如何做決定就十分重要(NRC, 1996)。 Kolstø (2001b)就透過訪談來了解 22 位 16 歲學生如何對於「新電纜的設置是否會造成兒童血癌的發生」議題形成決策，結果發現大部分的學生會對資料的來源、而非資料的內容進行評估，也因此，學生都普遍相信專家所提供的資訊，並不會再做進一步的判斷。Kolstø 等人（2006）另外以未來成為科學教師的大學生為研究對象，請學生利用網路及報紙搜尋與社會性科學議題相關的文章，採小組討論方式來評斷該文章內容的可信度。結果顯示教師僅有內容知識是不足以進行判斷，也因此需明確在師培教育中教導教師如何進行思考、判斷。同樣的，Jiménez-Aleixandre

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與 Pereiro-Muñoz（2002）也在對 11 年級學生介紹濕地環境管理的情形後，研究學生做決定時所需要的知識與技巧，發現學生做決定時並不僅限於科學證據或個人對於科學概念的理解，個人的價值判斷也是相當重要的影響因素。

五、學習者的科學本質觀方面

科學本質（nature of science，簡稱 NOS），也被稱為科學認識論 (epistemology of science)，是指個人對於科學知識的內在價值觀和假設 (Bell & Lederman, 2003)，Bell 與 Lederman（2003）就指出課程中應該強調科學本質與學習者的生活經驗有關，而社會性科學議題正可以提供這樣的機會讓學生用自己的理解做決定。 Zeidler 等人（2005）的研究就發現個人的科學本質不但會影響學生在進行社會性科學議題教學前的觀點，也會影響學生如何選擇或是判斷相關的證據。也因此，Bell 與 Lederman（2003）也針對 21 位自願大學生利用開放性問卷及後續訪談，藉以了解其在進行社會性科學議題的決策時，科學本質在之中所扮演的角色，結果發現因為科學本質的不足，所以需要有更多的科學知識才能進行個人與公眾的決策。另外，劉湘瑤等人（2007）則以大學一年級學生為研究對象，分析不同學科背景學生的科學認識觀和議題抉擇思考之間有何關聯性，建議應於

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大學課程中營造提昇科學認識觀的教學情境，教學設計可運社會性科學議題中有關科學與社會互動的關係，以增進學生批判思考和認識信念的成長。綜合以上相關研究，發現進行「社會性科學議題教學」時，除了增加相關的知識理解外，亦可將社會性科學議題做為一個情境，透過議題本身的特性，將之融入教學之中，增進學習者的非制式推理與論證能力或是做決定的能力，或促進道德思考的判斷或科學素養，藉以達到科學素養之提升。 肆、社會性科學議題教學之教學策略 Sadler 與 Fowler（2006）就指出教師應該在科學教育中放入社會性科學議題教學，提供學生探索傳統科學內容與現代社會中的科學應用間的關係。而教師進行「社會性科學議題教學」時，除了在挑選議題上需注意學生背景與文化外，還需要配合適當的教學策略，來達到教學目標，茲整理「社會性科學議題教學」之教學策略相關研究如下：一、閱讀策略教師可從報章雜誌等地方挑選一段文章做為課堂討論的題材，提供學生閱讀，讓學生對於社會性科學議題的感受更深刻，藉以達到預定的教學

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目標。例如 Sadler 等人（2004）在以「地球暖化」為議題進行閱讀教學的研究中發現，將近一半(47%)的高中生無法提出與科學相關的證據來支持個人的立場。換言之，學生在進行 SSI 教學時，大多是從社會層面來思考，如個人興趣、經濟發展等，只有少數學生會從科學的角度來進行分析，也因此，進行社會性科學議題教學時，可以考慮以學生的生活經驗相關的議題進行教學。另外，Elliott (2006)是以 19 位學生教師 (student-teachers)為研究對象，針對報章雜誌中的社會性科學議題進行內容分析，結果顯示此方式可以提升研究對象的科學素養。而 Ekborg (2005)同樣以學生教師為對象，利用「火葬場餘熱利用」的報紙文章來檢視學生教師在環境議題的相關科學概念。結果顯示學生教師在這個科學課程中所提出的內容觀點太狹隘，而這可能使學生教師無法獲得正確的知識，也導致其無法發展相關的教學技巧。另外如 Dori 等人（2003）、Kolstø 等人（2006）及許世璋（2003）等亦有利用閱讀策略進行相關研究。二、團體討論 Oulton 等人（2004）指出課室討論是一種有效鼓勵學生去探討爭議性議題的教學策略，這種教學策略是請參與的學生依據證據來進行說明與討論，是一種適合做為引導反思及價值澄清的教學策略。Dori 等人（2003）

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就提到小組討論能幫助低成就的學生發展較高層次的思考技巧，因為他們在課堂中被鼓勵和同儕對話，陳述自己的看法，並且學習利用科學證據來支持個人的觀點。而 Khishfe 與 Lederman（2006）則是以 42 位九年級生為研究對象，利用地球暖化為議題設計有、無融入科學本質之課程，分成兩組進行團體討論教學，結果發現兩組學生在科學本質的表現差異不大。其他如 Ratcliffe (1997)、Watts 等人（1997）、Jiménez-Aleixandre 與 Pereiro-Muñoz（2002）、Dori 等人（2003）、Albe (2008)、Zeidler 等人（2009）及許世璋（2003）等亦有針對這項教學策略進行相關研究。三、角色扮演及模仿因社會性科學議題是發生在生活中的議題，因此，可以利用 SSI 教學活動中，讓學生模擬不同的角色，站在不同的立場來進行思考，表達不同立場的觀點，藉以建立學生在這議題中的觀點，也因此，Oulton 等人（2004）就提到這樣的教學策略著重的是讓學生了解議題發生的過程，而非學習議題本身的內容知識。 Watts 等人（1997）以英國及巴西兩國 14 至 18 歲學生為研究對象，利用「核能電廠之設置」為議題，將電視、新紙文章，還有書本以及大眾的解釋及看法，請學生在課堂上利用電視節目、角色扮演、戲劇等多種方式來呈現該議題。結果發現巴西學生經過資料搜集的過程，可以刺激學

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生進行討論，而非只有單純的思考。而英國師生雖然表示對於這種教學方式很滿意，但因對於沒有信心能否正確判斷，所以認為在課堂上應該要小心使用沒有結果的資料。其他如 Dori 等人（2003）、Albe (2008)、 Zeidler 等人（2009）等研究對相關的教學策略之運用進行探討。四、論證、辯論或推理教學這種教學策略是讓學生使學生面對一個事件的情境，並要求他們發表自己的意見，在這個過程中，學生必需進行思考、推理以及判斷，以形成個人在這事件的觀點。 Sadler 與 Fowler（2006）曾利用三組學生：主修及非主科學課程的大學生及對於基因知識有基本認識的高中生針對基因工程議題進行論證教學，結果發現主修科學課程的大學生較其他兩組在進行論證活動時會運用較多的科學證據，論證品質也較佳。Albe (2008)則以「手機對人類健康有無影響」為議題，讓 12 位高中生經團體討論後，進行角色扮演及辯論活動，藉以探討科學知識對於學生論證能力的影響，結果發現學生在以社會性科學議題進行辯論時，主要是以個人經驗或文化公理為主，科學知識在之中反而扮演很小的角色，更重要的是，本研究提到 SSI 教學可能會衝擊到教師本身的認知及教學實務，也因此，教師可以透過團體合作設計 SSI 教學活動以促進教師在這方面的專業發展。其他如

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Jiménez-Aleixandre 與 Pereiro-Muñoz（2002）、Zohar 與 Nemet（2002）、 Dori 等人（2003）、Zeidler 等人（2009）及林樹聲、黃柏鴻（2009）等也有進行過相關研究。五、做決定遊戲因社會性科學議題具爭議性的特性，沒有絕對的答案，所以可以利用決策遊戲的教學策略，可以讓學生藉由搜集資料，進行思考、判斷，然後做出合理的決定，透過做決定的過程讓學生建立個人的價值觀。 Kolstø 等人（2006）以 22 位學生為研究對象，以「新電纜的設置是否會造成兒童血癌的發生」為議題來了解學生對於有爭議的社會性科學議題的非制式推理，結果學生在做決定時，所採取的論點會受到個人的知識和和價值觀的影響。另外 Ratcliffe (1997)利用社會性科學議題讓 15 歲學生進行小組討論，然後進行做決定遊戲。結果發現雖然多數學生樂於在小組討論時，與同儕分享對該議題之觀點，但也發現到科學概念對於學生在對議題做決定時並不重要。其他如 Kolstø (2001b)、

Jiménez-Aleixandre 與 Pereiro-Muñoz（2002）、Grace (2009)及 Halverson 等人（2009）等亦有利用決策策略進行相關研究。。

六、多媒體及網路教學

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多媒體如電視節目、電腦等方式來輔助教學，也可以利用網路搜尋相關的資訊來增進學習者的知識，並培養其搜尋、判斷等能力，就如同 Gayford (2002)的研究中提到有些教師就認為網路也是可以用來刺激學生發展重要能力的途徑之一。 Kolstø 等人（2006）就以未來成為科學教師的大學生為研究對象，請學生利用網路及報紙搜尋與社會性科學議題相關的文章，採小組討論方式來評斷該文章內容的可信度，結果發現學生被問到他們在做決定時，所採取的論點會受到個人的知識和和價值觀的影響。其他如 Watts 等人（1997）、Dori 等人（2003）亦有使用本教學策略進行相關研究。七、實地考察這種教學策略即是讓學生實際進入發生社會性科學議題的現場，針對相關的人、事、物進行訪談及觀察，讓學生有親身體驗的機會，以獲得最真實的觀點。 Jiménez-Aleixandre 與 Pereiro-Muñoz（2002）就以西班牙高中生為對象，以「濕地環境管理」為議題，探討 38 位學生在經過野地考察後，進行論證及做決定所需的知識與技能。結果發現學生做決定時並不僅限於科學證據或個人對於科學概念的理解，個人的價值判斷也是相當重要的影響因素。其他如 Dori 等人（2003）、Zeidler 等人（2009）及許世璋、高思

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明（2009）等皆有利用本教學策略進行相關研究。從上述可知，目前應用於「社會性科學議題教學」的主要教學策略除較常見的講述法外，還包括「閱讀策略」、「團體討論」、「角色扮演及模仿」、「論證、辯論或推理教學」、「做決定遊戲」、「多媒體與網路教學」、「實地考察」等教學策略，而這些教學策略亦可視實際情況混合應用，例如 Dori 等人（2003）就曾以 200 名低成就的非主修科學之國中生，運用多元化的教學策略如實地考察、角色扮演及模仿、多媒體及網路教學等，希望能提升學習者的思考技巧之教學成效，結果發現多元的教學策略能引起學生的學習興趣，也因此，許多教師與學生都認為多元化教學正是促使這項教學成功的原因之一。 伍、社會性科學議題教學之教學實務 進行「社會性科學議題教學」時，除了教學策略的應用外，科學教師本身對於「社會性科學議題」與「社會性科學議題教學」的觀點與其教學活動設計能力必然也是重要的影響因子之一，然而目前僅有少數針對科學教師對於「社會性科學議題」與「社會性科學議題教學」的觀點或教學實務進行探討。

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國內學者鄭榮輝與林陳涌（2002）以國內 404 位職前教師為調查對象，探討職前教師對生物倫理教育之意見。結果顯示職前教師願意進行生物倫理教育，且認為其教學目標應注重在生物科技所引發的社會（倫理）衝擊與面對此衝擊時做倫理決策的能力，並兼顧自主權與社會共識，而這項研究結果代表職前教師對於教授生物倫理教育有較高的施行意願。另外，Cross 與 Price（1996）也針對蘇格蘭和美國中學科學教師進行訪談，藉以了解其「社會性科學議題教學」的教學實務，結果發現在這個研究中的所有教師雖會將「社會性科學議題」融入教學之中，但有些還是利用傳統的方式進行教學。Reis 與 Galvão（2004b）則是以訪談及課室觀察等方式來了解 5 位葡萄牙中學教師對於在課堂中融入「社會性科學議題」討論的看法與情形，結果發現雖然教師認為在課堂上進行社會性科學議題教學非常重要，但在實行上仍有困難，包括：教學內容的安排、教學時間的不足、教學進度的壓力，以及無法確認哪些議題適合融入教學中，而這些困難觀點可能會影響教師進行社會性科學議題教學的意願。。 Sadler 等人（2006）為了了解美國國、高中的科學教師對於「社會性科學議題」融入教學中的看法，並探討對於這樣的議題於科學教學中之相關道德與價值觀判斷的觀點，針對 22 位中學教師進行半結構訪談，結果發現大多數的受訪教師會避免在社會性科學議題教學中提出個人的觀點，以免過度影

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響到學生的觀點之建立，但對於是否在課程中融入道德與價值觀判斷則抱持著不一樣的看法。 Lee 與 Witz（2009）從 45 位高中科學教師及 7 位國中科學教師中挑選 4 名進行深入訪談及教室觀察，藉以了解這些教師對於「社會性科學議題教學」的觀點與教學實務，結果發現這些教師都有自己對於「社會性科學議題教學」的觀點，但因受到本身價值觀、哲學觀及個人經驗的影響，以傳統的方式進行教學。因此如果要讓科學教師對「社會性科學議題」發展出適當且具個別意義的教學，就必須幫助他們發展他們對於「科學及科學教學的觀點」(view of science and science teaching)，所以師資培育者在發展與「社會性科學議題教學」相關之教師專業成長課程時，必須考量在職教師本身對於「社會性科學議題教學」的觀點或信念。另外，Summers 等人（2001）提到教師應有健全的科目知識，才有辦法進行有效的教學，因此以 85 位國小教師及 120 位國小學生教師為調查對象來了解教師對於七項環境議題的內容知識是否理解，結果發現國小教師對於議題的內容知識並不了解，需藉由教師專業成長來增進教師在這方面的知能。同樣在另一項研究中，Oulton 等人（2004）也提到進行 SSI 教學可能碰到的障礙包括議題本身的複雜性，而這樣的複雜性可能會讓教師需要花多時間去處理，再者，老師本身可能缺乏這方面的知識，而在進行教學時，還要面對

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如何講清楚的壓力，並擔心會被人說不公平，而這些都可能會影響教師進行社會性科學議題的意願，也因此，教師需要接受相關的訓練，使他們願意放棄進行結構性教學，使用這種新的教學方式。 Bryce 與 Gray（2004）則透過問卷調查及半結構訪談來了解高中教師在經過一年生物教學後，對於爭議性議題教學的看法。結果發現雖然參與教師極有意願進行爭議性問題的討論，但對於這類議題的優點或功能並不清楚，並且低估了時間與考試對老師的壓力，如何進行討論也缺乏信心，所以需要提供相關的教學資源及教師專業成長課程來讓教師提升這類教學的專業知能。從上述文獻可以發現，目前僅有少數相關文獻針對國、高中科學教師對於「社會性科學議題教學」的觀點與教學實務進行了解，而且表示教師在進行「社會性科學議題教學」時感到困難，需要加以提升「社會性科學議題」教學的專業知能。也因此，如果想要促進「社會性科學議題」課程的發展，除了需要相關資源協助外，同時也需要相關培訓課程來促進其教師專業成長。 陸、小結 從本節之文獻整理看來，可到以下結論：一、社會性科學議題經常是複雜的、包含多面向的觀點，沒有絕對單一的答

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案，而且會因個人的立場不同或觀點不同而產生爭議，個人在對議題做出決策或立場時，須對各項選擇進行評估，才能進行判斷或做決定。二、本研究歸納近年來相關研究，發現教師應將融入社會性科學議題於教學之中，而 SSI 教學可達到的教學成效，包括：1.學習者的知識理解；2. 學習者的非制式推理或論證能力； 3.學習者道德思考的判斷；4.學習者做決定的能力；5.學習者的科學本質觀。三、教師在進行「社會性科學議題教學」時，可以使用之教學策略如下：1. 閱讀策略；2.團體討論；3.角色扮演及模仿；4.論證、辯論或推理教學； 5.做決定遊戲；6.多媒體與網路教學；7.實地考察等七項教學策略，而這些教學策略亦可視實際情況混合應用。四、教師在進行「社會性科學議題教學」時感到困難，因此除了需要相關資源協助外，同時需要相關培訓課程，增進其教師專業成長。

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第二節教師專業成長

不可否認的，教師專業成長與教學實務有密切關係(Supovitz & Turner, 2000)，而規畫良好且安排合宜的教師專業成長課程，將可以確保持續引入創新的課程(Dori & Herscovitz, 2005)。也因此，本章節將就「教師專業成長之意義」、「教師專業成長教學策略」及「教師在社會性科學議題教學之專業成長」進行說明。

壹、教師專業成長之意義

Desimone (2009)提到教師專業成長之目的就在於為了能讓教師在未來有更好的表現而進行有意義之活動，也因此，教師的專業成長一直被視為提高學生學習成就、增進教師教學知能的重要因素之ㄧ(Banilower et al., 2007; Lakshmanan et al., 2011)，也因此，有多位學者提到教師專業成長的重要性就在於提供教師增進內容知識以及練習他們所學到的機會，以期在未來能夠在自己的教室中幫助學生進行學習(Jeanpierre et al., 2005)。換言之，一個有效的的專業成長計劃，可以對老師提供內容知識的改善以及有機會與同伴交流，建立合作關係，進而促進教師效能的增長，並且對教學產生積極的影響，最終，提升學生的成就(Lakshmanan et al., 2011)。也因此，Loucks-Horsley 與 Matsumoto（1999）和 Supovitz 與 Turner （2000）就提到高品質的專業成長可以幫助老師了解科目的內容，讓老師有更好的教學方式，以促使幫助學生學習得更好。

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而探討教師為何想進行教師專業成長，主動學習是進行教師專業成長的重要基礎，換言之，當老師在課堂上遇到教學的挑戰時，就會啟發他們想要參與教師專業成長課程之動機(Ostermeier et al., 2009)。故從上一節當中探討到教師在進行「社會性科學議題教學」時感到困難，除了需要相關資源協助外，同時需要相關培訓課程，增進其教師專業成長。也因此，如何促進教師的專業成長，教學策略就十分重要。 貳、教師專業成長教學策略 Birman 等人（2000）發現想要吸引老師參加教師專業成長，需要先改變教師專業成長課程的模式。因此，近年來師資培育學者就提出許多促進科學教師專業成長的策略，本節將整理幾項相關之教師專業成長策略概述如下：一、利用教師網絡(network)或社群(communities)促進教師專業成長 Melville與Bartley（2009）就指出「實務社群(community of practice)」是為了某些目的，一些人一起合作而形成的專業學習社群，在這個共同合作的研究中，參與者必須具有相同的目標與期望，所以參與社群對於促進個人專業成長非常重要(Akerson et al., 2009)，Lakshmanan等人（2011）就指出加入專業學習社群的經驗，專業成長課程可以提高科學教學的效能，也會帶來更新的教學方法及成就。也因此，許多師資培育

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的文獻中都有提到社群的概念。例如：Robertson (2007)就表示專業學習社群是轉變教學實務的最有效單位(unit)；Sumsion與Patterson（2004）也特別指出可以將「社群」融入職前教師的專業成長之中。此外，隨著網路的發展，學習者亦藉由網路連線與他人互動形成一個虛擬社群，所有學習者在此學習社群中彼此互相指導，不但有助於提昇學習者問題解決的能力，更能激發學習者主動參與學習的動機（許瑛玿、廖桂菁，2003），換言之，教師可利用網路平台做為持續進行專業成長的動力。(Garet et al., 2001) 在Pennell與Firestone（1998）的研究中就認為透過政府贊助所形成的教師網絡可以連結教師間的資源，亦可以提供教師持續性的協助和支持，讓教師可以學習到專家教師的專業知識與技能。故Harlen與Doubler （2004）就針對網路上(on-line)及直接面對面(face-on-face)課程對於參與教師在科學內容及探究教學的理解成果進行比較，結果發現網路課程更能促進教師間的互動，也更能增進他們對於本身學習及探究過程的省思；另外，林凱胤等人（2007）也利用部落格作為一個平台，供實習教師進行反思，結果發現大部份實習教師表示在部落格上進行反思，對其專業知能成長也有正面影響。綜合上述研究，利用科技形成教師社群，進而增進教師專業成長或

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許是一個可行的策略，然後這樣的策略應用所帶來的利或弊以及可能的限制亦需要更多的後續研究。二、以工作坊促進教師專業成長 Garet等人（2001）在整理專家學者的看法後，指出工作坊是一種可以進行教師專業成長的具體方式，發生在教師的課堂外，通常牽涉到有一個領導者運用其特殊專長來引導課程的進行，而參加者會參與一段時間。而透過工作坊課程，讓參與教師有機會與同儕互動，有機會檢視、修正自己的觀點，以提升教師在工作坊中的學習品質，進而提高老師的學科知識與專業知能。除此之外，Garet等人（2001）還提到專業成長活動的持續時間跟教師改變的深度有密切的相關，Loucks-Horsley與 Matsumoto（1999）提到利用短期的一天會議來進行專業成長課程，參與教師通常沒有機會對於教學主題進行深入研究，也因此，在安排工作坊課程時，就必需注意到相關活動的時間安排是否合宜。國內外的研究中，利用工作坊促進教師專業成長的相關文獻很多。例如Maor（2000）曾透過為期3週、每次3小時的教師專業成長課程來了解10位老師對自己教學上的反思，並觀察教師在參加工作坊之後的教學改變。參與教師在此工作坊中需要熟悉以建構取向的多媒體學習環境，藉以了解學生在這一環境下可能會面對的問題，進而知曉如何幫助學生

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學習，而研究結果顯示有參與教師認為這樣的工作坊課程提供機會讓教師進行反思，在個人的教學實務上很有幫助，透過這樣的學習經驗，老師會更了解學生在面對這類教學時可能會遇到的問題。

Clermont等人（1993）曾探討密集的工作坊課程對於在職化學教師之專業成長的影響，他們以化學演示的生手(novice chemical demonstrator) 為研究對象，進行兩週的工作坊課程，課程設計重視理論、modeling、練習和回饋，而研究結果指出短期的密集工作坊課程可以促進科學教師的PCK(pedagogical content knowledge)。而Taitelbaum等人（2008）以14 名有經驗的化學教師為研究對象，進行持續發展策略(continuous

professional development programme)，工作坊為每月開會一次，為期一學年，結果發現持續發展策略可以促進教師的專業成長。另外，在Akerson等人（2009）也認為教師在經過四週的暑期工作坊後，雖然沒有精通新的教學方式，但在下學年的教學中得到支持與回饋。由此可以發現參與工作坊課程對於促進教師的專業成長有一定的幫助，也因此，Garet等人（2001）就提到對於促進教師專業成長而言，工作坊最常使用的方式。

三、以教師行動研究(teacher action research)促進教師專業成長教師行動研究是指教師有意圖、有系統地探究活動(Lytle &

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Cochran-Smith, 1990)，目的是在透過這樣的探索來了解並增進自我本身的教學實務(Levin & Rock, 2003)。

近年來，有越來越多教育者透過各種活動來參與行動研究，如參與學分課程或教師專業成長等(Rearick & Feldman, 1999)，國內也有許多本研究針對教師行動研究對於參與教師的專業成長之影響進行探討，不論是實習教師（例如：王澄霞和謝昭賢，1997）、初任教師（例如：陳英娥、林福來，2004）、一般教師（例如：林曉雯、陳珮君，2005）或是資深教師（例如：黃鴻博、郭重吉，1999），結果均顯示教師行動研究有助於參與教師的專業成長。而除了個別教師的行動研究外，Levin與Rock（2003）是採取「合作行動研究」(collaborative action research)來促進職前教師的專業成長，研究中，每位職前教師都有一位有經驗的教師（導師）與其配對進行行動研究，結果發現：在經過一個學期後，職前教師在他們身為教師的角色及責任之理解以及對於學習者的了解都有所增進；而資深教師則在指導職前教師的過程中，對於學生及自我本身的教學有了新的了解；而 Mitchell等人（2009）則透過實習教師、資深教師及大學師資培育者的「合作行動研究」來增進新手教師的學科專業知能。

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四、透過課程設計促進教師專業成長除上述之促進教師專業成長的策略外，Parke與Coble（1997）表示教師可以透過課程設計來促進教師專業成長，並提出一項如何將所知理論轉換成教學的五階段模式。這五個階段包括：第一階段：進行研究與國家科學教育目標的對話。參與教師閱讀並討論相關的文獻，並各自分享對於教育與教學的觀點和看法。第二階段：個人理念的形塑。參與教師討論他們對於教學的信念及分享其教學實務。第三階段：課程設計。教師利用第二階段的結果，依據自己的信念進行教學設計。第四階段：透過學校環境及學生差異校正課程。教師將對所設計的課程進行調整，重點是創造支持性的環境敬讓教師實計實施教學。第五階段：評量設計。參與教師反思如何評量學生的學習成效，並如何提供回饋來增進學生的學習。五、以「知行思交融模式」促進教師專業成長饒見維（1996）提出「知行思交融模式」可做為促進教師專業成長的一種方式。所謂「知」，包括「已知」與「新知」，也就是一個教師已經具備的各種專業內涵及剛剛形成的預備知識或預備行動架構；「行」

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乃是為了獲得實際的體驗，教師所採取的任何具體教育行動，包括觀察、試驗、假說測試、實作等；「思」乃是教師針對從「行」中所獲得的實務經驗所進行的任何反省、檢討、分析、綜合、評鑑等高層次的認知活動，教師在這一過程中，知、行、思三者必須交互並進、互相搭配，做到「知行合一」、「學思並重」、「行思並進」，也就是「知行思交融」，以增進教師專業知能。整理上述各項教師專業成長策略，可以發現透過多元的專業成長策略，能讓老師在專業成長課程中與其本身的經驗互相結合，而經由鼓勵老師與專業對話，進而支持老師在教學實務上的改變，增進教師在教學上的專業知能。 參、教師在社會性科學議題教學之專業成長 從已發表在國內重要之科學教育相關期刊來看，目前國內、外針對教師在「社會性科學議題」教學的專業成長之相關研究不多。Gayford (2002)提到目前少有研究針對教師運用何種原則來進行 SSI 教學，因此曾邀請國中有進行以全球氣候變化為主題之相關教學的教師加入當地的非正式網絡(informal local networks)，利用四組焦點小組(focus groups)，每組各開會三次，藉由探討如何給予教師更多探究方法進而有效促進教師的專業成長，結果發現不但

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參與教師在該項議題教學的專業知能有所成長，而且教師也表示這樣的合作學習方式對於於增加教師進行其他議題教學之能力亦有所幫助。林樹聲（2006）針對一位國中生物教師的「社會性科學議題」之教學設計與教學實務進行個案研究，除了發現教師以自身尋求成長與接受挑戰的內在動機為訴求外，同儕之間的良性互動、專家學者提供的諮詢和鼓勵，以及真正實踐情況的考驗，皆是促進教師專業成長的重要因素；在另一研究中，林樹聲（2007）針對一位國小資深科學教師在設計和教導社會性科學議題「基因改造食品」後，其教學專業的改變，以及影響其改變的因素，結果發現「自覺和反思」依然是促成改變的重要核心，而且如願意嘗試新議題的教學，資深教師的教學專業知能也有成長和改變的空間，其中教師對基因改造食品的教學信念和教學實務是透過教師反思和覺知而相互影響。整理上述教師在社會性科學議題教學之專業成長的相關研究，顯示教師專業成長活動有助於科學教師在「社會性科學議題」上的教學，因此，可嘗試透過各種教師專業成長策略來設計、發展「社會性科學議題」的專業成長課程，並驗證其成效。 肆、小結 一、教師進行專業成長可以提高學生的學習成就並增進教師的教學知能，而

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影響教師願意進行教師專業成長的主要因素就在於教師的內在動機，所以主動學習是進行教師專業成長的重要基礎，當老師遇到教學困難時，就有意願進行專業成長。二、教師專業成長與教學實務有密切關係，而目前常見的教師專業成長策略有：（一）利用「教師網絡」或「社群」促進教師專業成長（二）以「工作坊」促進教師專業成長（三）以「教師行動研究」促進教師專業成長（四）利用「課程設計」促進教師專業成長（五）以「知行思交融模式」促進教師專業成長二、教師專業成長活動對於科學教師在「社會性科學議題」教學上有所幫助，但目前對於如何促進教師在「社會性科學議題」及「社會性科學議題教學」的觀點與教學設計專業知能之相關研究較少，值得後續更多研究加以探討。

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第三章研究方法

本章分別針對「研究對象」、「研究架構」、「研究流程」、「工作坊課程」、以及「資料收集與分析」共五節依序說明。 第一節研究對象 本研究的研究對象為四位國小現職自然科學教師，其中 3 位為女性，1 名是男性，四位教師皆有理工背景，而且最少有四年的教學年資，最多有七年的自然科教學經驗。茲將本研究研究對象的基本資料整理如表 3-1-1 所示。表 3-1-1 本研究之四名國小現職自然科學教師基本資料表參與教師 T1 T2 T3 T4 性別男女女女學歷背景大學大學大學大學學科背景理工科系理工科系理工科系理工科系教學年資 9 年 8 年 6 年 4 年有無自然科教學經驗 7 年 1 年 3 年 3 年

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第二節研究架構 本研究採個案研究法，旨在探討本研究設計的 SSI 工作坊三階段課程對於參與教師在「社會性科學議題」觀點與「社會性科學議題教學」觀點之發展，以及 SSI 工作坊對於參與教師「社會性科學議題教學」教學活動設計之影響，並透過參與教師的回饋做為未來修正 SSI 工作坊課程的依據。而本研究的研究架構如下圖 3-2-1 所示。圖 3-2-1 研究架構圖提供修正影響促進提供發展修正 SSI 工作坊三階段課程國小科學教師在「社會性科學議題教學」的教學活動設計對於「社會性科學議題」之觀點對於「社會性科學議題教學」之觀點促進提供發展修正

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第三節研究流程 本研究的進行主要分為三大階段： 壹、準備階段 在確定研究主題後，本研究先就有關社會性科學議題之文章進行文獻探討，並特別關注於教師對社會性科學議題之觀點與教學實務上，在確定研究目的後，擬定研究方法及研究流程，同時持續進行相關的文獻探討，並與科學教育專家共同討論 SSI 工作坊課程架構，進而設計出課程主題與目標。 貳、實施工作坊階段 此階段主要為工作坊課程之進行。在工作坊進行前，首先針對參與教師在「社會性科學議題」與「社會性科學議題教學」的觀點和教學實務進行訪談。本 SSI 工作坊的進行時間為二十二週，每週兩小時，主要是依「SSI 及 SSI

教學理論介紹」、「SSI 教學相關策略介紹」、及「SSI 課程設計與試教」三階

段進行，由一名科學教育學者依課程主題與目標引導課程進行，和參與教師共同討論 SSI 與 SSI 教學理論，分享並親身體驗 SSI 教學相關策略，最後請參與教師進行教學設計並實際試教。

課程進行時，本研究在徵求工作坊參與教師的同意後，將工作坊的活動情形及試教情況加以錄音、錄影，收集參與教師對於「社會性科學議題」與「社