以科學社團提升原住民國小學童科學溝通表達能力之研究

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(1)國立屏東大學科普傳播學系數理課程與教學碩士在職專班碩士論文 Department of Science Communication National Pingtung University Master’s Thesis. 以科學社團提升原住民國小學童科學溝通表達能力之研究 Research of Promoting Aboriginal Elementary Students' Science Communication Skills in a Science Club. 指導教授：郭碧祝博士 Advisor: Dr. Pi-Chu Kuo 研究生：江思海撰 Student: Sih-Hai Jiang. 中. 華. 民. 國. 一. 百. 零. June, 2016. 五. 年. 六. 月.

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(3) 誌謝當初因為在教育現場中產生許多疑惑，於是興起就讀研究所的念頭，希望藉由不同的衝擊，能有多元的思考。而努力付出一段時間後，總算有了一些收穫！回首就讀研究所這段歲月，辛苦自然不在話下，在霧台和屏東兩地之間舟車，還伴隨著面臨落石的「危險」以及隨時需要「封路」的困境，然而，一切的辛苦都是值得的。在這過程當中，要感謝學校同事「正義」老師，他就如同我教師生涯中的指針，細心陪伴以及教導我該如何成為一位稱職的教師，並在我就讀研究所的過程中給予我最大的幫助。再者，更感謝指導老師郭碧祝教授這段期間的鼓勵以及耐心教授，在我最徬徨無助以及精疲力竭的時候，即使當下是半夜三更，那如同寒冬暖湯般的協助也從不間斷。讓身為原住民教師的我，在老師的逐步教導下，得以用不同的視野來觀看自己的族群，並看見原民學童學習科學的優勢，更刺激了我想要更上一層樓以及完成論文的決心。感謝李旻憲教授和林曉雯教授在論文內容上給予精闢縝密的郢正，使我的論文更臻嚴謹完善。感謝愛我的家人，特別是親愛的老婆，全天候掌管以及處理家中的大小事，寶貝女兒和兒子的照顧之責也全落在妳身上，謝謝妳這段時間對我的包容與諒解。此外，還有許多身旁的推手，心中的有太多的感謝無法一一表達。謹向所有愛我和我愛的人獻上最真誠的謝意。. I.

(4) 摘要本個案研究主要在了解一個以原住民傳統生活智慧做為探究主題的科學社團中的國小學童，在進行溝通與討論時所使用的口語表達類型與認知表徵的使用方式，以探討科學社團對其科學學習上的影響。研究挑選霧台地區某國小科學社團其中四名原住民學童，屬立意取樣。活動過程探究兩種不同類型之主題，運用小組討論、共同協商、合作設計、實驗操作等策略進行對話探究。透過錄影、錄音、訪談和教師反省札記，蒐集改變學生口語溝通表達的資料；分析課堂影像及學生科學日誌的內容，來探討學生運用認知表徵的情形。口語溝通表達方面，「聊天」和「主張」的使用次數逐漸增加，而「提問」則逐漸減少，學生從一個喜歡提問的孩子，變成了能先主動建構自我想法的孩子。在陳述個人主張時常會搭配圖像表徵，而公開表示個人想法成效較好。若希望提升至「舉證」，尚需等待學生在背景知識上的擴充以及設計適當的情境。認知表徵上方面，圖像表徵的運用有明顯的改變和增加，但無法確認科學社團探究活動是否改變了學生認知表徵的運用情形。文字符號表徵常運用來針對圖像表徵進行補充說明，而動作表徵則是針對口語表達進行補充說明。透過科學社團尚有其他影響， (1) 提升學生學習興趣 (2) 增加分享的意願 (3) 透過對話開啟學習 (4) 透過討論互動建構及修正個人理解。研究顯示科學社團能提供適當的場域和時間來進行對話探究，並改變學生學習興趣以及科學溝通能力。. 關鍵字：科學社團、口語溝通、認知表徵. II.

(5) Abstract This case study is aimed to explore the types of oral communication and cognitive representation students used in a science club which focused on the science in aboriginal life wisdom. The influences of the science club on students’ science learning were also discussed based on various aspects. The study was conducted in an elementary school in Wutai area. Four of six students in the science club were observed in this study. There were two inquiry-based science projects with large amount of discussion, negotiations, cooperation and experiments included in the activities. Qualitative data including video records and audio records in class, student interviews, and teachers’ reflection journals were collected. Video and audio records were used to categorise the types of oral communication and cognitive representation used during discussions in science club. Student interviews and teachers’ reflection journals were used for evaluating the impacts of the science club on students’ science learning. The results have shown that among the four types of oral communication, during the courses of science club, the frequency of “Chatting” and “Claim” increased gradually, while “Questioning” reduced. The pattern suggests that students were able to moving from asking questions to forming claims, maybe via chatting. When claiming personal ideas, students tended to use iconic representations as supports to articulate what they had in mind. Elementary students in this science club seemed not have enough background knowledge and proper situation to support their usage of “Evidence” in oral communication. The use of iconic representation increased significantly in the science club. However, there was no evidence to link the changes to the activities in the science club. Symbolic representation was often used as a supplement of iconic representation, while inactive representation was often used during oral communication. Additional impacts of the science club are summarise as following: (1) promoting students’ interest in science learning; (2) increasing idea-sharing; (3) learning by talking; (4) constructing and shaping thinking via discussions. The study has concluded that the science club provided a proper context and opportunities for inquiry by discourse, and also promoted students’ interest in science learning as well as abilities of science communication.. Keywords：science club, oral communication, cognitive representation. III.

(6) 目次誌謝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. I. 摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. II. Abstract．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. III. 目次．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. IV. 表次．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. VI. 圖次．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． VII 第一章緒論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 1. 第一節研究背境與動機．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 1. 第二節研究目的與待答問題．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 5. 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．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 8. 第一節對話導向的學習理論．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 8. 第二節對話導向教學的相關研究．．．．．．．．．．．．．．．．. 13. 第三節原住民傳統生活智慧中的科學智能．．．．．．．．．．．．．. 16. 第四節科學社團的定義與類型．．．．．．．．．．．．．．．．．. 20. 第五節科學社團對於學生的影響．．．．．．．．．．．．．．．．. 25. 第三章. 研究方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 32. 第一節個案研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 32. 第二節研究架構與流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 32. 第三節教學者背景與理念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 34. 第四節研究對象與情境．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 34. 第五節科學社團探究活動內容與時程安排．．．．．．．．．．．．. 36. 第六節研究工具．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 39. IV.

(7) 第七節資料收集與分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．第四章. 46. 研究結果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 53. 第一節科學社團中學生的口語表達．．．．．．．．．．．．．．．. 53. 第二節科學社團中學生的認知表徵．．．．．．．．．．．．．．．. 83. 第三節混合運用口語表達與認知表徵的趨勢．．．．．．．．．．．．．. 98. 第四節原鄉科學社團之優點．．．．．．．．．．．．．．．．．． 105 第五章. 結論與建議．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 126. 第一節結論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 126 第二節教學建議．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 129 第三節研究建議．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 132 參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 134 附錄一：活動時間軸．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 139. V.

(8) 表次表 3-1. 個案學生學習狀況描述表．．．．．．．．．．．．．．．．. 36. 表 3-2. 探究活動歷程表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 38. 表 3-3. 研究問題與收集資料類別對應表．．．．．．．．．．．．．. 46. 表 3-4. 各類資料編碼對應表．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 48. 表 3-5. 口語溝通表達次數統計表．．．．．．．．．．．．．．．．. 49. 表 3-6. 認知表徵次數統計表．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 51. 表 3-7. 學生訪談大綱．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 52. 表 4-1. 四向度口語溝通表達方式每階段次數統計表．．．．．．．．. 53. 表 4-2. 口語溝通表達~聊天三階段次數統計表．．．．．．．．．．． 55. 表 4-3. SB407 提問次數最高三個活動次數統計表．．．．．．．．．. 65. 表 4-4. 三位以上研究對象運用主張次數達到或高過平均數之統計表．. 71. 表 4-5. 科學社團成員性別以及年級總表．．．．．．．．．．．．．. 73. 表 4-6. 兩位以上研究對象運用主張次數達到或高過平均數之統計表．. 77. 表 4-7. 三階段活動中出現論證的情形一覽表．．．．．．．．．．．. 81. 表 4-8. 三階段不同認知表徵運用次數統計表．．．．．．．．．．．. 83. VI.

(9) 圖次圖 2-1. 對化導向學習最簡易可行之模式．．．．．．．．．．．．．. 10. 圖 3-1. 研究流程圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 33. 圖 3-2. 四向度口語表達架構表．．．．．．．．．．．．．．．．．. 39. 圖 3-3. 動作表徵圖利．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 42. 圖 3-4. 非動作表徵圖利．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 43. 圖 3-5. SG405 圖像表徵圖例．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 44. 圖 3-6. SB602 非圖像表徵圖例．．．．．．．．．．．．．．．．．. 44. 圖 3-7. SB601 文字符號表徵圖利．．．．．．．．．．．．．．．．. 45. 圖 4-1. 四向度口語溝通表達方式每階段次數統計圖．．．．．．．．. 54. 圖 4-2. 口語溝通表達~聊天三階段次數統計圖．．．．．．．．．．. 56. 圖 4-3. 三位男學生聊天次數統計圖．．．．．．．．．．．．．．．. 56. 圖 4-4. 兩位女學生聊天次數統計圖．．．．．．．．．．．．．．．. 57. 圖 4-5. 口語溝通表達~提問三階段次數統計圖．．．．．．．．．．. 58. 圖 4-6. SB602 四向度口語溝通統計圖表．．．．．．．．．．．．．．. 62. 圖 4-7. 口語溝通表達~提問三階段次數統計圖．．．．．．．．．．．. 63. 圖 4-8. SB407 四向度口語溝通統計圖表．．．．．．．．．．．．．．. 64. 圖 4-9. 口語溝通表達~主張三階段次數統計圖．．．．．．．．．．．. 69. 圖 4-10. 口語溝通表達~論證三階段次數統計圖．．．．．．．．．．．．．. 80. 圖 4-11. 三階段不同認知表徵運用次數統計圖．．．．．．．．．．．．. 84. 圖 4-12. 三階段符號表徵使用次數統計圖．．．．．．．．．．．．．. 85. 圖 4-13. 運用文字符號表徵的單一情形圖．．．．．．．．．．．．．. 86. 圖 4-14. 運用文字符號表徵進行補充說明．．．．．．．．．．．．．. 88. 圖 4-15. 三階段動作表徵使用次數統計圖．．．．．．．．．．．．．. 89. 圖 4-16. 探究不同研究主題學生運用動作表徵的次數統計圖．．．．．. 89. VII.

(10) 圖 4-17. SB601 運用動作表徵表達自我主張．．．．．．．．．．．．. 90. 圖 4-18. SB602 運用動作表徵表達自我主張．．．．．．．．．．．．. 91. 圖 4-19. SB407 運用動作表徵表達自我主張．．．．．．．．．．．．. 92. 圖 4-20. 三階段圖像表徵使用次數統計圖．．．．．．．．．．．．．. 93. 圖 4-21. SB407 運用圖像表徵之圖例．．．．．．．．．．．．．．．. 95. 圖 4-22. 學生上台運用圖像表徵說明竹槍運用的原理．．．．．．．．. 97. 圖 4-23. 豆科植物混種實驗設計分享．．．．．．．．．．．．．．．. 97. 圖 4-24. 三階段認知表徵使用次數統計圖．．．．．．．．．．．．．. 95. 圖 4-25. 運用圖像表徵說明空氣砲的原理．．．．．．．．．．．．．. 102. 圖 4-26. 第一階段探究活動多元進行方式．．．．．．．．．．．．．. 111. 圖 4-27. 第二階段探究活動多元進行方式．．．．．．．．．．．．．. 112. 圖 4-28. 104.01.15 上台分享．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 117. 圖 4-29. 104.03.19 上台分享．．．．．．．．．．．．．．．．．．. VIII. 118.

(11) IX.

(12) 第一章緒論本研究的內容主要是引導學生秉持著探究的精神，針對原住民傳統生活智慧，進行一連串的科學探究學習活動，來探討運用科學社團之探究教學對於學生的溝通表達 (communication and expression) 的影響。本章共分成四節，第一節為研究背景與動機，第二節為研究目的與待答問題，第三節為名詞解釋，第四節為研究範圍與限制，以下為各節之詳述：. 第一節研究背景與動機過去，教育研究者普遍存在一種想法，就是將科學視為一種知識的集合，對於想獲得或是感興趣的科學知識，學生必須經由課室直接的教學習得，而知識的學習不外乎是背誦與記憶。綜觀現今台灣中小學科學教育的實施，一般人總是將學習成就與「考試分數」的高低畫上等號，這樣偏頗、狹隘的評量方式，不只讓原住民學生對學校科學課程感到無趣，甚至是平地學生，也常會用考試分數來界定自己適不適合學習科學。可悲的是受影響的不只是學生，在這樣的氛圍下，連同影響了老師在學校的教學。為了讓學生在升學制度中可以選擇自己所喜歡的學校和科系，如何讓學生在考試中勝出，成了許多老師教學的總目標。所以，在目前的教育現場中，不難發現大多數老師的教學重點以及策略，多以「有效的知識累積」為主。強調以升學為導向的科學教育，因過份的強調知識的記憶，學生將失去發展其他能力的機會，例如：過程技能等，所學習到的知識也容易與日常生活脫節（靳知勤，2007）。Dewey 認為以往的科學教學過於偏重在訊息的累積，科學的學習不單單只注重在知識的傳遞、累積，教學中也應該著重過程與方法（洪振方，2003），因此，我們可以了解科學學習的目的，不再只是讓學生背誦課本裡頭的知識，而需重視整個學習的過程。教育部 (2008) 課程綱要中，可以發現到學校科學教育的目的，不再只著重於知識的記憶和傳遞，而是在學習的過程中，培養和發展學. 1.

(13) 生的能力。那麼科學學習的過程該如何定義呢？在這個過程中，應當注意的是什麼呢？值得我們進一步去探討。孩子天生就是個探究的高手，在探索的過程中，會不斷的獲取新概念，所以，讓孩子主動的進行探索，學習效果會比老師教的好。可見，在課堂中的教學，應該提供孩子動手做的機會，這樣才能刺激、創造出新的想法出來。傳統的講述式教學法，是單向的學習歷程，老師在課堂中講了些什麼，學生就背些什麼，這樣的教學方式並不能達到科學教育的目的。所以，在進行教學前，教學者應當選擇適合的教學方式，以免教學活動最後淪為單純的知識背誦。郭重吉 (2012)，提出科學學習就是探究的過程，而從國內的研究可以發現，探究(Inquiry)是現代科學教學與學習的核心，透過學生自主探究的學習過程，藉此提升科學素養（靳知勤，2007；教育部，2008；楊秀婷、王國華，2007）。從美國國家研究委員會 (NRC，National Research Council) (1996) 提出的國家科學教育標準 (National Science Education Standards) 中也可以看出，老師所提供給學生的課程內容和活動，都必須建基在以探究為主的教學上。所以，教師以探究式的方式進行教學，需先了解學生才是學習的主體，為了讓學生學習科學探究知能，盡量以真實情境的問題或探索自然環境，引導學生進行探究活動（陳均伊、張惠博，2008）。因此，學生在進行科學探究的過程中，要有更多的自主權，教學活動要讓學生得到更多的掌控和主導，教師的角色則是引導者和輔導者 (NRC， National Research Council) (1996)。美國國家研究委員會 (2012) 同時也針對 K-12 的學生提出一個新的學習架構，主要目標之一強調學生要在科學 (science) 和工程 (engineering) 上需擁有足夠的知識，從學習架構中可以發現除了培養學生探究的精神以外，還需要帶領學生進行實作，這樣才能培養學生有足夠的能力進入所選擇的職業，這些包含了科學、工程和各類技術事業。然而，在教育現場進行教學的教師，除了受限於考試分數的壓力下，教學進度常是老師想要進行創新教學時的一大挑戰。依據探究教學的精神，進行探究教學將會耗費大量的時間和心力，對於老師來說，在既定的教學進度和內容的限制下，很難真實的進行科學探 2.

(14) 究以及進行實作。踏進原住民小學教育現場至今已過了八年，學校每一年都會定期參加某些競賽活動，仔細去比較這些活動的性質，不外乎以「體育」和「藝文」這兩類為主。然而，在我眼中，許多孩子更有著不同的天份值得我們去開發。即便像我所身處的這般微型小學，還是有許多的孩子無法獲得機會參加校外比賽，在這樣的情形下，學生的自信心以及學習的動機，就無法獲得直接有力的支持。台灣各縣市中小學校，每學年都可報名參加科展 (science fair)，這樣的競賽活動提供一個很好的機會，讓非具有「體育」和「藝文」這兩類專長的孩子，擁有發展的空間。但是，要如何帶領學生進行科展的活動呢？從美國國家研究委員會 (NRC，National Research Council) (1996) 提出的國家科學教育標準 (National Science Education Standards) 中可看出，教師要提供學生可以討論的學習機會、開放安全的空間，並讓學生能透過合作性的社群進行探究。從我國教育部 (2008) 國民中小學九年一貫課程綱要中亦可以發現到，學校要依據學生的學習性向、學校的發展方向，運用彈性課程，協助學生組織科學性的社團。透過科學社團的運作，秉持著探究的精神，藉此機會讓孩子在真實的情境中，模擬科學家進行科學探究活動，教師亦可以跳脫出既定的教學內容和進度，引導孩子進行探究活動。在科學社團中引導孩子進行科學探究的過程中，學生需要自行擬定題目、提出自己的論點、設計實驗活動、安排觀察記錄活動、最後做出研究結論等。在這一系列的活動過程中，學生就如同科學家一樣，他們用科學家的眼光觀察所面臨的自然現象，用科學家的推理思考方式，想著問題的解決方法。身為原住民的教師，看著自己原住民的孩子，因著現代化的影響，對自身文化存有著許多負面的想法，再加上一般社會大眾對原住民的刻板印象，總是將原住民的學生視為科學學習的弱勢族群。所以，透過科學社團探究的活動過程，希望能針對原住民傳統生活智慧，尋找祖先們為了適應環境生存，所運用到的科學智能。期勉在這樣的過程中，學生能肯定自我文化，並學習科學探究能力，而非單純的知識累積而已了。 3.

(15) 從建構主義的觀點來看，學生知識的建構來自於，第一：學生的自主性；第二：新知識是建立在原有知識的基礎上；第三：知識是個人與周遭環境所產生的（顏弘志、段曉林，2006）。學生與他人互動的過程當中，彼此透過許多的方式溝通，來傳達各自的想法，透過討論、合作、協商等等，逐漸的形成新的知識。因此，在科學教學的過程中，要提供大量的機會，讓學生可以表達、說明、辯解自己的想法。科學學習的目標在於提升學生的科學素養，而科學素養的定義，已非過往可用考試分數來概括明定，近年來，在科學教學上更注重「過程技能」，而「傳達」即是包含於過程技能之中，可見透過「傳達」的表現方式，學生能學習科學探究的過程以及呈現科學素養（陳秀芳，2008）。美國國家研究委員會 (NRC，National Research Council) (2000) 的報告中，分別針對 K-4、5-8、9-12 三個階段的學生，提出在科學探究時應培養的基本能力。從中我們發現到學生在進行科學探究時，需要提出問題、說明理由、解釋結果和運用工具與他人溝通等，這些都清楚顯示了溝通表達是科學探究一項非常重要的能力。而我國教育部 (2008) 自然領域課程綱要中，在課程目標已經清楚的定位，科學教育的目標之一就是：「培養與人溝通表達、團隊合作及和諧相處的能力。」學生在與他人分享自己的想法時，所使用的傳達方式主要為語言，除了利用口語的表達方式，來說明解釋自己的論點，同時也有可能會受限於語言能力，而運用不同的認知表徵方式來進行溝通。所以，透過科學社團的運作，可以了解在探究活動中，學生是否有口語溝通能力的改變，和認知表徵上的差異。為此，在專家學者的建議之下，本研究希望經由科學社團 (science club) 讓學生能真實的進行科學探究，並從中針對原住民傳統生活智慧進行一連串的探究活動，藉此探討科學社團對學生的對話溝通表達 (oral communication) 和認知表徵 (cognitive representation) 的影響。. 4.

(16) 第二節研究目的與待答問題依據上述的研究動機，本研究目的主要在了解一個以原住民傳統生活智慧做為探究主題的科學社團中的國小學童，在進行溝通與討論時所使用的口語表達類型與認知表徵的使用方式，以探討科學社團對其科學學習上的影響。透過單一個案研究設計深入了解學生在科學社團進行探究活動後，口語溝通表達以及認知表徵運用上的改變，根據上述的研究目的，研究者提出下列研究問題： (一) 學生在科學社團探究活動後口語表達的使用類型？ (二) 學生在科學社團探究活動後認知表徵的使用情形？ (三) 學生在口語溝通表達時使用認知表徵的情形？ (四) 原鄉科學社團對學生科學學習之影響？. 第三節名詞解釋一、. 科學社團 (science club). 本研究所謂之科學社團，乃研究者透過正式課程外之課餘時間發起運作，並經由學校行政單位核准之學生社團。與教育部 (2008) 課程綱要所提到之科學性社團，其差別在於教學時間不同。本研究之科學社團運用學生放學後以及假日時間辦理，科學社團成員則以 3~6 年學生為主，參加者須有意願，以及父母親同意者才能參加。課程內容則以原住民傳統生活智慧為主題，透過探究的方式，讓孩子發現自身文化中的科學因子。活動過程中，老師的身分是一位引導者，所有活動內容都以學生為主體，從主題的訂定、資料的蒐集等等，都由學生主動設計、進行。. 二、. 原住民科學 (aboriginal science)：. 科學源自於人類的生活，是人類生活文化的一部份，因此，不同的族群因其文化脈絡以及生活環境的不同，進而發展各自的一套生活知識（傅麗玉，2004）。. 5.

(17) 台灣原住民的科學主要出現並應用於日常生活中，例如：達悟族出海捕魚時，不藉由羅盤來做方向的定位；排灣族準備住屋的木材時，會挑選在冬季（陳枝烈， 2009），這些生活智慧透過代代口耳相傳，使原住民發展出適應周遭環境的生活方式。本研究所謂之「原住民科學」，乃原住民在適應環境時，所發展的生活知識，例如：原住民知曉在播種之前，需用火燒的方式來開墾農田，之後便能得到較豐盛的收穫。. 三、. 口語溝通表達 (oral communication ). 從目前科學教育社群對科學素養所下的定義，發現能使用科學的語言，與他人進行意見分享、溝通討論、以及解釋自然環境中的各種科學現象，是目前學生必須要培養的基本能力（張淑涵，2008）。石兆蓮 (2002) 提出，溝通表達是指與他人互動所做的訊息接收、回應能力和非語言表示方式的總稱。本研究之口語溝通表達，是指學生試圖要將自己的想法與他人分享、討論，而所使用的傳達方式，其中包括活動中與同儕之間的對話、和與老師之間的對話。本研究依據相關理論將口語表達分為四向度進行說明： (1)聊天 (chat)：與主題無關的任何口語對話。 (2)提問 (question)：活動中，對任何事物、現象、結論感到的疑問，而提出質疑或對話中使用的問句。 (3)主張 (claim)：針對問題所提出的方法、結論或是自己的立場等。 (4)舉證 (evidence)：能夠藉由觀察、經驗或書籍等方式，蒐集數據，根據數據發展推理進行解釋。. 四、. 認知表徵 (cognitive representation). 認知發展學派之間對於「語言」和「思維」的關係，至今還無法下一個定論。但是，我們可以了解到當學生要將自己的想法傳達給他人時，除了可以運用語言來傳遞自己的想法，還可以運用許多的表徵方式。特別是當學生因受限語言表達能力以及對語意的理解不夠時，就可能運用圖表、動作等其他方式，來表達內心的想法。本研究所謂之認知表徵，乃是運用以及修改布魯納 (Bruner) 所提出的 6.

(18) 認知表徵論中的三個表徵方式，第一是動作表徵 (enactive representation)，是指學生在與他人討論時，透過肢體動作企圖讓他人明白自己的想法；第二是，圖像表徵 (iconic representation)，是指學生透過繪圖、製表等圖像表達方式，讓他人了解自己所要傳達的意念；第三是，文字符號表徵 (symbolic representation)，本研究強調學生運用「文字」來說明、解釋。. 第四節研究範圍與限制一、研究範圍本研究是以霧台鄉地區，研究者所任教之學校三到六年級學生為對象。因交通、經費、人力上的不足，故研究僅以數名學生為主，利用放學課後時間，帶領學生進行科學探究活動。. 二、研究限制本研究主要的目的在了解、探討科學社團對國小學童科學溝通表達能力的改變。本研究科學社團所採行的探究活動，其活動情境主要聚焦在探究屏東縣霧台鄉魯凱族的傳統生活智慧。然而，不同的族群有其不同的文化脈絡及生活環境，因此會發展各自的傳統生活智慧。加上為了要更清楚了解學生的口語溝通表達和認知表徵，在科學社團探究活動過程中的改變，因此透過質化的方式，針對數名學童進行個案研究。故本研究可應用於相似情境，且提供試圖透過科學社團來改善學生溝通表達能力之教師做為參考，但因本研究屬個案研究，不宜做過度的推論。. 7.

(19) 第二章文獻探討本研究主要以質性的個案研究方式為取向，目的主要在了解一個以原住民傳統生活智慧做為探究主題的科學社團中的國小學童，在進行溝通與討論時所使用的口語表達類型與認知表徵的使用方式，以探討科學社團對其科學學習上的影響。依據本章研究主題，探究相關研究文獻，做為活動實施與研究進行的參考依據。本章共分為五節，第一節對話導向的學習理論，第二節對話導向教學的研究，第三節原住民傳統生活智慧中的科學智能，第四節科學社團的定義與類型，第五節科學社團對於學生的影響。. 第一節對話導向的學習理論台灣的社會問題層出不窮，從教育的角度來看，可以發現傳統教學方式的功能失調，因此，需要更多開放和多元的教學方式，取代過去單一的傳統教學方式（陳美玉，1997）。長久以來，台灣的教室學習環境呈現的樣貌為「老師教、學生聽」，這樣的學習環境總是單向式的進行，大多數班級在教學過程中，老師常擔任「主動發問者」，學生則是「被動回答者」，老師會用問題引導學生進行思考，而學生則會熱烈的舉手搶答（賴榮興，2007），乍看之下，師生之間有在互動，這樣的學習氣氛應該很棒，但實際上並非如此。師生之間的互動關係，應該要呈現多元的狀態，對話應該要出現在「學生和學生」、「老師和學生」之間。Freire 視教學為一種認知的活動與歷程，教師和學生在對話的過程當中是共同學習的，兩者的角色可以是教導者，也可以為學習者（莊淑閔，2014）。雖然教室的主體是學生，但是老師在教室內所具有的權威，可以被適度的運用來帶領學生進行對話，過程需要合理的調適和干涉、支持普遍的參與，並引導學生成長的方向（陳美玉， 1997）。學生可以透過對話的方式進行有意義的學習，以下分別探討對話導向學習理論中的Goldon Pask的對話學習理論 (Conversation Theory)、L. S. Vygotsky的社會. 8.

(20) 學習理論和Jerome S. Bruner的發現學習理論。. 一、Goldon Pask的對話學習理論個體在學習過程中，會因許多因素的交織運用而受到影響，認知心理學學者皮亞傑 (Piaget)認為個體會主動的去認識外在的生活世界，而不是被動的吸收知識，因此，個體的知識是主動建構而形成的。從社會建構的觀點來看，個體在探索瞭解世界的過程中，主要是透過與生活環境之間的互動來建構知識概念。仔細觀察人類與外在世界的互動方式，可以發現口語表達是人類最常運用的媒介。 Gordon Pask (1995) 提出的Conversation Theory（以下簡稱CT）的理論架構源自皮亞傑一派，而CT主要則在形塑人類複雜學習中的潛藏過程，近年來，這個理論被運用在虛擬的教學環境中，從人類與機器之間的互動過程，說明人類知識是如何產生的。在科技日新月異的情況下，網路逐漸成為了人與人之間的主要溝通媒介之一，吳筱芸 (2008) 針對國小六年級學生在不同科學學習社群中所扮演的角色研究中，發現網路虛擬學習社群能提升其學習參與的意願。戴慶衛 (2009) 也指出透過使用網路，學生可以和同學及老師進行討論與分享意見，學習興趣可以獲得提升，可見在虛擬世界的對話方式，對學生的學習是有所幫助的。 Pask 強調在對話的過程中，參與者會自然而然的開始進行學習。但是，在強調班級常規經營的台灣教育環境，許多老師卻在不知不覺間扼殺了學生透過對話來學習。雖然在教室中提供學生舉手發言的機會，但是這種帶著權威的引導方式，常會導致學生不敢舉手表達自己的想法，教室也就漸漸的安靜下來了。對話教學是學生自主學習的一種方式，在教學現場中，若是能引導學生自主學習，學習效果便能自動產生。雖然CT主張在對話中學習會自然產生，可是，教學的情境本身都帶有特殊目的，如果情境並沒有被特別的設計過，在互動的過程中，學生對話的方向和方式，雖能造成學習的產生，但是卻不能達成教學者的目標。 9.

(21) Lin、Hong and Cheng (2009) 分析在科學探究教學過程中，學生的提問頻率、品質和探究能力之間的關係。研究結果顯示提問頻率高的學生在探究上的表現並未顯著優於提問頻率低的學生，但能運用高品質問答方式的學生，在進行探究活動時具有較佳的設計實驗過程的能力。由此可知，提升學生的問答品質對於提升其探究能力是相當重要。 Pask 提出了下列的對話學習架構，參與者之間的對話若能符合此結構，學生將會產生有意義的學習。. 圖 2-1 對化導向學習最簡易可行之模式資料來源：Pask, G. (1995). One kind of immortality. Systemica, 9(1–6), 225–233.. 從上方圖片中可以發現 CT 用在教學系統的設計時，規範了學習系統至少要包含兩個參與者，一個特地建立的情境和至少三個層次的互動：第一，與典範之間的互動；第二，針對問題如何解決能用對話的方式互動；第三，藉由對話討論這個方法為什麼能解決問題。. 10.

(22) 二、Vygotsky的社會學習理論從上述 Golden Pask 的對話理論中，可以歸納出兩個要素出來，第一是人際互動，第二是使用語言，這兩個要素正好是 Vygotsky 認知理論中所強調的。 Vygotsky 特別強調社會文化是影響認知發展的要素，他認為人一開始就出生在社會裡，成長過程中不斷受到社會與文化的情境影響，而逐漸由初生時的自然人慢慢轉變成為社會人，如此看來，學童的認知發展，是在社會學習的歷程中進行的（張春興，2000）。 Vygotsky 認為社會參與可作為認知發展的刺激物，但是與皮亞傑所強調的部分不同。皮亞傑強調「衝突」的角色，在刺激認知改變上，與同儕之間的互動會比與成人之間的接觸更有價值，而建基在 Vygotsky 理論的研究則強調「合作」是認知發展的來源，依據 Vygotsky 的觀點，在具有挑戰性的活動中，孩子與具有知識的人進行合作對話，會反映出孩子文化特性的思考與行為（谷瑞勉譯， 1999）。 Vygotsky 認為當認知發展從社會向度轉變為個人向度時，是人類開始運用心智工具 (tools of the mind) 或是符號 (sign) 來仲介 (mediate) 人與人之間的關係，而「語言」則是最被廣泛使用的工具。Vygotsky 強調這些符號是社會性的產物，並不是一個人天生就具備以及自我建構而來的，當人們運用語言說話時，便開始了「溝通、社會接觸和影響周圍的個人」（谷瑞勉譯，1999）。根據 Gallas (1995) 的定義，學生之間的對話就是利用談話的方式將自身對某一主題的思考脈絡以及看法說出來，這種對話能增進教師了解學生對周圍環境的思考方式；同樣的，透過對話的方式，科學課室中的成員彼此運用語言去進行訊息的口語傳遞，更透過語言的方式來傳達與分享彼此的看法。綜觀課室中學生對話的形式，常見的有與同儕天南地北的「聊天」、碰到自己不懂的情境會適當的「提問」、對於任何事物有著自己獨特的「主張」、跟他人意見不合時會希望透過「舉證」的方式，使他人明白自己的想法等等，這些不同的對話形式其目的都在與周遭的人和環境進行溝通，同時也藉此影響他人。 11.

(23) Vygotsky除了強調語言是人一開始所使用的象徵系統外，其他像是肢體語言、文字、圖畫像等，都是運用來與他人進行互動的工具。三、Bruner的發現學習理論依據上述Vygotsky的認知發展論，他強調符號或是象徵工具，都是將社會與個人心理層次連結在一起的工具（谷瑞勉譯，1999），除了語言可以用來影響思想及行為的方式外，人類尚有其他象徵工具可用來溝通以及互動。 Bruner 深受當代發展心理學家韋納及皮亞傑的影響，其認知結構學習理論有以下二個重點：第一、人類將外在環境中所知覺認識到的事物，轉化為內在心理事件的過程，稱為認知表徵或知識表徵；第二、特別強調學生的主動探索，認為從事象變化中發現其原理原則，才是構成學習的主要條件（張春興，2000）。針對學童的認知發展，Bruner 將人類的認知發展分成三個學習階段（張春興， 2000）：（一）動作表徵 (Enactive Representation)：指三歲以下幼兒靠動作認識瞭解周圍的世界，亦即靠動作來獲取知識。（二）形象表徵 (Iconic Representation)：指兒童經由對物體知覺留在記憶中的心像 (Mental Image)，或靠照片圖形等，即可獲得知識。（三）符號表徵 (Symbolic Representation)：指學童能運用符號、語言文字為依據的求知方式。此時心智能力的發展成熟，可直接從事抽象思考，不必再靠動作或圖像的幫助。因此，可以透過Bruner的認知發展論得知個體與外在情境互動的過程中，經個體知覺後會有上述三種不同的象徵系統產生，個體藉由三種不同的象徵來具體呈現以及分享個人想法。 Bruner的發現學習理論並沒有要求在教學中要依據年齡或是年級採取三種表徵進行求知，因為每一位學生的認知發展進程並不相同。在教學的設計中， Bruner提出四個原則：1、在教學情境中，要使學生主動學習發現新知，老師需要將情境和教材說明清楚。2、依據學生經驗，適當的組織學習教材，以便讓每 12.

(24) 位學生得以學習。3、教材有難易度之分，務必依據學生能力編撰由簡入深，因此提出螺旋式課程結構。4、教材難易度的設計影響學習動機的維持，必須做適度的調適以維持內在學習動機（張春興，2000）。. 第二節對話導向教學的研究從認知心理學以及社會建構論的角度來看，學生在學校與同儕、老師和教學情境透過運用符號 (sign) 和各類象徵工具 (tools) 互動，逐漸發展屬於自己的知識體系。維高斯基在社會互動中特別強調語言，他認為個體從社會中所知覺到的經驗會重新建構為個體思考及詮釋世界的方法，而在重建的過程中，語言扮演了非常重要的角色（陳秀芬，2008）。依據 Golden Pask 的會話學習理論，可以知道在對話的情境間學習是自然產生的。因此，為促進學生的學習，可採用對話式的教學活動方式。然而在教室中的學習主體是學生，想運用對話的方式進行教學，首先碰到的問題便是「如何讓學生願意開口說話」。我們可以先從學習動機來看，學習動機可以說是學生學習的源頭活水，學業成敗的關鍵，因此教學者若能提升學習者的學習動機，就能有效地提升教學的效率，也能提高學習者學習的成效（鄭孟芳、林素華，2010）。台灣學生的學習常處在被動的狀態，與美國小學生得以選修自己喜歡之科目相較，可看出在學習主權上的差異，因此學生在各領域的學習動機上就會有明顯的落差。對話式的教學可以提升學習興趣嗎？透過張淑涵 (2008) 將對談融入探究教學針對國中學生學習動機和學習成就所做的研究來看，質的結果顯示了全班 34 位學生中有 29 位學生認為自己對自然的學習動機有提升，因為學生認為這樣的上課方式是很有趣的，且活動過程中，學生對自己學習的自信增加了。研究結果也顯示長期實施融入對談的探究教學之後，研究對象的學習成就呈現逐漸上升的趨勢。可見，對話式的學習能提升學生學習的動機，也能提升學生的學習成. 13.

(25) 就。目前國內中小學的教學現場中，學生學習動機低落的原因之一是因為老師無法將學習的主權交給學生，在有限的時間內要完成教科書中所有知識的傳授是相當困難的，更遑論運用社會建構論的精神來經營一個班級的激學。從陳秀芬 (2008) 以「水的流動」單元針對小四年級學童進行科學口語表達的研究來看，過程中老師運用九個對話策略：「釋放發言權」、「提供事例」、「預測-觀察-解釋」、「由學生設計實驗」、「引導提出問題」、「引導解釋」、「接納發言」、「教室管理」及「促進小組合作」。「釋放發言權」、「接納發言」、「教室管理」這三項策略的使用動機符合認知發展論的觀點，同時能營造學童願意進行科學口語表達的環境與氣氛，增加學童進行科學口語表達的機會。仔細比較這三項策略可發現一個共同的焦點，即老師需要將學習的主權重新聚焦在學生身上，而若老師真能夠將教室學習的主權交給學生且做好班級經營管理，同時能克服教學進度的壓迫，學生便能有機會在對話上有更好的表現。學生願意開口說話是對話教學運作最主要的關鍵，沈冠名 (2012) 針對國小五年級學生進行對話取向探究教學的行動研究，結果顯示在四個單元的探究教學活動中，學習環境漸趨向為學生相互討論、溝通的情境，藉此學生可以從探索活動中建構個人想法，並經由師長與同儕的對話，形成對於科學概念的理解與共識。同時，在口語表達能力方面，學生變得更加願意分享他們的想法，對話品質也更加成熟。反觀現今教育體制，老師進行教室的教學活動時，班級經營的方式各有不同，為了學習進度也好、擔心班上的音量會影響他班也好，眾多的理由支持著老師們抑制學生在課堂間的發言，所以，學生欠缺的是一個機會，以及一個可以進行對話討論的場域。學生有了場域和意願後，透過對話的方式進行教學，與外在世界互動的過程中，將會出現許多不同類型的對話方式。雖然學生利用口語表達與同學溝通時，常常無法聚焦到問題的核心重點，且口語表達的內容也過於表像化，但過根據社 14.

(26) 會建構的理論，應聚焦在對話的目的和功能是為了達到「互動」，所以，任何形式的對話對於個體來說都具有相當的影響力。林晟安 (2016) 在大學通識課中探討影響小組合作結果的對話因素，文中提出依據相關理論可將學生談話分成 10 類：反對、引述、名詞解釋、提問、復述、推論、質疑、批判、回答及應和，若將對話類型進一步分類可分為「聊天」、「提問」、「主張」三大類。其中「聊天」包含反對、引述、名詞解釋、復述及應和；「提問」包含提問及回答；「主張」包含推論、質疑及批判。研究結果顯示聊天和主張的成長趨勢有相同的趨勢，因此推論在對話的環境下，刺激學生聊天亦是同樣重要的關鍵。Kuo and Wen (2011) 針對科學教師線上學習的對話類型進行研究，結果也同時指出「聊天」對於科學教師在完成論文的成效上具有相對的影響，因此，可以看出一般的聊天對於學習並不是無意義的。仔細觀察課室中學生的對話類型，並非只有「聊天」、「提問」、「主張」三大類，學生之間發生爭執或是意見不合，常會引起更高層次的對話類型，就是「論證」。Chen (2011) 研究運用談話和寫作作為學習工具的時，檢測學生對論證的理解，同時探討談話和寫作是如何能更有效的協助學生建構科學知識。文中提出了學生進行科學論證時，在對話形式上會出現的三種類型：(1) 提出疑問 (question)：根據面臨的問題以及現象，利用疑問句提出問題；(2) 說明主張 (claim)：包含了對問題的解決方式、各現象的結論；(3) 舉證 (evidence)：根據數據或事件發展推理進行解釋。研究結果顯示五年級的學生若有更多的機會練習，對於論證他們可以發展更精緻的理解，也會使用對話和寫作的方式與同儕之間進行協商，並會出現更複雜的認知過程，最後能自主學習科學。可見若是能培養學生在對話上運用論證的形式來進行溝通，對學生的科學學習成效上會有所幫助。林玉秋 (2005) 研究運用圖畫引發國小低年級學童科學對談，活動進行方式採十分鐘師生分享圖畫書，十分鐘進行學生小組討論，緊接著再進行二十分鐘的團體討論，總計進行十次的科學對談。研究結果顯示學生喜歡圖畫書，且大部分人喜歡科學對談，圖畫書的運用能引發科學對談。精緻化的對話只出現在團體討 15.

(27) 論中，題外話在小組討論中才會出現。可見，在對話教學的環境中，尚可以運用其他的策略引導學生對話。許敦凱 (2008) 同樣運用不同的策略進行對話式教學，他運用啟發式科學寫作的方式，來檢測對國小五年級學生科學對談類型的影響。結果顯示對於「記憶性對談類型」和「思考性對談類型」的能力是有幫助的，過程中也提供學生同儕合作學習的機會和環境，以此有效提升科學素養。石兆蓮 (2002) 針對合作學習與兒童溝通表達能力進行實驗研究，結果顯示出接受合作學習的學生，隨著合作的時間增長，在「接收訊息」、「回應訊息」、「口語表達」、「互動溝通」四項溝通表達能力皆優於控制組的學生。依據維高斯基的認知理論，個體與外在世界互動的過程中，會透過符號和工具進行溝通，雖然維高斯基特別強調語言的重要性，但是，在互動的過程中，仍有許多象徵性的工具可供個體運用。因此，在對話教學的運作策略中，可以適時的運用「圖像」、「文字」等等符號，或是在互動環境的建構中，提供機會給學生進行合作學習，相對的可以提升對話的成效，同時也能促進學生科學的學習. 第三節原住民傳統生活智慧中的科學智能一、智慧與經驗代代相傳的方式~口傳和歌謠：台灣原住民自古便沒有自己的文字，許多傳統知識常透過長者的口傳和歌謠的方式傳承下來。屏東縣霧台鄉魯凱族的社會階級制度中，除了平民與貴族的差別外，貴族們還會從平民中挑選一位優秀的長者，做為貴族和平民之間的溝通橋樑。這位優秀的平民在部落中稱之為「智慧長者」，除了做為溝通橋樑，部落中許多大大小小的事情，他都必須要能知曉，而在他身邊則有一群人，跟著他一起學習，未來若智慧長者往生，會從這群人中再挑選一位智慧長者。這種師徒制的學習方式，一直以來是原住民知識傳授的主要方式。北美原住民 (Native American) 亦是如此，北美原住民的教育方式同樣以部落長者口述的方式為主，這些長者被視為部落中的智慧寶庫，因而倍受尊敬（周惠民，2007）。. 16.

(28) 原住民天性喜愛歌唱，老一輩的族人常透過歌謠教育孩子，若仔細探討歌詞裡的意境，會發現許多部落的生活規範和知識，以下列舉魯凱族勇士歌做為介紹：. 魯凱族男人勇士舞歌謠老獵人:li dralrayngata~ ku ta ka saw va lalai (我們一起來跳勇士舞吧~真正的男人們) 勇士們：i la~ u~~ 領唱：U a la i yu hi ~ ngu dra drekai luiya , ta~ki tu alravane (族人啊話說魯凱族是被學習的對象) 齊唱：U a la i yu hi ~ ngu dra drekai luiya , ta~ki tu alravane ,U a la i yu hi ~ (是的魯凱族是被學習的對象) 領唱：U a la i yu hi ~ ngu dra drekai luiya ,m a~ra ura thudrunga (族人啊話說魯凱族是非常團結的民族) 齊唱：U a la i yu hi ~ ngu dra drekai luiya ,m a~ra ura thudrunga (是的魯凱族是非常團結的民族,U a la i yu hi ~) 領唱：hi yu hi ~ 齊唱：pa lra ~thu~dane m a la yu m u , ta~ka~lra~~~u su~ a i ~a u i~~~ hi yu hi~ (霧頭山大姆姆山大武山是三足鼎立同等的高啊) 領唱：tam a kita ata lraw ku , asi langi aneta (我們一起競爭相互扶持,為的是自己與部落的榮耀) 齊唱： hi~hihi~hihi~hihi~ tam a~~ kita ~~ata~ lraw ~ku,asi ~ langi~ane~ta,hi yu hi (我們一起競爭相互扶持,為的是自己與部落的榮耀) 領唱：ngudradrekai lu i ya si ~ ngi pa lru ta ti va ne~ (話說魯凱族是最頂尖的民族) 齊唱：ta ti yu na hi yu hi ~u~ (我們是最頂尖的民族啊) ngudradrekai lu i ya si ~ ngi pa lru ta ti va ne~ hi yu hu hu ~ hi yu hu hu hi~hi (魯凱族啊是最頂尖的民族) 領唱：a i ~ a u i ~ ci pi lra ku~ngi~au~va ku,ngu tha ~ tha lra ~ vi ya ne~ (我是貍貓我是家貓專門走在懸崖峭壁之中) 齊唱：a i ~ a u i ~ ci pi lra ku~ngiau~va ku,ngu tha ~ tha lra ~ vi ya ne~ a i hui~ (我是貍貓我是家貓專門走在懸崖峭壁之中) 領唱：sege saku ~ adrisaku ~ da i si m u lebe ce ku pa la u bu li ~. 17.

(29) (我是隼我是雄鷹俯衝至敵陣中擒敵) 齊唱：a ~ si i~su ka ~ se ge ~ sege ~ a dri si (是啊就是你是隼啊是雄鷹啊) da i ~ si m u ~ le be ~ ce ku ~ pa la u bu su i~yu~hi (你俯衝至敵陣中擒敵就是你啊). 領唱：u a la i yu hi ce~~ke le ta u pu nu hu,ta~~u the be the ~ ba ne (魯凱族的部落—u pu nu hu,是地靈人傑,流奶與蜜之地) 齊唱：u a la i yu hi ta~~u the be the ~ ba ne ki~~ngi ya tha li ~ ngu lu ~ u a la i yu hi (是地靈人傑,流奶與蜜之地,是各方族人流連忘返,朝聖之處). 領唱：u a la i yu hi (讓我們團結一起為的是我們的部落魯凱族的部落) 齊唱：u a la i yu hi ta ka lra u lra thudu , a~m ani ku ce ke le ta ~ u a la i yu hi (讓我們團結一起為的是我們的部落魯凱族的部落) 領唱：u a la i yu hi~ ta m a si puku puku ,pa ke la lu m a m i lingi (讓我們攜手努力創造更美好的故鄉,直到永遠) 齊唱：u a la i yu hi~ ta m a si puku puku ,pa ke la lu m a m i lingi (讓我們攜手努力創造更美好的故鄉,直到永遠) u a la i yu hi~ ta ka lra u lra thudu , a~m ani ku ce ke le ta ta ra i tha kai nava lru a~~ila~ia~u(魯凱族的歡呼聲). 從歌詞涵義我們可以發現魯凱族是個重視團體合作的族群，每一個成年的男子，都必須會吟唱這首歌，並將部落的社會規範謹記在心，老一輩的獵人透過吟唱歌謠教育年輕的獵人，將部落的文化傳承下去。長期受到漢人優勢文化的影響，過去部落中傳授知識的方式，已逐漸被學校教育給取代，但因文化背景不同，許多原住民在求學過程中無法適應學校教育方式，造成學習成就低落，更因此導致無法認同自己的傳統文化。但是，原住民在尚未接受漢化和現代化的衝擊之前，對於台灣這片大地，早已發展出相對應的生活方式，例如：蘭嶼地處台灣東南方，島嶼面積小且無高山，居住在島上的達. 18.

(30) 悟族人，為了適應颱風季節的強風，於是發展出半穴居的住屋，在設計住屋的地基時，該如何防止積水呢？聰明的達悟人在挖地基時，以卵石鋪陳，讓雨水滲透進地下，連接天然的水道送至海裡（詳細資料請參閱：台灣原住民族資訊資源網）。可見，原住民傳統生活方式中，潛藏著許多我們尚未發現的智慧。. 二、原住民傳統生活智慧原住民生活在台灣島已有數千年之久，為了適應四季氣候變遷以及特殊之地理環境，逐漸形成特有的生活方式，這些特殊生活方式，值得我們進一步去探索。江冠榮 (2010) 針對布農族傳統建屋選址之智慧做了相關的分析，其中提到了布農族在建屋時會遠離溫泉處，原因是動物較喜愛飲用溫泉水，所以溫泉處大半都是動物棲息地，動物必經常在周圍環境活動，故布農族不會選擇溫泉附近建屋。另一方面，布農族傳統禁忌亦不喜愛溫泉，認為接近溫泉水容易導致疾病發生。我們可以藉此推測布農族在飲用水的選擇上，因避開與野生動物使用相同的飲用水，符合現代醫療衛生保健觀念，而這樣的生活智慧代代相傳，得以讓族群繁衍。排灣族在生活中，常使用月桃做為烹食或是編織用的植物，在採收月桃時，族人會將月桃莖曬乾，常見的方式是將帶有葉子的月桃曝曬數日，之後再將其層層剝開（陳枝烈，2009）。許多部落族人並不知曉在曝曬月桃時，為何要將葉子保留下來，在此，我們可以推測出排灣族人懂得運用植物水分蒸發的原理，但卻無法明白其中的原理。泰雅族知道耕作過後的土地需要適當的休息，於是懂得採取休耕方式，給土地足夠的時間來復原，使土地保持肥沃，不同的族群，如馬太安的阿美族，也有這種「輪耕」的習慣（莊慶信，2006），可見在原住民的傳統生活中，處處都存有著令人驚奇的科學因子，但這些懂得使用科學的原住民族群，卻不明白生活中的科學原理。若能藉由系統化得整理，提供機會給孩子自由探究，除了能讓他們更瞭解文化以外，還可以翻轉孩子對原住民是學習科學弱勢族群的刻板印象，並加強自己的信心，對自己的文化採取正向的態度。 19.

(31) 傅麗玉 (1999) 從世界觀探討台灣原住民科學教育一文中，提出原住民中小學科學課程發展應以學生自身的生活經驗為基準點，透過本身的傳統文化價值觀，以及科學的世界觀學到科學知識，並培養學生思考傳統文化和傳承的責任感。是故，學校的科學教育融入原住民的文化，有其必要性，但是，可行嗎？依據陳美如 (2011) 在一所原住民小學，融入文化的科學課程發展的試驗中，研究結論為原住民文化中的科學智慧是可以融入學校正式課程中，將原住民文化與其科學智慧融合並設計為學校知識，進行課程融入時，則須從他們過往的文化學習裡進行觀看，著重思考與現今科學課程的關聯性。所以，若要以探究傳統生活智慧中的科學智能做為課程主題，需要歷經探索、討論、提出假設、實驗、歸納、提出論點等繁複之歷程，這需要花費相當多的時間，加上同時需要投入大量的人力，除了學校老師的帶領外，還需社區耆老的加入。因此，課程主題的進行最好是以社團的方式進行，除了不影響既定的領域課程進度，還能保有彈性的授課方式。在科學社團中，將原住民傳統生活智慧作為學習情境，可提供給原住民學童以科學觀點來探究老祖先的智慧，並同時藉此熟悉學校自然與生活科技課程中的知識。. 第四節科學社團的定義與類型有人常問：「科學家到底在做什麼？」有人會回答：「尋找這世間的真理。」可見，科學家不斷的在尋找，透過許多的探究活動，尋找關於各種現象和問題的答案，這些人常聚集在一起發表自己的研究發現和結果，因此，依據社會建構論來定義科學，我們可以得知科學知識需要經過一群人的公開討論，並得到大家普遍的認同。當一群懷抱相同興趣和夢想的人聚集在一起，並針對某些問題進行探究活動，最後分享、討論、溝通和論證研究的結果以及發現，科學社團便由此產生。科學社團究竟是什麼呢？無論是從英文「Science Club」或是中文「科學社. 20.

(32) 團」，這個名詞總會讓人有著不同的想法，以下針對「科學社團」做了一些定義：. 一、科學社團的定義： (一). 廣義的定義：從廣義的角度來看，科學社團對於參與者來說具有特. 殊的吸引力，他們在社團中期望針對某些主題有更深的瞭解，而運用科學的方法進行探究，在這過程當中，找出衍生而出之議題的解決方法（詳細資料請參閱：Soul Beat Africa 網站）。 (二). 狹義的定義：從狹義的角度來看，科學社團是指學生在放學後從事. 有關科學的活動，這些活動內容可以擴展和提升學生在學校的學習表現（詳細資料請參閱：why＆how？網站）。. 二、科學社團的類型：科學社團具有廣義與狹義之定義，且在其本質與成立目的不同的情況下，類型上也會有所不同。依據科學社團之定義，我們針對科學社團的類型，在(一) 參與人員的類型 (The participants)、(二) 社團的範疇 (The context)、(三) 研究主題和計畫 (The themes and projects) 做以下說明： (一). 依據廣義的定義來看. 1、參與人員的類型：成員大多因自己主動參與或是其他人的邀約，而來參加社團活動，且不分年齡、教育水平、職業、興趣或動機。例如：The Investigator 生物科學研發策進社群，是由一群對生物科學充滿熱忱的海內外學生與社會新鮮人所組成（詳細資料請參閱：生物科學研發策進社群）。 2、社團的範疇：社團可能源自於學校，或是校外之學會、文化機構、研發中心、公共或私人組織。例如：在 2012 年，以洪蘭教授作為發起人代表，籌畫成立臺灣認知神經科學學會（詳細資料請參閱：臺灣認知神經科學學會）。例如：科學教育跨縣市創意社群， 21.

(33) 此社群為教育部八個創造力教育專業社群之一，社群創辦乃依據教育部 96 年 6 月 15 日台顧字第 0960092594 號函辦理（詳細資料請參閱：科學教育跨縣市創意社群）。 3、研究主題和計畫：研究主題範圍相當廣，與科學相關者皆可以做為探究的對象。社團活動可能會進行文獻中科學家所做的實驗，例如：光的色散、空氣汙染等；深入探索某些主題，例如：太陽能系統、青少年健康問題；製作機械或是某些物品，例如：太陽能烤箱、機器人。例如：東區環境教育區域中心，探討如何提升全民環境素養，甚而共同參與協助推動環境教育，以改善我們的環境品質（詳細資料請參閱：東區環境教育區域中心）。. (二). 依據狹義的定義來看 1. 參與人員的類型：社團成員可分為學員和組織者。學員主要為對科學具有興趣之學生，國小科學社團學員大多以四至六年級學生為主。科學社團的組織者則可以是各種不同專業背景之人士，可以是來自於學校的老師，也可以是校外人士（詳細資料請參閱：why＆how？網站）。例如：余老師兒童科學社，為增進全球環保綠能科學教育，強化科學素養，培育綠能科技人才和促進科學交流（詳細資料請參閱：余老師科學社網站）。 2. 社團的範疇：大至上以 (1) 學校於教學組織中，明文規定設立之科學社團，例如：學校社團活動時間，學生可以依個人興趣選擇生物社、天文社或是機器人社等等，例如：臺中市安和國中為了啟發學生對科學的興趣，基於智高積木豐富多元的元件及可輕易創意組合的特性，特別設置一間智高科學教室（詳細資料請參閱：未來新聞網網站）。 (2) 學校老師為要參加校外競賽，如：科學展覽競賽 (Science Fair)，而在課間或是課後所成立之科學社團，例如：蘆竹 22.

(34) 國小科學社以「躲迷糖」實驗參加桃園縣中小學科學展覽會，獲得化學組第 2 名。 (3) 學校與校外機構合作，或是校外私人或公家機構自辦，學生利用課後或假日時間所參與之科學社團，例如：元智大學科學教育研究中心、台灣科學志工團協會和力翰文教管理顧問（股）公司，共辦理的寒暑假之科學夏令營，以及課後科學社團班（詳細資料請參閱：力翰文創網站）。 3. 研究主題和計畫：探究的主題大多以學校課程所無法涵蓋，且與科學相關之領域為主，例如：原住民狩獵器具之探索，希望藉此可以提供學生更多的機會，來經歷並實做真實的科學（詳細資料請參閱： why＆how？網站）。例如：桃園國小 PBL 科學社團，課程主題曾以「百吉林蔭步道昆蟲夜觀」為主，敎學過程著重在小朋友對「生物趨性」的認知與發表（詳細資料請參閱：Xuite 日誌網站）。. 三、科學社團的評論：文獻中可以發現，科學社團的宗旨和目標可以有以下幾點（詳細資料請參閱： Preserve Articles 網站）：. (一) 為要開拓科學觀而透過強力的方式追求科學知識者，提供合適的激勵和靈感。 (二) 能讓學校教學與社會更緊密靠近，並讓人們了解生活中，科學所提供的服務與貢獻。 (三) 養成學生在個人或是社會事業的良性競爭之精神和態度 (四) 為了幫助學生們接受自力更生，自我依靠和熱愛親自操作的習慣。 (五) 提供學生機會發展建構、探索和創造的才能。 (六) 能讓學生理解時間的價值，並幫助他們合理利用自己的閒暇時間。 (七) 在各個領域中，針對關於科學最新發明和發現創造出興趣，並認識偉大科學家的生平史蹟和貢獻。 23.

(35) (八) 培養學生在不同科學分支的實際知識應用之興趣和參與度。 (九) 能對於周遭環境中的科學事實和事件產生興趣。 (十) 制定培訓運用科學的方法進行問題解決。. 同時，也發現科學社團可以協助改善：1、引領人們去探究科學以及科技的領域。2、人們得知該如何實施運用科學的過程、方法和工具。3、刺激人們的興趣以及求知的渴望。4、收集與主題相關之資訊，並檢測關於主題之相關問題。5、召開與科學、科技相關之危機事項討論會議。除了這些以外，亦可發現科學社團促進了成員之間的團隊合作，共同完成一個計畫的想法，分享自身的知識，並促使成員願意為此一社群付出。總而言之，科學社團能達成一個人所無法完成的工作（詳細資料請參閱：Soul Beat Africa 網站）。. 因此，當一群人懷抱著對於科學的興趣，而聚集在一起來進行探索，運用科學的方式來找出問題的答案，過程中享受著知識分享、辯證和凝聚共識，科學社團的運作便自然而然的開啟，可以說廣義之科學社團符合上述之核心價值。但是，若我們將焦點聚焦在狹義科學社團，我們可以發現許多的社團需要進行一些改變。當學生是社團的學員時，成立社團是為了希望學生在受教的過程中，能有更多的機會接觸科學，但是，反觀現今台灣國中小之科學社團，無論是學校自己所成立的，或是與其他單位共同合作所成立之，其成立的目的、組成方式、課程內容則未必符合社團的核心價值。. 四、. 本研究所謂之科學社團：. 本研究所成立之科學社團，其目的在於提供學生更多的機會接觸科學，並以對話探究的方式進行教學活動，藉此希望透過對話的方式刺激學生思考，並提升學生溝通表達的能力。目前國小階段的學生，有可能因為人數過多，或是學校班級過多，所以，上自然課的時候，老師較少機會帶學生去實驗室。在科學社團中， 24.

(36) 我們強調學生親自動手做科學，學習如何運用科學的方法，例如學生所提出的假設，需要設計實驗來進行論證。而其組成方式則由學校 3-6 年級對科學有興趣之學生，科學興趣是維持科學社團運作最關鍵的因素，學員若是缺少對科學探究的精神和對問題追求答案的堅持，很有可能會半途而廢，最後造成社團無法持續運作。最後課程內容則由學員與教學者共同來制定，既然興趣是科學社團的核心，課程內容則必須要符合學生的興趣。在課程內容中較特殊的部分，是期望學生將探究的領域聚焦於原住民傳統生活智慧，透過社團的運作，發現過去的原住民在適應生活環境時，運用了哪些科學智能。. 第五節探討科學社團對於學生的影響一、開放性的課程對學生學習興趣的影響：學校的課程內容在設計上受限甚多，必須要考量各個層面，例如：領域的課程設計標準規範。而學校所教授的的知識，有時也會與生活無法聯結，進而造成許多孩子在受教的過程中，處於被動的狀態，且少有人主動且願意去學習學校的課程內容。非制式的環境可以提供學生機會去學習，並獲得真實的科學活動所需具備的知識和技巧 (Allan ＆ Kelly, 2011)。因此，學校需提供學生有別於制式教育的教學和活動，故學校內的科學社團便由此而生。科學社團成立的目的，大多希望培養學生學習科學的興趣，並能有更多的機會接觸科學，將學校課堂中的科學知識與生活做連接。那麼，科學社團課程內容該如何設計呢？文獻中提到，學校老師若能在課堂中，著重於學生興趣的開發和運用，並加強引起學生在科學學習上的情境興趣，定會降低學生的焦慮、增加學習動機、快樂及對該課程的自我概念，學生的科學學習以及對科學的態度，將會有所提升（鄭瑞洲、洪振方、黃台珠，2011）。興趣是一種內在的動機，且可以受外界影響 (Katherine et al., 2011)。對於學生而言，在數學、科學領域學習，主 25.

(37) 要的重點不在於學習成就，而應該是學生的好奇心和對於某個主題、領域學習的樂趣 (Katherine et al., 2011)。可見，科學學習應該要立基在學生的興趣之上，那麼，如何做才能夠確實的提升學生的學習興趣呢？社團課程若設計與學校中的課程相似，學生則較不容易受到吸引，學生希望能以他們為中心來設計課程，且內容充滿趣味，同時可以讓他們表現自己，或是探索新的想法 (Allan ＆ Kelly, 2011)。科學社團的課程活動設計以學生為中心，過程中的主題探索、實驗設計、活動方式等都由學生設計，老師在旁輔助引導。社團成員在進行活動時能因此得到滿足感和成就感，而且當學員可以自由選擇參加或決定自己想要研究調查的主題時，科學學習將會從被動學習進入主動學習的境界。非校內制式的活動 (OST activities) 在設計時可用一個主題做核心，像是環保意識，或者進行實際操作，像是工程或天文學。這些活動同時可以根據其特質與校外非制式科學教育機構做連結，像是博物館、動物園、水族館等。這些非制式的學習環境可以提供學生達到學習成果的機會，例如：獲得在真實科學中所需要的知識和技能 (Allan ＆ Kelly, 2011)，科學社團活動亦可參照設計。辦理校外教學時，可以發現學生在過程中充滿了興趣，對學習過程內容充滿了疑問，所以，運用校外科學教育機構資源來設計課程，可以引發學生學習的興趣，從學生的表現中可以發現以興趣為導向的學習可以引發學生更高程度、更深層次的學習 (Krapp et al., 1992)。. 二、運用合作學習教學策略對學生的影響學生是學習的主體，教師所運用的教學方式，所準備的教學內容，都需以學生為主，是故，科學社團中的成員採用的學習方式，需要做謹慎的設計。本研究之科學社團所進行的教學活動，成員以合作學習做為主要的學習方式，透過文獻的探討和歸納，發現以合作學習的方式進行活動，分別會對學生的「學習動機」、「學習成就」造成影響，以下分別對此進行論述： 26.

(38) （一）學習動機：何謂學習動機？Lumsden (1994) 提出，學習動機 (learning motivation) 為學習者依據本身之意願來參與學習的一種態度。學習動機理論發展至今，已有數十年，大致來說，學習動機可大致區分為兩大概念：學習者內在本質的動機 (intrinsic motivation) 以及學習者外在因素的動機 (extrinsical motivation) (Lumsden, 1994)。學習動機對學生而言到底有多重要呢？學習動機可以說是學生學習的源頭活水，學業成敗的關鍵，所謂「你可以把一匹馬牽到河邊，但你不能強迫牠喝水」，一個缺乏學習動機的學生，不論個人天分又多好，能了解多少的學習方式，也無法產生有效的學習（林建平，2003），故認識「學習動機」對教學者而言，是一門重要的課程，因為教學者如能提升學習者的學習動機，就能有效地提升教學的效率也能提高學習者學習的成效（鄭孟芳、林素華， 2010）。相關研究顯示學生的學習動機可以藉由合作學習來調整，張靜儀、劉蕙鈺 (2003) 提出在自然科學教學中，教師引起動機所使用的教學策略，進而建立學生的信心，如：進行單科領域的統整，告知明確的教學目標，讓學生了解完成此課程的必備條件，運用口頭讚美或動作鼓勵，讓學生在小組討論後上台發表等，可引起學生之動機。黃台珠、李嘉祥 (2000) 運用合作學習探究國中生學習動機的改變，發現合作學習對學習動機有相當複雜的影響，研究結果顯示研究個案班級學生普遍認同合作學習能增進學習動機，所以，身為教學者必須要重視和瞭解學生的知覺，並運用各種教學策略來增進學生的學習動機。. （二）學習成就：教學者在教學中所運用的各項策略和活動，目的在於能藉此提升學生 27.

(39) 的學習成就。從國內的研究中可以發現，黃寶園、林世華 (2002) 針對過去 22 篇關於合作學習的研究，運用電腦進行統合分析法，發現合作學習對於「學習成就」、「情意態度」、「學習成效」均有正向的影響。張新仁、許桂英 (2004) 針對國小數學領域採用合作教學進行研究，發現合作學習教學組的學生學習成就顯著優於一般數學教學組。從學生的訪談記錄中，亦可以發現學生認為合作學習能幫助自己，例如：其他同學會協助我不會的部分。王以莊 (2002)，運用合作學習策略在創思教育之實施成效研究中提出，採用合作學習法，在教學過程中的師生間與學生間之討論、合作、幫助等互動，在次數與內容上均能達到顯著差異，可見合作學習法對於群體之間的和諧與個人的社會化提供良好的訓練平台。而學生對於合作學習法均一致認為較一般傳統的個人學習法優異，對於個人的學習成效無論在認知、情意、技能或是創造力等向度，均給予一致的肯定並認為值得推廣。可見，合作學習在學生科學學習的表現上，可以提供正向的影響力，進而讓學生擁有較好的學習成就。. 三、開放、對話的探究環境對學生溝通表達的影響本研究成立之科學社團，主要以對話取向之探究教學的方式進行活動，藉由對話的媒介，科學課室中的成員彼此運用語言去進行訊息的口語傳遞，更透過語言的方式來傳達與交流彼此的意見想法，最後，藉此觀察學生在溝通表達上的改變。以下分別針對科學社團中的開放學習特徵，以及教師在活動進行中所使用之策略和情境設置，來探討學生在溝通表達上的影響。. (一) 科學社團學習特徵：夏其玖 (2004) 針對科學社團的學習特徵做出了以下的歸納。 1. 學習多元化：科學社團的學習方式不能只是聽和寫而以，過程中還 28.

(40) 會出現實驗操作和同儕之間的互動。 2. 常規建立鬆散：科學社團建立在非正式課程之外，指導老師不會特別要求學生的常規秩序等，但仍須針對學生的安全訂定一些需遵守之規範。 3. 互動交流頻繁：學生在社團內沒有學習進度的壓力，加上不刻意要求常規，所以，學生可以將平日生活所見所聞和學校課本內容，皆視為學習的主題，提出來與同儕和老師討論。老師也會因學生的提問，適時準備學生所感興趣的內容，在這樣的學習環境下，成員間的互動相當頻繁。. 孩子從小就喜愛問問題，但是在傳統的教學環境下，喜愛發問的行為慢慢地被抑制，學生進而養成安靜不語的學習方式，加上傳統教學中強調教師權威，學生更不敢將自己心中的疑惑和想法提出來，漸漸地教室就淪為了「教師說、學生聽」的學習環境了。由此可見，在科學社團開放的學習氛圍下，學生能毫無顧忌地將自己地想法表達出來，除了回答老師的問題外，還可以自由地與同儕交談互動，透過這樣的方式刺激孩子思考、建構屬於自己的知識，並提升溝通表達的能力。. (二) 教師互動策略傳統教室中的師生對話模式大多屬於所謂的 IRE 模式，也就是教師提問 (initiation)、學生回應 (response)、教師評價學生答案 (evaluate)。若教師的目的在於瞭解學生是否有將上課內容牢記在心中，會導致 IRE 模式出現封閉性問題。 Chin (2006)指出師生之間的互動關係如果呈現出「提問 (initiation) ─討論 (discussion)─回應 (response)─回饋 (feedback)」對學生學習是比較有利的，因為學生變成一種主動學習者的地位，不再是被動的接受教師所提供的資訊， 29.