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不同教學方法增進學生科學本質學習成效之比較與分析

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Academic year: 2021

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The Comparison and Analysis of Different

Science Teaching Representation Improving

Students Learning Effects in Nature of Science

Fu-Yi Shieh

Jeng-Fung Hung

Abstract

Abstract: The study distinguished and analyzed among four different science teaching strategies for students to understand the effects of Nature of Science (NOS). We took four eighth grade classes of the junior high school 130 students as the samples, and used different science teaching methods to teach until six weeks. By one-way analysis of covariance, the result showed that the four classes are significant below .001 on the scores of NOS test. The class who used inquiring activities with explicit teaching NOS is better than the science history with explicit teaching method, and better than the other who used inquiring activities with implicit teaching NOS, and better than the class who used textbook based for science teaching. The teaching video data showed that the class who by inquiring activities with explicit teaching NOS could match the inquiring activities of students engaged in, and analogized to thescientists’research to understand theNOS.

Keywords: nature of science, science inquiry, explicit teaching method, implicit teaching method

Fu-Yi Shieh: Doctoral student, Institute of Science Education, National Koahiung Normal University

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壹 、 前 言

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根 據 上 述 所 界 定 之 科 學 本 質 的 範 疇 與 各 面 向 的 定 義,科 學 本 質 的 意 涵 含 攝「 科 學 知 識 具 有 累 積 性、 暫 時 性、可 複 製 性、 公 開 性 與 創 造 性 的 特 質;科 學 探 究 具 有 實 證 性、 非 單 一 性、非 固 定 性、理 論 蘊 含 與 非 絕 對 客 觀 性 之 特 質;科 學 事 業 則 具 有 倫 理 與 道 德、科 學 與 科 技、科 學 與 社 會 、 科 學 家 的 身 分 與 科 學 社 群 等 特 質 。 」 林 陳 涌 ( 1996) 以 台 北 地 區 1670 位 高 中 生 為 樣 本 , 調 查 他 們 對 科 學 本 質 的 理 解。此 研 究 發 現,學 生 對 科 學 本 質 的 看 法 主 要 受 到 邏 輯 實 證 主 義 的 影 響,女 生 對 科 學 本 質 理 解 程 度 顯 著 地 高 於 男 生,修 習 科 學 科 目 較 多 之 第 二、三 類 組 學 生 對 科 學 本 質 的 理 解 優 於 修 習 科 學 科 目 較 少 的 第 一 類 組,而 且 科 學 本 質 的 理 解 並 未 隨 著 年 級 之 增 加 而 顯 著 地 增 強 。 此 外 , 許 良 榮 與 蕭 培 玉( 2007)則 主 張 , 近 三 十 年 來 有 許 多 國 內 外 文 獻 皆 指 出 學 生 仍 具 有 不 恰 當 的 科 學 本 質 觀 。 綜 合 上 述 對 於 科 學 本 質 之 意 涵 的 探 討 , 本 研 究 以 林 陳 涌 ( 1996) 所 界 定 科 學 本 質 之 三 面 向 為 範 疇 , 包 括 : 1.科 學 方 法 的 本 質 : 評 測 學 生 對 科 學 方 法 的 了 解,尤 著 重 於 科 學 方 法 的 獨 特 性、適 用 性、客 觀 性 與 理 性 之 面 向 。 2. 科 學 知 識 的 本 質 : 評 測 學 生 對 科 學 知 識 本 質 的 了 解,尤 著 重 於 科 學 知 識 的 種 類、角 色、 本 體 地 位 與 知 識 地 位 之 面 向 。 3.科 學 事 業 的 本 質: 評 測 學 生 對 科 學 事 業 本 質 的 了 解, 尤 著 重 於 科 學 的 基 本 假 設 、 定 義、目 的 、 科 學 家 、 科 學 社 群 、 以 及 科 學 與 社 會 關 係 之 面 向 。

二 、 科 學 本 質 的 教 學 方 法 與 研 究 取 向

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透 過 從 事 的 科 學 探 究 活 動 中 學 習 科 學 思 考 與 發 展 科 學 過 程 技 能 。 但 是 , Akerson 和 Hanuscin( 2007) 指 出 , 教 師 除 了 具 備 正 確 與 當 代 的 科 學 本 質 觀 之 外,仍 需 具 有 將 科 學 本 質 融 入 探 究 教 學 活 動 的 教 學 知 能,並 採 用 明 示 的 教 學 方 法 方 能 引 導 學 生 理 解 抽 象 的 科 學 本 質 之 觀 點 。

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Akindehin ( 1988 ) 則 提 出 第 三 種 研 究 取 向 , 主 張 應 妥 善 研 擬 科 學 本 質 的 教 學 , 屏 除 將 科 學 本 質 當 作「 附 加 式 」或「 間 接 式 」的 參 與 以 增 進 學 生 理 解 科 學 本 質 的 意 涵 , 強 調 這 類 「 明 示 的 」 與 「 反 思 的 」 取 向 運 用 於 科 學 教 學,對 科 學 本 質 或 科 學 探 究 傳 遞 了 不 同 的 面 向,並 且 運 用 科 學 史、哲 中 的 元 素 以 增 進 學 習 者 科 學 本 質 的 觀 點,關 於 這 種 明 示 的 與 歷 史 性 的 研 究 取 向,已 成 為 更 有 效 地 協 助 學 生 獲 得 對 科 學 本 質 與 科 學 探 究 深 入 的 理 解 ( Lederman & Lederman, 2004) 。

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效 顯 著 地 低 於 探 究 明 示 組 與 科 學 史 明 示 組,亦 低 於 探 究 隱 喻 組,在 量 化 資 料 的 差 異 上 達 顯 著 水 準 。

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參 考 文 獻

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數據

表 三 學 生 反 思 科 學 本 質 教 學 參 照 表 科學本質的向度 判準 提供學生反思與理解科學本質之內涵 科學知識的本質 累積性 暫時性 可複製性 公開性 創造性 進行實驗或探究會逐漸累積科學知識。 探究過程所獲得的資料與證據,可能產生的異例,亦可能推翻或修正原來的假設或理論。科學知識具有可複製性。科學知識必須公開發表,並取得共識。科學知識涉及個人的猜想、想像與創造等成分。 科學探究的本質 實證性 非單一性 非固定性 理論蘊涵 非絕對客觀 必須有實證性的資料或證據才能作出結論。多元化的科學方法並非
表 六 各 組 「 了 解 科 學 本 質 量 表 」 後 測 成 績 之 多 重 事 後 比 較 表 研究樣本 人數 調整後平均數 探究明示組 科學史明示組 探究隱喻組 控制組 探究明示組 32 249.34 - - - - 科學史明示組 32 191.03 58.31*** - - - 探究隱喻組 33 180.58 68.76*** 10.45* - - 控制組 33 166.15 83.19*** 24.88*** 14.43** - * p < .05; ** p < .01; ***

參考文獻

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