自尋社會性科學議題素材對不同批判思考傾向學生批判思考能力與科學學習成就的影響

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(1)國立臺灣師範大學生命科學系碩士論文. 自尋社會性科學議題素材對不同批判思考傾向學生批判思考能力與科學學習成就的影響 The effects of searching online socio-scientific issues (SSI) materials on different critical thinking disposition students’ critical thinking ability and science learning performances. 研究生：王宏毓 Hong-Yu Wang. 指導教授：張文華博士 Wen-Hua Chang. 中華民國 104 年 7 月 1.

(2) 致謝在當了三年老師之後，深深自覺學有不足，又踏上了求學之路。再次回到母校，感謝師大總是能給我許多養分，讓我繼續勇敢前行。研究所的課程跟大學部的課程有很大的不同。在課程中，感謝科教所邱美虹老師、楊芳瑩老師、譚克平老師、劉湘瑤老師盡心盡力的帶領討論、提點學生，讓我對科學教育有了更深入的認識，使我對課程設計、評量方法有了更多想法，期勉自己未來能實際實踐在學生身上，帶給學生不同的視野。能完成這篇論文，最要感謝我的指導教授－張文華老師，我想做的主題更改了好多次，老師總是耐心聽完我的想法，再提點我需要注意、查詢的重點，讓我初步的想法能夠一步步實踐、更改、完成，也讓我在過程中逐漸了解該怎麼做研究，這樣的提攜、帶領，需要多少耐心、毅力？在生活中，偶然提起的身體狀況，老師也會放在心上。老師的這份溫柔、對研究的嚴謹與教師的風範，是我身為教師，一直都要學習改進的目標。一路走來，感謝研究室的淑苾學姊，在期末繁忙的時刻願意撥出時間幫忙看我的論文，給我建議。感謝一起努力、有支持力量的仰璠、佩綾，感謝研究室的佳雯與雅雯幫忙大小事，是一個很安心的力量！在實驗研究階段，感謝三多國中世慧、雅婷學姊、全力配合的導 I.

(3) 師們，能大力支持我的實驗教學，並給予我許多實行上的意見，幫助我順利完成。因為論文跟行政工作同時並行，感謝三多國中教務處的夥伴在我忙碌時的支援。最後，感謝我的爸媽、育誠，在我因為忙碌而脆弱、負面時，能傾聽、陪伴我，給予我心理上的支持。很愛你們。萬分感謝！. II.

(4) 摘要本研究旨在探討自尋社會性科學議題討論素材對不同批判思考傾向的七年級學生的批判思考能力、科學學習成就的影響，以及批判思考傾向、批判思考能力、科學學習成就三者之相關性。研究設計採準實驗研究法，研究對象為四個班級的七年級學生，共 110 位。隨機分派為實驗組與對照組。實驗組（n = 54）在進行社會性科學議題教學時，讓學生上網自行搜尋各面向素材；對照組（n = 56）則用老師準備的素材進行議題討論。研究工具採陳萩卿編製之「批判思考傾向量表」以及 Ennis、Millman、Tomko 等人編製之「康乃爾批判思考測驗Ｘ級」中文版，並蒐集課堂中學生論證學習單以評定學生的論證品質，生物科段考代表科學學習成就。以單因子共變數分析、雙因子共變數分析、積差相關、迴歸分析做量化數據統計，並輔以學生晤談資料。研究結果發現：一、自尋社會性科學議題素材對批判思考傾向高的學生的批判思考能力有較大助益；二、在 SSI 課程中學生的學習歷程對批判思考能力有影響。如：論證品質、資料搜尋行為；三、批判思考能力與科學學習成就有正向關係。根據研究結果，我們認為：教師可透過自尋議題素材的方式實施社會性科學議題教學，提供低批判思考傾向學生更多引導與幫助的教學。關鍵字：社會性科學議題、批判思考能力、批判思考傾向 I.

(5) Abstract The purposes of the study were to investigate the impact on different critical thinking disposition, students’ critical thinking ability and Science learning performances by discussing socio-scientific issues (SSI). This study adopted a quasi-experiment design. Four classes of seventh graders in a junior high school in the New Taipei city were invited to participate. Two classes (n = 110) were randomly assigned as the experimental group (n = 54) which could search materials on Internet for SSI discussions and the others as the comparison group (n = 56) which were given materials by the teachers. The present study selected genetic counseling and genetically modified organism as SSI topics. Research instruments included Cornell Critical Thinking Test, Level X (CCT-X), California Critical Thinking Disposition Inventory (CCTDI) and the students’ biology grades represented students’ learning performance. The collected data are analyzed by quantification statistics, such as Pearson’s correlation, regression analysis, one-way ANCOVA and two-way ANCOVA. The data analysis indicated that, first, after searching materials on Internet for SSIs, students who were high critical thinking appraisal significantly can improve critical thinking ability. Second, students’ learning process affected critical thinking ability, such as argumentation quality, information-seeking behavior. Third, science learning performances and critical thinking ability have a positive relationship. According to the findings, teachers may let students search SSI materials on Internet and provide further instruction. II.

(6) Keywords: Socio-scientific Issues, Critical thinking ability, Critical thinking disposition. III.

(7) 目次摘要 ......................................................................................................... I Abstract ................................................................................................. II 目次 ......................................................................................................... I 圖目錄 ...................................................................................................IV 表目錄 .................................................................................................... V 第一章緒論 ........................................................................................... 1 第一節研究背景與動機 ................................................................. 2 第二節研究目的與研究問題 ......................................................... 6 第三節名詞釋義 ............................................................................. 7 第四節研究限制 ........................................................................... 11 第二章文獻探討 ................................................................................. 12 第一節批判思考傾向 ................................................................... 13 第二節批判思考能力 ................................................................... 17 第三節社會性科學議題 ............................................................... 25 第四節網路資訊融入課程 ........................................................... 44 第三章研究方法 ................................................................................. 49 第一節研究設計 ........................................................................... 50 第二節研究對象 ........................................................................... 52. I.

(8) 第三節研究工具 ........................................................................... 55 第四節教學流程 ........................................................................... 61 第五節資料來源與分析方法 ....................................................... 65 第四章研究結果與討論 ...................................................................... 71 第一節學生批判思考能力、科學學習成就、批判思考傾向間與論證的關係 .................................................................................... 72 第二節自尋社會性科學議題素材對學生批判能力與科學學習成就的差異情形................................................................................. 78 第三節不同批判思考傾向學生自尋社會性科學議題素材的 SSI 教學後批判思考能力與科學學習成就的差異 .............................. 86 第四節高低批判思考傾向的學生自尋議題素材的特質內涵以及對於自尋素材或教師提供素材的想法 .......................................... 97 第五章結論與建議 ........................................................................... 102 第一節結論 ................................................................................ 102 第二節建議 ................................................................................ 104 參考文獻 ............................................................................................. 108 中文文獻 ...................................................................................... 108 西文文獻 ...................................................................................... 112 附錄一 ................................................................................................. 115 II.

(9) 附錄二 ................................................................................................. 118 附錄三 ................................................................................................. 119 附錄四 ................................................................................................. 120. III.

(10) 圖目錄圖 1-1 社會性科學議題相關的層面 ...................................................... 7 圖 2-1 社會性科學議題架構內涵與功能 ............................................ 28 圖 2-2 論證 5E 教學模式 ..................................................................... 37 圖 2-3 Toulmin 的論證架構圖（引自 Toulmin, 1958, p.97） ............. 39 圖 3-1 遺傳諮詢/基因篩檢議題教學內涵分析圖 .............................. 60 圖 3-2 基因改造生物議題教學內涵分析圖 ........................................ 60 圖 3-3 課程中供學生討論之延伸問題 ............................................... 61 圖 3-4 段考卷中開放性問答題示例 ................................................... 62. IV.

(11) 表目錄表 2-1 九年一貫課程綱要中自然與生活科技領域所涵蓋的社會性科學議題分段能力指標............................................................................ 29 表 3-1 研究設計 .................................................................................. 50 表 3-2 教學實驗分組及各組人數分配表 ........................................... 52 表 3-3 教學實驗分組及各組中批判思考高低傾向人數表 ................ 53 表 3-4 論證學習單評分標準……………………………………...………….58 表 3-5 實驗組與對照組之教學流程………...…………………………...…64 表 3-6 組別與批判思考傾向分類表…………………………………......…67 表 3-7 基因篩檢議題的面向內涵得分範例………...………………...…..68 表 3-8 基因改造議題的面向內涵得分範例……………………...…...…..69 表 4 -1 批判思考能力、批判思考傾向、科學學習成就與論證間的相關性 ....................................................................................................... 73 表 4 -2 批判思考能力得分對科學學習成就之迴歸分析模式摘要表 74 表 4 -3 批判思考傾向得分對批判思考能力之迴歸分析模式摘要表 75 表 4 -4 兩組學生批判思考能力測驗之描述統計表 ........................... 79 表 4 -5 兩組學生批判思考能力測驗單因子共變數分析結果表 ....... 79 表 4 -6 兩組學生批判思考能力測驗各分量之描述統計表 ............... 81 表 4 -7 兩組學生在批判思考能力各分量中單因子共變數分析結果表 V.

(12) ............................................................................................................... 81 表 4 -8 兩組學生科學學習成就得分之描述統計表 ........................... 82 表 4 -9 兩組學生科學學習成就之單因子共變數分析結果表 ........... 83 表 4 -10 批判思考傾向與組別對批判思考能力測驗雙因子共變數分析摘要表 ............................................................................................... 88 表 4 -11 不同組別之批判思考能力後測成績調整後平均數摘要表 . 89 表 4 -12 高與低批判思考傾向學生批判思考能力共變數分析摘要表 ............................................................................................................... 89 表 4 -13 高低批判思考傾向之批判思考能力後測成績調整後平均數摘要表 ................................................................................................... 91 表 4 -14 實驗組內高低批判思考傾向學生批判思考能力共變數分析摘要表 ................................................................................................... 92 表 4 -15 批判思考傾向與組別對科學學習成就測驗雙因子共變數分析摘要表 ............................................................................................... 93 表 4 -16 不同分組在「科學學習成就」後測成績調整後的平均數摘要表 ........................................................................................................... 94 表 4 -17 不同分組在「科學學習成就」後測調整後平均數之事後比較摘要表 ................................................................................................... 94 表 4-18 高低批判思考傾向學生自尋素材之內涵得分表……….…… 99. VI.

(13) 第一章. 緒論. 本研究以具有爭議性、沒有正確答案的「社會性科學議題」作為教學素材，探討學生經過不同方式的議題討論教學過後，對學生批判能力與科學學習成就的影響。研究方法採準實驗研究法，控制組的議題討論教學素材則是由老師蒐集、整理，提供給學生；而實驗組的議題討論教學則加入一堂讓學生自由上網搜尋議題相關資料的課程，比較兩組學生中不同批判思考傾向的學生在議題教學後批判能力的影響。並蒐集分析、討論學生的學業成就與批判能力與不同批判思考傾向的關聯性。本章分為四節：第一節為研究背景與動機；第二節為研究目的與問題；第三節名詞釋義；第四節為研究限制。. 1.

(14) 第一節. 研究背景與動機. 「盡信書不如無書」，這句話從小聽到大。但仔細回想，我們在求學階段，什麼時候才真正實踐了這句話？從國小、國中到高中無所不在的標準化測驗，使得學生奉課本知識為圭臬，為求效率，不問過程，只求結果式的背誦「正解」。在離開大學，考上正式教師執教以來，每每考完段考，總有許多矛盾的問題油然而生：成績就代表教學成效嗎？但是學校內的排名，似乎不只將學生的學習成就排名，同時也排序著教師的教學成效。考完試後學生真的得到的能力是什麼？我的教學除了帶給學生課本上的知識還有什麼？怎麼樣的教學才能帶給學生帶著走的能力並能有效提升學生成績？學校內的知識都有明確的正確答案，然而，待離開了學校，在這知識爆炸的時代，學生將會接收到大量的、繁雜的資訊，此時，學生將如何判斷資訊的真偽，以獨立思考能力做出理性的推論？這樣的批判能力與獨立思考判斷能力是未來公民應具備的能力卻一直是中學教育中缺乏訓練的一塊。九年義務教育，國中小教師是全國國民教育的先鋒，也是基礎。而培養國民大眾對於科學的大眾理解，具有促進國家繁榮、經濟成長、公共政策、個人決策、日常生活、當代思想及文化等優點。「科學大眾理解」的內涵為何？黃俊傑（2002）曾指出，過去人類的知識 2.

(15) 是靠累積的，但是現今的資訊科技卻使知識從「累積」而轉化成「突破」，知識獲得的途徑也從「記憶」轉化為對資訊的「分析」。因此培養公民具有面對未來世界問題的分析能力，必然是「科學大眾理解」中的重要一環。在科學教育中，隨著科技的日新月異，科學的進步也帶來了許多具爭議性、以科學相關的社會議題。學生要學的知識越來越多，同時，需要考慮的面向也越來越多。科學所衍生出來的問題複雜、多面向且重要，科學融入在我們每天的生活，社會之中，除了科學知識外，更應該從道德、社會、經濟、倫常…..等面向去了解科學。DeBoer（2000）就曾指出，科學教育應該要訓練學生具有公民素養，使學生具有批判性的關注大眾傳媒中科學報告及討論的能力，且學生能夠參與生活經驗中與科學相關議題的對話。而議題教學模式可培養學生參與社會的知識、技能與態度，進而讓學生具有公民素養（劉美慧，1998）。這樣的科學學習才更有意義。教育部於民國九十二年公布的「自然與生活科技學習領域課程綱要」內容中，明確將「批判思考」列為有待培養、增進的科學素養之一。批判思考屬於高層次的思考，當人們面對情境，被要求對某事物的是非善惡做價值判斷時，人們必須根據客觀的證據、以審慎的態度、依循一定的客觀標準，做出判斷，以決定何為可信、何者應為， 3.

(16) 進而解決問題（陳密桃，1996）。而議題討論教學，透過資料的蒐集、閱讀，訓練學生擷取資訊；在與同儕互動、討論的過程中，訓練學生的批判能力，進而做出判斷。許多研究發現，議題中心教學法對高層次思考有正面影響，接觸爭論性議題教學的次數越多，對議題的了解越深入且愈感興趣，能使更多學生參與班級討論、表現出更多反省思考能力（Hahn, 1996）。然而，在許多文獻當中都指出，在議題討論教學中，教師的角色、教師的立場都可能影響學生的判斷。許多議題討論教學都建議教師於討論中應持中立立場，避免一開始就表態影響學生。透過不斷詰問引導學生產生對話，營造適合討論的氣氛，當小組共識呈現一面倒時，則教師可挑戰學生立場，嘗試以不同立場以平衡正反意見（劉美慧， 1998）。然而，在教學現場中發現，雖然教師努力保持中立，但在任何一個可能忽略的小細節，都可能隱性地透露出自己的立場，學生亦會敏感的體會到；教師在準備議題資料的過程中，雖努力蒐集各個面向的資料，但仍可能只蒐集到某部分而難以周全。在這樣的教學當中，若學生總是從老師給予的素材中抓取資訊，可能總是會朝著「老師的立場」做出判斷，對於真正的批判思考能力無太大益處。故本研究將議題討論教學中，學生是否自由搜尋資料作為變項：實驗組在議題討論教學中，學生可有一堂課的時間親自到電腦教室搜尋有關於議 4.

(17) 題的資料，學生的資訊來源不再侷限於老師，學生可經由自己立場出發，在網路資源中搜尋各式不同的面向。對照組學生則接受老師所給予的素材做討論。探討學生經過議題討論教學後的批判能力與態度的改變。. 5.

(18) 第二節. 研究目的與研究問題. 本研究目的是探討不同批判思考傾向的七年級學生在經過不同的社會性科學議題教學後對批判能力與科學學習成就的影響，並了解影響社會性科學議題課程成效的相關因子，以利未來在教學現場得以應用。基於上述目的，本研究將探討以下問題：一、七年級學生批判思考能力、科學學習成就、批判思考傾向與論證品質間的關係為何？二、在 SSI 課程中，是否自尋社會性科學議題素材對於七年級學生批判思考能力與科學學習成就的差異情形？三、在 SSI 課程中，是否自尋社會性科學議題素材對於不同批判思考傾向七年級學生的批判思考能力與科學學習成就差異情形？四、高低批判思考傾向的學生自尋議題素材的特質內涵以及對於自尋或教師提供議題素材的想法？. 6.

(19) 第三節. 名詞釋義. 一、社會性科學議題（socio-scientific issues，簡稱 SSI）社會性科學議題指的是與科學有關的議題，議題中可討論倫理道德、經濟、政治、文化、宗教...等不同層面的考量。當人們面對這些議題時，會因為個人的知識背景、經驗、社經地位、文化、所處環境而持有不同立場，而有著不同的看法及解決方式，而產生價值觀念上的衝突（Zohar & Nemet, 2002）。SSI 主要特性如下：通常為開放性的問題；具有對立性論點或社會性兩難；問題結構較為模糊；沒有正確答案或最好的解決方法（Sadler, 2004）。. 倫理道德. 其他. 利益團體自然環境. 政治社會性科學議題. 法律經濟. 社會發展宗教. 文化. 圖 1-1 社會性科學議題相關的層面. 本研究所選用的社會性科學議題是與新興的生物技術應用－基因檢測與基因改造食品，兩者皆與生活密切相關，且是學生未來勢必 7.

(20) 得面臨選擇的議題。. 二、批判思考傾向批判思考傾向，屬於批判思考的情意面。批判思考傾向指的是個人能在適切時機下，應用本身批判思考能力的重要推力。個人在覺察批判思考的重要性與必要性之後，是否願意從事有關批判思考活動，有賴於其本身能否具備運用批判思考能力的特質與意願。思考不能只流於技巧（skills），而應重視思考傾向（disposition），透過培養個人的批判思考傾向，能提高其進行批判思考的意願，有助於提升整體的批判思考能力。思考傾向與思考能力可說是相輔相成，亦是個人批判思考表現的重要核心。本研究的「批判思考傾向」使用陳萩卿（2000）參照 Facione 於 1992 年發展之「加州批判思考傾向問卷」（California Critical Thinking Disposition Inventory，簡稱 CCTDI）為基礎編製而成的批判思考傾向測驗。測驗含五個測量向度：尋求真相、開放心靈、分析性、系統性與追根究底，若受試者在量表測驗中獲得的得分較高，代表其具有較高的批判思考傾向；反之，則代表批判思考傾向較低落。. 8.

(21) 三、批判思考能力批判思考是一個複雜的認知歷程。此歷程涉及思考者的知識、意向、技巧與所在情境的互動（葉玉珠，2003）。意向方面就如同上述之批判思考傾向，屬於情意面。而批判思考能力包含了判斷、分析和綜合等能力，是一種具有反省性、對問題情境敏感和自我監控（self-monitored）的過程，屬於高層次認知技巧。一位善於批判思考者必須具備從事批判思考的能力，視問題發生的脈絡建立一套有效且合理的判斷準則，對問題加以澄清與評估進而解決問題。本研究的「批判思考能力」是指學生在 Ennis、Millman 和 Tomko 於 1985 年發展，用來測量 4 年級至 14 年級學生的「康乃爾批判思考測驗Ｘ級」（Cornell Critical Thinking Test, Level X，簡稱 CCT-X）中的得分，測驗中定義的批判思考能力包含了歸納、觀察與決定可信度、演繹、辨認假設四種技巧。若受測者在測驗中所得之總得分高，代表其批判思考能力高；反之亦然。. 四、科學學習成就張春興（1996）認為學習成就就是指個人在學業上實際所能為者，即是學生目前在學習行為上所能實際表現的心理能力。本研究所指的科學學習成就即為七年級學生目前在自然與生活科技學習領域 9.

(22) －生物科的學習表現。本研究將以生物段考成績作為量化資料以表示學生之科學學習成就。. 10.

(23) 第四節. 研究限制. 本研究為進行社會性科學議題教學對七年級學生批判思考影響之準實驗研究。一、受限於研究者本身人力因素，僅選取新北市一所國中七年級學生作為研究對象，該學校屬於中型學校，位於工業區旁邊，家長多從事勞力密集產業，學生純樸乖巧，新資訊的來源較少。批判思考教學效果是否會因不同地區、年級、學校特質、班級氣氛或議題選擇之不同而有差異，有待進一步的探討。因此研究結果與建議較適合推廣至同屬性之學校，與都會文教區學校可能有不同。二、研究期間，選取七年級下學期兩則與生物課程相關之議題（基因改造議題與基因檢測議題）。因此，本研究的結論如欲推論至其他議題討論教學、概念教學，應相當審慎。. 11.

(24) 第二章. 文獻探討. 本研究的目的為探討七年級學生在經過不同的社會性科學議題教學後對批判能力與科學學習成就的影響，並由資料分析七年級學生批判思考能力、科學學習成就、批判思考傾向之間的關係。基於前述之研究目的與研究問題，本章節將首先探討批判思考的意涵、批判思考能力與科學學習成就的關係以及評量批判思考能力的工具，其次則探討社會性科學議題（SSI）的演進與批判思考的關係。再者，則蒐集整理社會性科學議題於科學教育中應用之實徵研究現況，最後，從實徵研究整理出適用於社會性科學議題的教學法，以發展出本研究之社會性科學議題教學架構與流程。. 12.

(25) 第一節. 批判思考傾向. 「批判」二字給人的印象多是負面大於正面，由字面上來看，「批判」的概念容易被解釋為挑人毛病而不知自我反省，且缺乏實質具體之建設性，故一般人聽到批判一詞便產生反感及排斥之心。然而，就批判思考（critical thinking）的意義而言，早在兩千多年前，蘇格拉底（Socrates）就已經利用詰問法讓學生進行批判性思考。Ennis（1962）認為批判思考就是對言論或主張合理的評估。近年來，倡議批判思考的學者已發現批判思考的訓練不能只流於技巧、能力（skills）的提升，還需要具備催化批判的精神、熱忱和情感，意即批判思考的傾向（critical thinking disposition），有了批判思考傾向，才能適時引發批判思考的行動（Ennis, 1987）。如同學習動機之餘學習成就的關係一般，批判思考傾向能影響學生批判思考的成效。. 一、批判思考傾向的意涵批判思考傾向是個人能在適切時機下，應用本身批判思考能力的重要推力。Ennis（1987）認為批判思考的傾向即是批判的精神，它能引起批判思考者的動機，以及運用批判思考的能力。個人在覺察批判思考的重要性與必要性之後，是否有意願從事有關批判思考活動， 13.

(26) 有賴於其本身能否具備運用批判思考能力的特質與意願。透過培養個人的批判思考傾向，能提高其進行批判思考的意願，有助於提升整體的批判思考能力（陳萩卿，2004）。換句話說，批判思考傾向是個人批判思考表現的重要核心。批判思考的「心理傾向」包含了批判者的態度與精神，Facione 等人（1992）以大慧法調查多位學者的意見，進而整理出批判思考傾向的七大向度： 1. 尋求真相（truth seeking）：有提出問題的勇氣，即使發現證據或事實並未支持個人興趣或先前意見，仍能誠實、客觀地面對；願意運用合理選擇與評估標準、彈性考量替代方案與意見。 2. 開放的心靈（open mindedness）：能敏於覺察自己的偏見或可能的偏見、理解且容忍不同意見、尊重他人擁有不同意見的權利。 3. 分析性（analyticity）：能持續對概念與行為的潛在困難找出預期困擾、警覺使用批判思考時機、重視運用理由與證據、清楚說明問題且在面臨挑戰性或困難問題時堅持尋找解決途徑。 4. 系統性（systematicity）：有組織、有次序、能切中問題要點、在處理複雜問題時顯得有次序且能細心尋求關聯資訊、集中注意力於目前進行的事務上，而且具備無論如何都要完成的決心。 5. 批判思考的自我信心（critical thinking self-confidence）：信任 14.

(27) 自己的推理能力，而不是盲目相信他人或信任權威；相信自己有能力做出好的判斷，但不是對自己的意見獨斷。 6. 追根究柢（inquisitiveness）：強烈的求知欲、渴望瞭解問題解決的過程與步驟並重視學習、喜歡接觸與探索廣泛議題、付出心力卻得不到回報時仍能持續求知。 7. 成熟度（maturity）：處理問題、質疑或做決定時，容許在某些情境下可能不只一個合理意見、堅持合理的評價、並能判斷精確到個人與環境都可接受的程度。針對各學者對批判思考傾向的詮釋，可以發現批判思考傾向是學生是否進行批判思考的第一步內在動機，是批判思考活動的先導。可以推測，若學生批判思考傾向低落，則進行批判思考的動機降低，批判思考能力自然未被訓練到，批判思考能力低落。. 二、批判思考傾向的評量工具 Facione 等人（1992）以大慧法調查多位學者的意見，整理出批判思考傾向的七大向度，並依此向度編制成加州批判思考傾向量表（CCTDI）。每一向度編制 9-12 題，共 75 題。測驗採李克氏(Likert-type) 六點量表，測驗內容試用於中學生至大學生。國內學者葉玉珠（1999）則運用「斜交轉軸」與「主軸因素抽取 15.

(28) 法」抽取四大因素編製成「批判思考意象量表」以測量學生的批判思考傾向與態度。分別為：系統性與分析力、心胸開放與同理心、智識好奇心、整體與反省四大向度。測驗採李克氏六點量表。陳萩卿（2000）則以 Facione（1992）「加州批判思考傾向量表」（CCTDI）為基礎，並參考詹志禹「民主精神與科學態度」的問卷及國內外相關文獻擴充而成的量表。全量表測驗的向度有尋求真相、開放心靈、分析性、系統性與追根究柢五個向度，共 28 題。測驗採李克氏五點量表。為本研究採用之主要研究工具。郭麗珠（2001）則以陳萩卿所編製的量表作為設計架構，測驗中的向度包括尋求真相、開放心靈、分析性、系統性與追根究柢五個向度，共 33 題。測驗採李克氏五點量表。. 16.

(29) 第二節. 批判思考能力. 批判思考被認為是個複雜的心智運作過程，一是一種高層次思考能力的展現。然而，要展現批判思考，需要有知識、態度、技能等面向。這一節中，我們將探討批判思考中能力的部分。. 一、批判思考能力的意涵康乃爾批判思考研究計畫，於 1962 年提出有關批判思考的十二項行為特質，做為其研究發展的指標：（一）摘取要義。（二）對某一推論是否曖昧不明的辨識能力。（三）辨識論點是否前後矛盾的能力。（四）辨識結論是否正確的能力。（五）言論是否敘述得詳盡周延的判斷能力。（六）所述內容與其所引用的原理原則是否契合的判斷力。（七）對所觀察、記錄的資料內容是否可靠的判斷能力。（八）對由歸納法所得的結論是否得當的判斷能力。（九）確定問題癥結所在的能力。（十）辨認何者為假定的能力。（十一）對定義是否得宜的判斷能力。（十二）對於權威者的言論、主張、意見能客觀評鑑其可接受性的能力，其羅列的指標多為能力面向。 Ennis（1987）提出的批判思考能力則包含了四大面向：（一）澄清（clarity）：指對事實狀況的清楚了解，能把握問題重點、分析爭論點、回答具有挑戰性的問題、對一名詞下適當的定義、能辨認假設的 17.

(30) 能力。（二）紮實的基礎（basis）：指推論有堅實的支持或資料，能辨認資訊來源可信度、客觀觀察與判斷可靠性的能力。（三）推論（inference）：從事演繹思考、歸納思考、價值判斷的能力。（四）交互作用（interaction）：指能與人有效溝通、交往的能力，並且能從型式、內容和事實方面判斷定義，並明確指出假定並做出行動決定，不受哄騙的能力。 Paul 和 Binker（1990）則認為批判思考是對個體思考的＂再思考＂，乃運用思考去辨別或分析事物，亦即以語言、邏輯等技巧去解釋事項，並依所設定的標準去做適當的評價，批判思考能力是讓思考更周全的過程。綜合以上學者對批判思考能力的定義觀點，所謂的批判並不是負面的或責問的。相對的，批判思考是一種反省性的思考能力，個人以主觀內在的評判標準與外在客觀的證據互相摩擦碰撞，產生出新想法、新思維的過程。這樣的過程中，個人要有精於分析、判斷、評估論證和概念、考察訊息可信度、辨認假設立場等能力。另外，依據實證主義者主張批判思考的知識與能力是靠後天的經驗，不斷的推論、歸納、驗證而成。教育者就可經由教育的方式提升學生的批判思考。Ennis（1985）和 Paul（1990）都主張批判思考是可藉由教學獲得進步的。如果給予學生適當的訓練，將可促進學生的 18.

(31) 批判思考能力。且 Ennis（1985）認為批判思考的能力是一般性的，能遷移到其他學習領域中，因此建議教師應該提供許多機會，讓學生在上課時能充分發展並應用批判思考能力與技巧。因此，本研究希望能設計課程，讓學生批判思考能力增加，並能夠遷移到其他日常生活中的各種思考當中。. 二、影響批判思考的因素批判思考並非存在於真空(vacuum)的獨立能力。Norris（1985）認為批判思考是基於許多考量的綜合體，思考歷程需要個人比較、評價自己與他人的觀點的不同、尋找其它可能的選擇、做推論、具備能批判性的思考(think critically)的意向。也有學者研究發現：影響個人從事批判思考的因素包含：（一）個人外在因素：如性別、年齡、城鄉別、學業成就；（二）個人內在心理因素：如認知風格、認知能力、認知意向、後設認知、觀點偏好、智力等；（三）環境因素：如社會互動、家庭因素（家庭社經地位、父母管教態度）等（陳密桃，1996；許崇憲，2000）。 Irani 等人（引自 Bell, 2015）指出，低批判思考傾向者，較缺乏有意義的批判思考，因此在問題解決能力、解題和作決定的成效，都沒有高批判思考傾向者來的好。 19.

(32) 批判思考的運作歷程離不開個人對主題內容的先備知識的運用，還需要善用個人的常識及經驗。所以學生的先備知識、認知風格與興趣態度皆會影響他們做正確推論的能力。在科學學習中，學生的常識與經驗一方面來自教室課程中對於科學的認知、過程技能的習得與科學本質的理解，另一方面則來自於教室外學生與外在社會環境與文化互動下產生的知識。所以期望學生提高批判思考的能力，便不能忽略學生對於基本知識、認知經驗的影響，教師在課堂擔任引導者之外並要在課程中提供學生必要的鷹架與協助。在實徵研究中，Yang 和 Chou（2008）在台灣的大學一般通識課程中以 220 個學生做為研究對象，結果發現：整體而言，批判思考傾向與批判思考能力有著正相關，尤其是高批判思考能力者與中度批判思考傾向者有著顯著相關。徐建國（1998）採用調查研究法，以 1003 名台北市高中學生作為研究對象，使用批判思考量表、基本資料調查表、家庭環境診斷測驗、學業性向測驗、學習與讀書策略量表為研究工具。研究發現：（一）高三學生之批判思考能力顯著優於高一高二學生。（二）學習能力與其批判思考能力有顯著正相關。（三）批判思考能力與其學業成就有顯著正相關。就學科而言，批判思考能力與國文科成績相關程度最高，餘依次為英文科、自然科、數學科，但與社會科成績則無關。 20.

(33) 葉玉珠（1991）則以 1022 名中小學生為研究對象，結果發現：（一）學生智力與批判思考有顯著正相關。（二）批判思考能力與學業總成績有顯著淨相關，且與自然和社會科成績的相關較高。（三）在排除智力的影響後，批判思考能力仍與學業總成績有顯著相關。意即在中小學生中，批判思考能力分數越高，其學業總成績及各科學業成績越高。郭郁智（2000）的實徵研究結果也發現：（一）國中學生的批判思能力因個人背景變項不同而有差異。（二）國中學生的學習策略與批判思考能力具有正相關。（三）國中學生的批判思考能力與學業成就具有正相關。（四）批判思考能力高分組的國中學生，其學業成就顯著優於中分組與低分組的國中學生。劉清芬（2000）則以國小學生作為研究對象，得出相同的結論：批判思考能力較高的國小學生，學業成就亦較高。在張昇鵬（2004）針對後設認知能力與批判思考能力之比較研究成果中發現，國中學生的批判思考能力表現高於國小學生，而在男女組別中無顯著差異。而後設認知能力與批判思考具有典型相關，且具有顯著的預測力。意即，從學生的後設認知能力可預測學生之後的批判思考能力表現。從上述研究結果可發現，學生的個人的學習策略、認知經驗等會 21.

(34) 影響學生本人的批判思考能力。批判思考傾向與批判思考能力也有一定的相關性。也因此，本研究蒐集學生的批判思考傾向與批判思考能力得分作相關分析外，並探究學生在經過社會性科學議題教學後批判能力的改變，同時也對不同批判思考傾向的學生做進一步的成效分析。除此之外，亦會蒐集學生在教學中的論證資料、搜尋成果，並探討學生學習過程與批判思考能力的關係。在上述研究結果中也發現：批判思考能力與學業成就有著正向相關。而批判思考能力屬於高層次思考能力，可透過具體的訓練與系統化的練習而提升。研究者期待在經過本研究設計的社會性科學議題教學後，學生的批判思考能力與科學學習成就能增加，學生能針對自己的既有立場去做反思，減少個人知識背景對判斷的影響。. 三、批判思考評量工具要了解批判思考的展現如何，就必須要有工具予以測量。最為人所知、廣泛使用的批判思考工具以康乃爾批判思考測驗（Cornell Critical Thinking Test）為主，主要是在了解受測者的批判思考能力與技巧。國內則有許多學者以康乃爾批判思考測驗為基礎，翻譯原文、修訂題目編制測驗。（一）康乃爾批判思考測驗 22.

(35) 康乃爾批判思考測驗是由 Ennis、Millman 和 Tomko 於 1985 年編製的。Ennis（1962）對批判思考所下的定義：批判思考就是對言論或主張合理的評估。依據這樣的定義可再分為三個向度：1.邏輯向度：評判名詞、主張之間的關聯性。學生必須知道名詞與主張的意義和其運用；2.規則向度：學生必須知道標準知識與主題的相關標準以判斷主張；3.實用向度：學生若已有了足夠證據了解主張要義與實施結果，則在此情境中做出判斷。康乃爾批判思考測驗分為Ｘ級與Ｚ級。兩者適用的施測者不同：Ｘ級適用於 5-12 年級；Ｚ級則適用於 12 年級以上至成人。Ｘ級測量的技巧包括： 1. 歸納（Induction）：能藉由已知證據與資訊中推論出最有可能的結果。在題本中，即是能將題目敘述的當作是真，並由此敘述決定最有可能導致的結論為何。 2. 演繹（Deduction）：指學生能夠藉由已知的陳述或前提中，辨認論述間所隱含的關係，藉以確定該推論是否確實為必然的結果。在題本中，即把兩個敘述當真，並決定兩敘述定會導致何種結果的能力。 3. 觀察與決定可信度（Credibility）：在題本中，能判斷資訊來源是否正確，是否具有可信度的能力。 23.

(36) 4. 辨認假設（Identification of Assumptions）：指學生具有辨認出陳述或宣稱中被視為理所當然的隱含前提或預設立場的能力。意即當我們在敘述事情或表達看法時，都會先有自己的預設或前提。而辨認假設就是能辨認這些預設的立場與前提的能力。. Ｘ級測驗包含了 71 題題目。雖題目中測量多種技巧，但 Ennis 等人認為批判思考能力是許多複雜認知技巧的整理表現，故在分數的解釋上應以總分做考量，避免分向度解釋。Ｚ級則多了預測、實驗計畫和定義，共測量七種技巧，適用於高中以上至成人。本研究之研究對象為七年級學生，故本研究為檢測學生批判思考能力所採用之工具即為康乃爾批判思考測驗Ｘ級之中文版。. （二）中小學批判思考能力測驗葉玉珠、管碧玲與謝佳蓁（2000）參考國內外批判思考相關文獻後，整理並羅列出「辨認假設」、「推論」、「演繹」、「解釋」、「評鑑」五大能力為批判思考的重要技巧，就依據此五種能力為中心編製出適合於國小高年級到國中生的批判思考能力測驗，題目共 24 題，測驗時間為 25 分鐘。五個分量測驗難度指數為.37~.87，平均值為.66，鑑別度為.25~.71，平均值.46，總量表α係數.80，具有良好信效度。. 24.

(37) 第三節. 社會性科學議題. 一、社會性科學議題的定義若問題和生物科技與環境挑戰相關，且兩者的關係密不可分，難以單從一個層面去解決，這樣具有衝突性論點或兩難的問題，稱為社會性科學議題（Sadler, 2004）。SSI 中除了科學知識的面向，更因為加入了社會性的層面，當大眾面對此類議題時，會因為個人經驗、社會文化、背景、國家政治、法律、倫理道德、立場不同而有不同的觀點、不同的最佳解決方式。因此議題中沒有正確解答，問題的解決途徑也不只有一種，更無法光靠科學方法解決，難以在大眾中取得一致的共識而產生許多爭議。總結來說，社會性科學議題具有下列幾項特性：（Ratcliffe & Grace, 2003; Sadler, 2004）（一）開放性的問題（無是非對錯）；（二）議題建立在科學基礎上，並常涉及科學知識的新領域，可能在科學中也沒有足夠證據解決；（三）問題的結構模糊；（四）情境兩難，在地區、國家、全世界等不同尺度的社會、政經框架下，關注的面向都會不同；（五）特殊的社會性科學議題只在特定的時空背景下產生。 25.

(38) 林樹聲（2003）指出，隨著科學與技術的進步，使得科技應用於生活中所引起的社會性科學議題愈來愈多，包括在：環保、能源、生殖、食品、倫理等各方面。目前熱門的社會性科學議題包含：幹細胞、基因改造食品、全球暖化、有毒廢物…等。如何提高科技發展對社會的正面效益，減少其負面的衝擊，在兩者之間取得一平衡，並且進一步地教育民眾知曉如何面對這些爭議、做出適當的回應，都是當今科學教育必須著力的地方。. 二、社會性科學議題教學在 1970 年代晚期，正逢美國科學教育的第二次改革運動，科學教育從 60 年代的科學家的科學（Science for scientists）轉變為全民的科學（Science for all）。在這批提升全民科學素養的潮流中，許多教育學者更觀察到社會環境的快速變動所帶來社會問題，以及科技的發展與科學領域快速的進步。遂開始將科學教育的重點放在科學、技學和社會這三者間的相關與連結，於是開始有了科學、技學與社會（Science, Technology, and Society，簡稱 STS）教學的理念被提出，強調科學的生活實用面、科技如何影響社會（Zeidler, Sadler, Simmons, & Howes, 2005）。在 STS 教學之後，許多學者開始開發 SSI 課程計畫。SSI 包含了 26.

(39) STS 的內涵，加入了科學議題中文化、倫理、道德、情感與科學本質面向的問題探討，並強調學生對社會的公民責任（Sadler, 2004）。 Zeidler 等人（2005）認為透過 SSI 教學，可以建構學習者的認知及道德發展、促成功能性的科學素養、增加科學讀寫能力，並提升對 SSI 的認知。文獻中建議 SSI 架構中應該包含四大重要內容：（一）科學本質（Nature of Science）：學生的科學認識觀會影響他們對證據的選擇或評估。（二）論述（Discourse）：藉由學生討論議題的論述過程中，產生非形式推理（informal reasoning）。教師可觀察學生所透露出的信念、情感與倫理觀。（三）文化（Culture）：現代社會是多元的。學生在討論的過程中學會不同文化、不同觀點之間需要互相尊重與包容。（四）個案導向（Case-based）：藉由某些個案的探討，讓學生提升倫理的覺知、傾聽不同的聲音、學習站在不同角度、檢視科學事業的權威。. 27.

(40) 功能性科學素養. 個人的認知. 文化議題. 論證議題. 和道德發展. 個案導向議題. 科學本質議題. 圖 2-1 社會性科學議題架構內涵與功能（翻譯自 Zeidler et al., 2005, p.361）. SSI 教學應該提供一個以學習者的生活經驗為基礎的策略，在教學過程中鼓勵學生使用對談、從事探究、進行非形式推理，以發展、提升學生抉擇判斷的能力。英國於 1988 年的教育改革法案中正式將 SSI 課程納入教學，作為公民教育的一環，藉由「邊做邊學」的方式讓學生練習參與民主社會。學生必須在 16 歲時接受全國性的學習成就測驗，檢測學生是否有足夠的科學素養以思考、處理社會性科學議題。而在我國教育部所頒訂的九年一貫課程綱要的能力指標中，可發現許多與社會性科學議題教學所希望學生培養的能力相符，整理如下表： 28.

(41) 表 2-1 九年一貫課程綱要中自然與生活科技領域所涵蓋的社會性科學議題分段能力指標領. 分段能力指標. 域自. 過. 然. 程. 與. 技. 1-3-4-3 由資料顯示的相關，推測其背後可能的因果關係。. 生. 能. 1-3-5-5 傾聽別人的報告，並做出適當的回應。. 活. 科. 5-4-1-2 養成求真求實的處事態度，不偏頗採證，持平審視爭. 科. 學. 技. 態. 領. 度. 域. 思考. 1-3-4-1 能由一些不同來源的資料，整理出一個整體性的看法。. 議。. 6-2-1-1 能由「這是什麼？」、「怎麼會這樣？」等角度詢問，提出可探討的問題。. 智. 6-3-1-1 對他人的資訊或報告提出合理的求證和質疑。. 能. 6-3-2-3 面對問題時，能做多方思考，提出解決方法。 6-3-3-2 體會在執行的環節中，有許多關鍵性的因素需要考量。 29.

(42) 6-4-3-1 檢核論據的可信度、因果的關聯性、理論間的邏輯一致性或推論過程的嚴密性，並提出質疑。科. 7-3-0-2 把學習到的科學知識和技能應用於生活中。. 學. 7-4-0-2 在處理個人生活問題(如健康、食、衣、住、行)時，. 應用. 依科學知識來做決定。 7-4-0-3 運用科學方法去解決日常生活的問題。 7-4-0-4 接受一個理論或說法時，用科學知識和方法去分析判斷。 7-4-0-5 對於科學相關的社會議題，做科學性的理解與研判。. 資料來源：林妙真（2004）。由小組討論爭議性科技議題探究國小高年級學生之知識建構－以台灣能源的開發與利用為例（未出版之碩士論文）（頁 20），國立嘉義大學，嘉義市。. 由這些演進可知，為了培養未來的公民，各國皆越來越重視學生科學素養的養成、帶的走的能力的培養。而透過社會性科學議題的教學，學生除了學習知識外，亦能關心生活周遭的事物，並了解科技對社會所產生的影響，進而展現面對議題的批判態度、有效解決問題的能力。. 30.

(43) 三、社會性科學議題教學與批判能力的關係 STS 科學教育學者都同意「議題」（issue-based）取向的教學能引發相當好的學習成效。現行的 STS 教學模組與活動大都是採取議題為主的教學。陳萩卿（2000）認為 STS 教學幾乎涵蓋了批判思考教學的所有內涵，比較 STS 教學與批判思考教學中共同的主張有以下幾點：（一）知識觀：教學的目標是希望教導學生如何去思考，知識反而是思考之後伴隨而生的產物。（二）在教學情境上：強調對話和辯證，引發學生間的互相辯論、挑戰，以釐清思考的方向、依據，從中建立起批判的自信與習慣。（三）教學策略：都採取以「議題的探究活動」模式來進行教學，議題的選擇必須與日常生活有關或是社會上熱門、有爭議性的議題，讓學生感受到教室中所進行的教學活動是與自己息息相關的，均主張大部分教學活動以討論、共研策略、分工合作的方式來進行。（四）教師扮演的角色：教師立於引導及協助支持的立場，把處理問題、解決問題的工作交由學生去做。教師可以運用問題的提問來導引學生思考，使學生了解自己的想法，由主動省思與認知，學習做出決定、判斷與解決問題。 31.

(44) （五）教學評量：學習的目的不在使學生能回答正確的答案、定義或應用公式，而是學生必須能用自己的話解釋、說明知識的意義與源由，且能適時回憶與應用。黃萬居（2002）也提出各種可用於 STS 教學的學習原理與教學法有歸因論、認知發展論、操作制約學習、建構主義教學、批判性思考教學、討論教學法、創造思考教學、問題解決教學方法、探究教學法、價值澄清教學法、問思教學法、合作學習教學法、講述教學法等。比較魏美惠（1999）批判思考內涵括了邏輯推理、問題解決、價值判斷、審慎檢證與反省實踐等成分來看，STS 教學的學習原理與教學法和批判思考有許多重疊的地方。又，如前面所述，SSI 起源於 STS， SSI 教學包含了 STS 的內涵，並加入了科學議題中道德倫理面向的問題探討。由此可見，批判思考為 STS 與 SSI 教學的目標之一；透過 SSI 學習可以培養學生的科學素養，尤其是思考智能中較高層次的創造思考和批判思考。綜而論之，社會性科學議題藉由提供一個具體的實施策略，以學習者的生活經驗為基礎，在過程中鼓勵學生使用言談，從事探究以進行非正式推理，以發展個人的決策能力，亦即在社會性科學議題探討的過程中，學生將運用理解、分析、推理與決策的思考歷程。此外，此種引發社會爭議的科技議題所產生的價值對立的情境，可提供了學 32.

(45) 生探索議題各層面的機會，同時可豐富課程，亦可幫助學生學習民主的素養，包容各種不同的意見。若將社會性科學議題視為一種科學知識與社會之間的連結點，那麼讓學生在其中討論，學習做決定，不但可幫助學生發展社會責任，也可在未來參與許多社會實際議題時，能做出負責任的決定。期待能在議題討論教學的探索－蒐集資料－決策過程中，發展學生的批判思考能力。. 四、社會性科學議題教學之實徵研究黃柏鴻（2007）則選擇興建台灣高速鐵路與成立馬告國家公園為議題，發現教學後學生針對議題的論證能力提升、原本不常舉手發言之學生也勇於嘗試發表自己意見、且學生對於 SSI 教學抱持正面觀感。邱育志（2008）在 SSI 教學過後，發現學生的問題解決能力有顯著性差異，學生本身也自覺自己問題解決能力變好，且在活動中學生對自然教室環境知覺呈現正向感受。翁琪涵（2007）則以湖山水庫興建為議題，結果分析發現學生做決定的因素包括：（一）個人價值觀；（二）對議題的認知；（三）訊息來源等三類別。而多數學生面對兩難情境做決定時傾向只考慮單一因素，但在深入了解議題後，會多方考量。陳玟伶、林樹聲（2008）在國小六年級課堂中，以檳榔種植和網路科技為議題，結果發現學童會因為面對不同議題，而表現出不同 33.

(46) 的道德判斷依據，其原則有：仁愛、自我優先、最大效益或快樂、義務、正直和直覺等六大原則。 Yang and Anderson（2003）以核電廠對海洋生態的影響作為議題，以台灣十二年級學生作為研究對象，蒐集學生做決定的偏好調查與面談資料以分析，做立場抉擇並分析其思考方式，結果發現學生的科學成績與偏好表現有很好的預測力，科學成績越高者，做決定的模式越接近科學取向，社會取向較少。王郁文（2003）在七年級課堂上以基因改造食品議題做 SSI 教學，結果發現學生經過教學後增加對基改作物的了解，但對基改食品的支持無明顯變化。謝慈雪（2010）則針對七年級學生實施 SSI 教學，發現實驗組學生在科學本質量表上的得分顯著高於對照組學生。綜觀上述研究，發現學生經過社會性科學議題教學後，對於該議題的認知能力會有所提升，思考能力較全面不單一、論證能力，對科學本質的理解增加，同時，也因為 SSI 教學，學生的興趣與科學態度也正面提升。不過，從上述研究結果也可發現，學生的個人知識背景、訊息來源及科學學習成就會影響其面對議題所做的判斷。研究者本人（Wang & Chang, 2014）將基因相關議題正反面相關資料蒐集、放入 CWISE 平台，並利用此平台收集學生對於議題的想法，再將學生的回答編碼分析後發現，學生的意見多擷取於教師給予的素材資訊或是 34.

(47) 情感上的第一直覺，能在其中表現出批判能力之學生少，可能原因有二：（一）在電腦平台上操作，未經過同儕討論、激盪想法。（二）議題中可思考的面向非常多，但學生接受的資訊限於老師所給予的資料，學生沒有造成衝突的機會。基於上述理由，這樣的模式較無法讓學生「形成論證→新論點出現→修正論證」而讓批判思考能力增加。因此，在本研究中特別強調議題教學中的同儕討論、教師給予多面向的議題素材，甚至開放讓學生自尋素材的課程設計，以了解開放學生自尋素材對學生批判思考能力的影響，在下一節則蒐集文獻探討學生課程融入上網搜尋之課程與研究。研究者期待在經過本研究設計的社會性科學議題教學後，學生的批判思考能力能增加，學生能針對自己的既有立場去做反思，以減少個人知識背景與訊息喜好程度對判斷的影響。. 五、社會性科學議題實徵研究中的教學法以上社會性科學議題之實徵研究中所使用的教學方法整理如下：（一）創造性解題模式教學法邱育志（2008）在社會性科學議題（socio-scientific issues）下實施創造性解題模式（Creative Problem Solving，簡稱 CPS）的教學法。 CPS 教學法特性包含有：發現事實、發現問題、激發想法、發現解答、 35.

(48) 尋求接受，其最大的特色是每一個階段都先進行發散思考，以免遺漏任何可能的答案，再進行收斂思考，從諸多可能解答中找出最佳者。 1994 年 Treffinger、Isaksen 與 Dorval 將 CPS 分成三個成分六階段(引自湯偉君、邱美虹，1999)： 1. 了解問題，分成了下列三個階段： (1)在未明朗的事實情境下，察覺狀況，找出一個目標、任務或問題。 (2)進行相關資訊的搜集，找出重要的事實、想法、相關事物等諸多面向，並決定焦點所在。 (3)發現、確認特定的目標或問題，儘量先激盪出各種可能的問題敘述，再精鍊、釐清。 2. 激發點子，此部分同時亦是階段四：盡量想出各種主意、方法，無論多麼怪異皆可，勿立即做評判。 3. 行動計畫，分成下列兩階段： (1)找出答案：首先發展出一套評鑑的標準，去評估前一階段所選擇的方法，評估後選出較適宜的方法。 (2)運用解法：接受所決定的方法，發展出行動計畫。要考慮可能幫助計畫進行的各種因素，再擬定一個可行的行動計畫並實踐之。 36.

(49) （二）社會性科學議題 5E 論證教學模式社會性科學議題 5E 論證教學模式是由國立高雄師範大學通識教育中心藉由教師專業社群所建構成的教學模式。此模式結合了 Toulmin 發展出的論證架構與 5E 學習環的教學策略，如下圖：. 圖 2-2 論證 5E 教學模式資料來源：林振欽、陳竹上（2012）：論證教學模式之建構及其運用於環境倫理相關研究之分析：以博碩士論文為例。應用倫理教學與研究學刊，7(1)，122。. 在論證 5E 教學模式圖中，內外圓的部分主要包含以下項目： 37.

(50) 1. 概念引介：其目的在於提供學生理論背景知識，以作為之後論證的資料與支持證據的基礎核心。 2. 釐清議題意涵：教導學生審視與分析議題所要傳達的訊息，以及其議題主要核心之處，以利於學生建構對於議題的深入理解與分析。 3. 探索：主要提供學生資料蒐集的範疇與方向，並且教導學生如何蒐集廣泛且有效益之相關資料，是為學生背景知識來源的重要途徑。 4. 統整：整合所蒐集的資料，將原始資料組織化，藉此增加學生之概念組織性。 5. 分析：分析所整合完成的資料，透過分析的歷程，提昇學生邏輯性與培養其批判思考能力。 6. 立據：提出對於自我所持觀點支持之證據。 7. 立論：根據支持的證據與自我對於議題的理解，提出自我的論點，並且詳細說明自我論點的核心概念與邏輯性，進而能夠說服他人接納自我的論點。 8. 應用：學生能將最後論證結果與已成立之論點，運用於日常生活、其他領域學習，以及各種問題解決之上。此外，圖 2-3 中內外圓圈間的統整、分析、立論與立據，為論證 38.

(51) 之主要歷程，更進一步促進論證歷程之精緻化。（三）論證教學有更多的 SSI 教學使用的是論證教學。其中以 Toulmin（1958）所提出的論證結構（Toulmin’s Argument Pattern，簡稱為 TAP）最具代表性，亦對論證的研究領域有深遠的影響。TAP 模式詳如圖 2-2，是由主張（claim）、資料（data）、依據（warrant）、支持（backing）、條件限制（qualifier）和反駁（rebuttal）等六個元素組成。在 Toulmin 的論證過程中，個體必須藉由資料的分析，找出支持的理由、依據，始可提出自我的主張，並且以自我的主張去質疑他人的觀點，因而形成論證。. 所以. 資料. Data. 條件限制. 主張. Qualifier,. Claim. 因為. 依據除非. Warrant. 反駁支持. Rebuttal. Backing 圖 2-3 Toulmin 的論證架構圖（引自 Toulmin, 1958, p.97）. 在 Toulmin 的論證架構圖中，各因子代表的意涵如下： 1. 資料：用以支持主張之事實證據陳述。 39.

(52) 2. 主張：論證過程中形成的結論，論證者根據一些資料，試著建立合理的說法以說服他人。 3. 依據：說明資料如何推論至主張，提供所需的規則及證據。 4. 支持：眾人能接受之通則，用以進一步說明或強化依據、證明。 5. 條件限制：在特定限制下，主張才能成立。 6. 反駁：在某些情況下，主張並不成立，因爲反例存在。是對資料、依據、支持或是合格之反駁陳述。以 Toulmin 所提的例子進行說明：亨利出生於百慕達群島（資料）→因為在百慕達群島出生的人，就是英國人（依據）→根據英國的殖民地法規定，只要是英國或英國殖民地出生者，就是英國人（支持）→亨利符合這些限制（條件限制）→除非亨利的雙親都是外國人（反駁）→所以亨利是英國人（主張）。. 要實施論證教學時，一些相關研究使用了以下教學策略及方法： 1. 論證因子寫作依照 Toulmin 的論證架構設計學習單，教師提供引導性的文字來進行說明。學生針對主題填寫「資料」、「主張」、「理由」、「反駁」、「證據」等因子。，例如「你的想法是什麼(主張)？支持想法的理由是什麼(理由)？可能出現什麼說法來批評你所提出的理 40.

(53) 由(反駁)？」（謝慈雪，2010）。 2. 兩難情境 Zohar 與 Nemet（2002）針對九年級的以色列學生，在基因療法議題中呈現「當父母知道自己患有膽囊纖維化的遺傳疾病，而他們三個月大的胎兒罹患此疾病的機率是 25%，試問他們是否可以採取墮胎?」的兩難情境，讓學生形成自己的想法，並進行討論或辯論活動提升學生論證技巧。教師則可在課堂中擔任引導的角色，拋出「道德」和「健康」作為思考的面向，加強學生思考問題之間相關的衝突點。 3. 角色扮演此教學法是引導學生跳脫自己，以扮演的角色及其立場為立足點，為此角色提出主張、理由、支持及證據。Simonneaux(2001) 即在法國中學，針對虛構的「巨型基因改造鮭魚養殖場的設立」議題情境，讓學生分別扮演經濟方－「開設基因改造養魚場的老闆」、生態保育方－「環境保育協會的領導人」，學術方－「專精於魚生理學方面的研究人員」或是「當地的市長」等角色，學生必須站在自己所扮演角色的立場，為所扮演的角色發聲，說出他們支持或反對設立基因改造養魚場的理由。 4. 辯論 41.

(54) 教師選出一個具爭議性的議題，並將學生分為立場對立的兩方，學生必須以分組的立場出發，提出想法、反駁對方的理由、進而為自己的主張辯論。在過程中教師維持中立，讓學生自發性的提出不同觀點，不對學生提出的觀點做出同意或反對的表示，若有些可討論的觀點沒有被提出，則教師再提示給學生做思考、引導學生辯論（Simonneaux, 2001）。Simonneaux 也指出，經過角色扮演及辯論活動後，學生提出的論點變得更完備且具說服力，有助學生增進論證能力。 5. 科學探究與發表除了以上教學策略外，學生在進行論證時需要應用到許多資料，這些資料可以經由網路、書本或報章雜誌而取得。甚至，有些部份可讓學生親自設計實驗、利用實驗操作等方法蒐集直接的證據。在蒐集完資料後，教師可要求學生把蒐集得到的資料進行整理，撰寫結論報告，或者在同學面前發表自己的決定與理由。本研究之實施對象為國中七年級學生，研究者根據文獻探討中 Zeidler 提出 SSI 架構應具有 1.科學本質；2.論證；3.文化；4.個案導向，四大重要內容去選擇 SSI 教學的題材。並提供素材或是讓學生至電腦教室找尋資料以準備下決策與公開發表。為訓練學生能在文本中或網路資訊中提出有力的證據進而形成主張，將在課程學習單中融入 42.

(55) 論證因子寫作，於學習單中提供引導性的文字，請學生從資料中找出有利的證據、支持或反對的理由並寫下來。除此之外，上述的教學法中幾乎都以小組為單位討論、發表，故本研究在老師提供兩難情境讓學生蒐集完資料後，將學生異質分組進行討論，讓同組學生可以有機會從不同立場角度思考，聽到不同觀點的聲音。再經由各小組共同的口頭發表讓全班一起聆聽和討論。藉由課堂同儕之間口語的互動與書寫式的論述，望更能促進學生對 SSI 議題的認知與建構。. 43.

(56) 第四節網路資訊融入課程一、網路資訊融入課程應用類別近年來，網際網路的盛行，使得學生獲取資訊的來源不只侷限於老師、課本、文字。網際網路可藉由圖片、動畫、影片的提供，給予使用者無限制且大量的資訊。取得的方式也只需在桌面上點按滑鼠就可以存取、閱覽大量資料。比起傳統要翻閱大量書面資料來的容易許多，且比起傳統資料，網路資料更新快、變動快。網際網路可以是一種問題解決工具，也是訊息傳遞的工具。網際網路的發展與應用，使過去許多難以呈現的各科教材，或根本不可能呈現的現象，出現新的學習方法和型態，可以使學習具象化，真正發生。學者王曉璿（1997）將網際網路在教學上的基本應用，大致分為三種階段形式：第一個階段是將網際網路視為教師教學資源、備課素材庫，即是將學校的教具資源擴展到網際網路上。學校的教師，可針對特定主題，使用網路搜索引擎，進行教學素材的收集，以補足教師所需的教學資源。在這一個階段，學校應提供一資源管理的虛擬空間或網站，讓資料有系統的分類、分享，以方便全校師生教學參考之用。第二個階段是把網際網路當成合作學習工具，進入教學活動。這個階段主要是運用電子郵件、論壇、群組、留言板，作為師生與同儕之間 44.

(57) 訊息傳遞、分組討論、資料彙整、作業往返的工具。老師可透過特定學習主題與分組的安排進行合作專案學習，小組的成員於進行資料交換與收集時，都是公開透明的，教師可利用網路掌握各小組合作進度的時程，同時也提供即時疑難問題諮詢，使學生的學習立體化，對教與學發揮較好的效果。第三階段是將網際網路融入教學資源。經由網際網路課程軟體的開發與應用，可突破學習上空間及時間的限制。本研究網際網路的使用時機於課程中，將網際網路視為教學工具。學生運用網際網路便於搜尋資料的特點充實自己所知。. 二、網路資訊融入課程之實徵研究國內研究發現，在網路教學學習的環境下，教師、學生、甚至家長對於成效均持正向看法。實徵研究發現，學生在網路教學環境下的思考、分析能力方面的學習績效較好。學生的網路經驗越多，其學習滿意度、學習績效教越高，也樂於主動上網學習。學習型態與學習滿意度、學習動機、學習績效都有顯著相關（王秋華，2001）。曾振富（2001）以一位國小六年級的自然科教師作為研究觀察對象，在課程中融入網路科技輔助教學，研究發現，教師的態度表示肯定並願意嘗試的信念，因為網路資源的應用豐富了課程的準備與設計，使教學活動活潑多元；學童則呈現雀躍認真的學習景象，並在教學後增強了對網路資料的蒐集及處理能力，在滿意度方面，學童亦喜歡網路專題作 45.

(58) 品的分享；家長與導師均認同網路科技融入教與學的模式，認為此舉提升了學童對自然科與電腦網路的學習活動、興趣與能力。而葛品宏（2004）以七年級學生作為研究對象，將網路資源融入數學科教學的研究，也有相似的結論：資訊融入提升了學生對數學科的學習興趣，強化了學生主動探索的能力。然而，研究中也發現主要實施障礙有三：（一）教師資訊資源搜尋困難；（二）課程綱要結合不易；（三）學生網路迷失等問題，是未來研究需要再額外注意的地方。社會性科學議題教學中，學生需要有高度動機與各個面向的資料。網際網路能帶來這些優勢。Risinger（2002）亦指出，網際網路帶來了非常大的機會與資源，可以解決課堂內許多爭議性議題。因為許多網站提供了社會、政治、經濟與文化上的資源與訊息。教師使用正確的教學策略、選擇學生感興趣的話題，是利用網路資源在實施社會性科學議題教學的重要教學方法。. 三、網路資訊搜尋行為之實徵研究在許多研究中指出，學童對於如何有效地搜尋、提問有認知上的困難，使得他們無法有效的使用網路資源（Bilal & Kirby, 2002）。除此之外，Slone（2003）針對不同年齡層探究搜尋行為，發現學童和老人缺乏資訊搜尋經驗，難有計畫性的搜尋行為，搜尋範圍也較狹窄，以致無法搜尋到想要的。且若學童無法找到他們原來想要搜尋 46.

(59) 的，他們會轉而接受那些他們「有興趣」的。 Schacter、Chung 與 Dorr（1998）以 32 名五、六年級的學生為研究對象，分析學生的利用網路資料解決任務時的搜尋策略，研究結果發現，其中 30 位學童會直接以任務題目的完整語句直接進行搜尋；全部的學生都無法使用進階的搜尋策略，只有少數幾位同學使用同義字詞進行精鍊搜尋。除此之外，研究顯示學生對於網路上資料過於信任，不會去質疑資料的正確性。也因此，研究中有學生本人與在旁的成人分別對搜尋行為評分，研究數據顯示，學生對自己的搜尋行為自認表現很好，能找到問題的合適答案，但與成人的觀察評分差距甚大。陳家禾（2007）以國小五年級的學生作為研究對象，針對學生後設認知能力對網路搜尋結果作探討，並分析學生的網路搜尋行為表現。研究中設定搜尋任務。研究結果發現當學習者具較高程度之評估策略與後設認知能力的學生，搜尋結果表現會明顯優於評估策略與後設認知能力較低的學生。在搜尋行為的表現中，後設認知能力高的學生會根據搜尋的結果修改關鍵字再次搜尋；相對於後設認知能力低的學生，大多都以任務命題作為關鍵字搜尋。高後設認知能力者會從瀏覽的網頁中點選其他連結，以獲得更多相關資料；低後設認知能力學生從搜尋結果中找到適合網頁的狀況較高後設認知能力學生來的差。另外，研究者還關心到學生使用 Yahoo 知識＋的情形，有時搜尋 47.

(60) 到知識＋有相同問題並有所謂的「最佳答案」時，學生傾向直接參考引用而忽視內容的適合性，並未再一次檢視。學生在搜尋到「正確答案」時就會停止瀏覽，錯失許多相關資訊。綜合以上的研究結果，學童的網路搜尋行為具有以下特徵：（一）無法善用關鍵字學生傾向用完整問句作為關鍵字搜尋，如同在網路上問問題一般。使得關鍵字過長而搜尋不到真正需要的資料。學生缺乏設立關鍵字的練習，與缺乏對搜尋軟體操作方式的知識。（二）重瀏覽，少搜尋計畫學生在搜尋前並不會擬定系統性的搜尋計畫，亦不會有搜尋策略。對搜尋主題的核心概念常不瞭解，使得搜尋結果五花八門。學生再依據自己興趣，尤其是圖片多、有趣的標題、漂亮設計的網頁進行關注。因此不一定會搜尋到合適的資料。依據以上兩點學生搜尋行為的特徵，研究者特別著重於進入電腦教室前就進行相關概念的引導，使學生對於議題核心有一定的理解。接下來進到電腦教室後，教導學生對於關鍵字搜尋的使用方式。以期學生在搜尋資料有基本能力。. 48.

(61) 第三章研究方法. 本研究的目的為探討自尋社會性科學議題素材，對不同思考傾向的學生的批判能力與科學學習成就的影響。為達成研究目的，本研究採用準實驗研究中，前後測控制組設計，探討在社會性科學議題教學中實施「開放學生自由搜尋議題討論之素材」與「教師提供議題討論之素材」，對不同思考傾向的七年級學生批判思考能力與科學學習成就的影響。同時為了解議題教學在國中階段實施的適用性、困難點，對參與議題教學的老師進行半開放式晤談，以利未來議題討論教學改進。本章主要介紹本研究的研究設計、研究對象、研究工具、教學流程、資料來源與分析方法。. 49.

(62) 第一節. 研究設計. 採用準實驗研究中之前後測控制組設計以比較「開放學生自由搜尋議題討論之素材」的實施與否對學生批判能力成長的多寡。. 表 3-1 研究設計組別. 前測. 實驗處理. 後測. 實驗組（n. 批判思考傾向量表. 學生自尋素材的. X. ＝54）. 康乃爾批判思考測驗Ｘ級. SSI 教學. 同前測. 生物科第一次段考成績. 第二次段考. 對照組. 批判思考傾向量表. （n ＝56）康乃爾批判思考測驗Ｘ級生物科第一次段考成績. 教師提供素材的. X. SSI 教學. 同前測第二次段考. 研究主要探究的學生批判思考能力與態度用量化分數表示。依據學生在批判思考傾向量表前測所得之分數，將各班學生中得分前 50% 50.