國 立 台 中 教 育 大 學 科 學 應 用 與 推 廣 學 系 碩 士 論 文
指導教授：許良榮 博士
大 學 生 對 科 學 理 論 評 價 觀 點 之 研 究
研究生：林嘉娥 撰
大學生對科學理論評價觀點之研究
摘 要
本研究目的在探討大學生對於科學理論評價之觀點，並探討不同「性別」、「系 別」之背景變項的差異情形。研究方法採用問卷調查法，問卷的設計參考廖雁慈 （民 92）所設計的科學理論評價之半結構性訪談大綱，以及陳時平（民 94）所 編製之「國民小學自然科教師對科學理論之評價量表」，自行發展「大學生對科 學理論之評價問卷」作為研究工具，針對五所教育大學 408 位大學生進行研究。 研究結果發現：（一）「理論對生活的影響」向度上，有五成多（52.7％）的 大學生主張「道德倫理的問題」不會影響科學理論的重要性；另外有近六成（59.1 ％）的大學生認為能否「促進科技發展」不影響理論的重要性；此外對於科學理 論是否需要「提升人類的生活品質」，有 37.8％的大學生傾向肯定，而傾向否定 的大學生佔 25.0％。（二）在「理論的形式」向度上，有 27.4％的大學生傾向以 「公式所呈現」的理論較為重要，另外有 32.4％的大學生傾向以「文字所呈現」 的理論較為重要；此外有 24.7％的大學生偏向「內容淺顯易懂」的科學理論較為 重要，而有 32.9％的大學生偏向「內容是否淺顯易懂」不會影響科學理論的重要 性。（三）在「理論與其他理論的互動」向度上，有近五成（49.5％）的大學生 對於「新舊理論的關係」（延伸或推翻）持中立的觀點；但有 69.6％的大學生認 為「已被推翻的科學理論」更有價值。（四）在「科學社群」向度上，有 80.9％ 的大學生認為「聲望」不會影響科學理論的重要性；而主張發表於「專業期刊」 的科學理論比較有價值的大學生佔 51.5％。（五）在「理論的功能」向度上，有 36.1％的大學生傾向「解決人類社會問題」的科學理論較為重要，而有 28.9％的 大學生傾向「解釋自然現象」的科學理論較為重要；另外有 64.2％的大學生主張 「解釋範圍的大小」不影響理論的重要性；而只有 27.2％的大學生認為有「預測 性」的科學理論較為重要；此外有近五成（49.8％）的大學生主張能激發「後續相關研究」的科學理論比較重要；另一方面，有近五成（49.8％）的大學生對於 「理論的建立情境」持中立的觀點。
最後，本研究根據上述的研究結果針對大學教育、課程設計者、大學生及未 來研究提出建議。
關鍵字：科學理論、評價、問卷調查
on Evaluating Scientific Theories
Lin Chia-E
Abstract
The purpose of this study is to explore the views of college students on scientific theory evaluation, and discusses the differences in background variables such as “gender” and “academic major.” The research method uses questionnaires, the design of which refers to Liao Yen-Tzu (2003)’s quasi-structured survey summary of scientific theory evaluation, and Chen Shih-Ping (2005)’s “evaluation scale of scientific theories by elementary school natural science teachers.” This study has developed on its own the “evaluation questionnaire of college students on scientific theories” as its research tool to study 408 college students in five teachers’ universities.
The study finds: (1) In terms of “the influence of theory on life,” over half (52.7%) of college students believe that “moral and ethical questions” does not influence the importance of a scientific theory; also, nearly sixty percent (59.1%) of college students believe that “promotion of technological development” does not influence the importance of a theory. Additionally, 37.8% of college students agree that scientific theories need to “enhance the human quality of life,” while 25.0% disagree. (2) In terms of “form of theory,” 27.4% of college students believe that it is more important for theory to be “expressed in formulas,” 32.4% of college students believe it is more important for theory to be “expressed in text.” Additionally, 24.7% of college students believe that it is important for scientific theories to be “easy to understand” and 32.9% of college students believe that “easy to understand” does not influence the importance of a scientific theory. (3) In terms of “the interaction between a theory and other theories,” nearly half (49.5%) of college students are
neutral on “the relationship between new and old theory (extension or reversal),” but 69.6% college students believe that “scientific theories that have been reversed” are more valuable. (4) In terms of the “scientific community,” 80.9% of college students believe that “reputation” does not influence the importance of a scientific theory; 51.5% of college students assert that scientific theory is more valuable if it has been published in a “professional journal.” (5) In terms of “the functions of theory,” 36.1% of college students believe that scientific theories that “solve problems in human society” are more important, and 28.9% of college students believe that scientific theories that “explain natural phenomenon” are more important; additionally, 64.2% of college students assert that “the size of explanatory range” does not influence the importance of a theory; but only 27.2% of college students believe that “predictive” scientific theories are more important; additionally, nearly half (49.8%) of college students believe that scientific theories that can inspire “follow-up research” are more important. On the other hand, nearly half of all college students (49.8%) take a neutral position with regard to “the establishment scenario of theory.”
Finally, based the above research results, this study provides suggestions for college education, course designers, college students, as well as future studies.
目 次
第一章 緒 論 第一節 研究背景與動機………..1 第二節 研究目的與問題………..4 第三節 名詞解釋………..4 第四節 研究範圍與限制 ………..………..5 第二章 文獻探討 第一節 價值理論之探討...………6 第二節 科學哲學中對科學理論的評價觀點……….14 第三節 科學史哲與科學教育……….28 第四節 科學理論評價之相關研究……….33 第三章 研究方法與設計 第一節 研究架構與設計..………..………...…..35 第二節 研究流程……….36 第三節 研究對象……….37 第四節 研究工具……….37 第五節 資料整理與分析..………...45第四章 研究結果與討論 第一節 大學生對科學理論評價之傾向………...47 第二節 理論對生活的影響向度之分析……….54 第三節 理論的形式向度之分析……….63 第四節 理論與其他理論的互動向度之分析..…………..………….70 第五節 科學社群向度之分析………...77 第六節 理論的功能向度之分析………...84 第七節 綜合討論……….97 第五章 結論與建議 第一節 結論………...107 第二節 建議………...111
參考書目 中文部分………...113 英文部分………...…116 翻譯書籍部分………..….118 附錄 附錄一 科學理論之評價條列式問卷………119 附錄二 大學生對科學理論之評價問卷初稿………120 附錄三 大學生對科學理論之評價正式問卷………127
表 次
表 2-1-1 相關學者對價值定義一覽表..………...7 表 2-1-2 國內外學者對價值的分類摘要表………..………….….…...11 表 2-1-3 價值觀評量方法摘要表……….…..12 表 3-4-1 科學理論之評價問卷初稿各向度之意義及題目分佈表..………….38 表 3-4-2 科學理論之評價問卷初稿預試之整體信度分析結果..……….44 表 4-1-1 問卷調查樣本數與回收情形………...47 表 4-1-2 樣本背景描述及分佈………...48 表 4-1-3 科學理論之評價問卷各題目之方向性及得分之意義………...49 表 4-1-4 科學理論之評價問卷各題得分平均數與標準差………...51 表 4-2-1 「理論對生活的影響」分量表選答項目分配表………...54 表 4-2-2 不同性別在「理論對生活的影響」分量表選答項目分配表……...57 表 4-2-3 不同系別在「理論對生活的影響」分量表選答項目分配表……...58 表 4-2-4 不同背景變項之大學生在第 2 題得分之平均數………...60 表 4-2-5 大學生性別、系別在第 2 題之二因子變異數分析摘要表………...60 表 4-2-6 不同背景變項之大學生在第 7 題得分之平均數………...61 表 4-2-7 大學生性別、系別在第 7 題之二因子變異數分析摘要表………...61 表 4-2-8 不同背景變項之大學生在第 11 題得分之平均數………...……...62 表 4-2-9 大學生性別、系別在第 11 題之二因子變異數分析摘要表..……...62表 4-3-1 「理論的形式」分量表選答項目分配表………..63 表 4-3-2 不同性別在「理論的形式」分量表選答項目分配表………..65 表 4-3-3 不同系別在「理論的形式」分量表選答項目分配表………..66 表 4-3-4 不同背景變項之大學生在第 6 題得分之平均數………..67 表 4-3-5 大學生性別、系別在第 6 題之二因子變異數分析摘要表………..68 表 4-3-6 不同背景變項之大學生在第 8 題得分之平均數………..68 表 4-3-7 大學生性別、系別在第 8 題之二因子變異數分析摘要表………..69 表 4-4-1 「理論與其它理論的互動」分量表選答項目分配表………..70 表 4-4-2 不同性別在「理論與其它理論的互動」分量表選答項目分配表..72 表 4-4-3 不同系別在「理論與其它理論的互動」分量表選答項目分配表..73 表 4-4-4 不同背景變項之大學生在第 12 題得分之平均數………74 表 4-4-5 大學生性別、系別在第 12 題之二因子變異數分析摘要表………75 表 4-4-6 不同背景變項之大學生在第 13 題得分之平均數………75 表 4-4-7 大學生性別、系別在第 13 題之二因子變異數分析摘要表………76 表 4-5-1 「科學社群」分量表選答項目分配表………..77 表 4-5-2 不同性別在「科學社群」分量表選答項目分配表………..79 表 4-5-3 不同系別在「科學社群」分量表選答項目分配表………..80 表 4-5-4 不同背景變項之大學生在第 3 題得分之平均數………..82 表 4-5-5 大學生性別、系別在第 3 題之二因子變異數分析摘要表………..82
表 4-5-6 不同背景變項之大學生在第 5 題得分之平均數………..83 表 4-5-7 大學生性別、系別在第 5 題之二因子變異數分析摘要表………..83 表 4-6-1 「理論的功能」分量表選答項目分配表………..84 表 4-6-2 不同性別在「理論的功能」分量表選答項目分配表………..88 表 4-6-3 不同系別在「理論的功能」分量表選答項目分配表………..90 表 4-6-4 不同背景變項之大學生在第 1 題得分之平均數與標準差………..93 表 4-6-5 大學生性別、系別在第 1 題之二因子變異數分析摘要表………..93 表 4-6-6 不同背景變項之大學生在第 4 題得分之平均數與標準差………..94 表 4-6-7 不同背景變項之大學生在第 9 題得分之平均數與標準差………..94 表 4-6-8 大學生性別、系別在第 9 題之二因子變異數分析摘要表………..95 表 4-6-9 不同背景變項之大學生在第 10 題得分之平均數與標準差………95 表 4-6-10 大學生性別、系別在第 10 題之二因子變異數分析摘要表………96 表 4-6-11 不同背景變項之大學生在第 14 題得分之平均數………...96
圖 次
圖 3-1-1 研究架構圖………..35 圖 3-2-1 研究流程圖………..36 圖 3-4-1 問卷發展流程圖……….. 37第一章 緒論
本章共分為四節，分別說明研究的背景與動機、研究目的與問題、相關名詞 之解釋、研究範圍與限制，以下針對各部分詳細說明之。
第一節 研究背景與動機
近年來，國內外科學教育界認為「對科學本質有充分的了解」是具有科學素 養公民的重要表徵（教育部，民 92；American Association for the Advancement of
Science[AAAS], 1989）。因此，科學本質在科學教育上佔有相當重要的地位（柯 玉婷，民 88）。提升學生的科學素養已成為現代科學教育改革的主要目標之一， 因此增進對科學本質的了解，是學生具備科學素養所必要的學習目標（柳信榮， 民 91）。對科學教師與其學生教授科學本質已成為目前科學教育的重要目標 （Alters, 1997）。 目前我國的中小學生及教師對於科學本質的觀念是破碎、不完整的，仍然停 留在傳統的邏輯實證主義的觀點上。例如：丁嘉琦（民 88）的研究發現學生相信 科學知識及科學研究是絕對且正確的；科學家從事客觀的工作以揭露自然定律和 事實；科學理論在持續的檢驗和確證下會變成定律；科學定律和社會的法律相同 等觀點。 充分的理解科學本質有助於我們對科學真實面貌的瞭解，提高對科學理想與 道德的信心，對科技社會發展有正面的影響，同時不致於因為對科學的誤解，影 響對我們對科學與科技發展的觀念與態度（王靜如，民 90；AAAS，1993）。然 而不同的科學哲學觀點造就了不同的科學本質觀，科學本質的內涵也一直不斷的 跟著改變（江維信，民 89）。
科學哲學對知識的主張，深深的影響著科學教育的發展、科學教育學者對科 學教育與其教學實務的思考、科學家對知識的態度（何俊青，民 84；莊淑琴，民 89；Abimbola, 1983）。所以它可以說是科學教育的重要理論基礎（許玫理，民 81； 莊淑琴，民 89；Shapere, 1987）；然而科學哲學是一個動態的、轉變中的領域 （Abimbola, 1983）。故其對於科學知識的判斷標準，也會因為不同的立場而有多 種的論點（廖應慈，民 92）。 Smith 和 Scharmann（1999）將科學家與哲學家所陳述科學本質內容分成兩 方面：1.科學研究的目的與過程；2.科學理論的價值判斷標準。科學研究的目的 與過程方面，有五項特徵：（1）經驗性（以直接或間接的觀察為基礎）、（2）可 測試性（有事實根據的）、（3）重複性（可重複檢驗的）、（4）暫時性（舊的理論 可以被新的證據推翻）、（5）自我修正性（排除錯誤）；在科學理論的價值判斷標
準方面，可分成七點：（1）解釋力（the largest explanatory power）、（2）預測力 （predictive power）、（3）創造力（fecundity）、（4）包容性（open-minded）、（5） 簡明性（parsimony）、（6）邏輯一貫性（logical coherence）、（7）質疑性（skepticism）。
近年來，國內外科教界對於科學本質的相關研究不少，大多是直接調查受試 者的科學本質觀點（例如：許玫理，民 81；丁嘉琦，民 88；江維信，民 89；王 靜如，民 90；柳信榮，民 91； Lederman, 1992; Pomeroy, 1993; Tsai, 2002）。然 而科學本質涉及科學的認識論及社會學，科學式認知的方式，或是對於科學知識 與其發展固有的價值與信念（Lederman, 1992）；此外廖雁慈（民 92）認為要了 解個人科學本質的觀點，應針對科學本質所涉及的內容加以深入探討，也就是針 對個人對科學理論與其發展固有的價值與信念進一步深究，因此對科學理論的評 價是理解科學本質的一個重要向度。本研究針對大學生對科學理論與其發展固有 的價值與信念進一步探究，以了解大學生的科學本質觀點。
目前國內學者對於學生或教師在科學本質之理解與教學的相關研究，主要著 重於引介或修改西方學者的評量工具，關注於「通則性」的科學本質命題，例如： 科學知識具有暫時性、做科學沒有唯一的方法、觀察是理論負載等等（巫俊人， 民 94）。此外，國內對於科學理論評價之觀點的相關研究，已趨由多向展開進行 （例如：廖應慈，民 92；陳雅惠，92；陳時平，民 94；巫俊人，民 94）。其研究 對象皆為教師，而關於大學生對科學理論評價之觀點的相關研究卻是付之闕如， 此亦為值得研究探討的部分，故本研究以大學生為研究對象。 陳時平（民 94）採用 Q 方法（Q methodology）來探究職前與在職教師對科 學理論所持有的價值觀，以量化的方式進行統計分析，分別以「理論的建立過 程」、「理論的形式」、「理論對生活的影響」、「理論的功能」、「理論與其他理論的 互動」與「社會因素」等六個向度來探討教師對科學理論評價觀點，結果發現教 師的觀點傾向於傳統科學哲學觀點，與廖雁慈（民 92）之研究互相呼應。該研究 並且以因素分析法（factor analysis）萃取出五個因素，分別命名為「理論對生活 的影響」、「理論的形式」、「理論與其他理論的互動」、「科學社群」與「理 論的功能」，本研究即以此五個因素作為問卷之向度。 此外，巫俊人（民 94）指出不同的科學理論有不同的解釋方式，探究教師或 學生對於競爭理論的傾向時，應注意研究對象是否了解不同理論的內容，否則研 究對象可能只是憑著膚淺的印象或大眾的評價做決定。因此本研究工具以情境式 問卷取代條列式問卷，應能讓受試者更理解題意，做出明確的判斷，使研究結果 更具可靠性。 目前我國的教育制度正面臨革新的挑戰，本研究將採用問卷方式來分析大學 生對科學理論評價的觀點，以量化的方式針對大學生對科學理論評價觀點進行統 計分析，期盼能了解大學生所持的科學理論評價觀點，提供科學課程的修訂與發 展之參考。
第二節 研究目的與問題
基於上述背景與動機，本研究之目的為探討不同背景之大學生對科學理論評 價之觀點。根據上述目的，本研究所擬定之研究問題如下: 一、大學生對科學理論評價之觀點為何？ 二、「不同性別」之大學生對科學理論評價之觀點有否差異？ 三、「不同系別」之大學生對科學理論評價之觀點有否差異？第三節 名詞解釋
一、評價 「評價」所指的是對一個結果的質與量所做出的判斷，也就是指個人以一種 標準或規範評量一項事物其本身重要程度的過程（教育百科辭典編審委員會，民 83）。本研究中所指的評價為受試者根據自有之價值觀，在本研究自行發展之「大 學生對科學理論之評價問卷」所填答的結果，表示其對於科學理論之評價。 二、科學理論 本研究之科學理論係指在物理、化學、生物、地球科學、環境科學等學科領 域中，曾被提出的解釋系統或學理（假說、定理或原則）。 三、大學生 本研究所指之大學生，專指九十五學年度就讀於國立教育大學之三、四年級 學生而言。 四、不同背景 本研究之目的為探討不同背景之大學生對科學理論評價之觀點，不同背景是 指學生的「性別」與「系別」之不同。第四節 研究範圍與限制
一、本研究為發現式研究而非驗證式研究，因此研究對象的特質不宜差異過大； 另一方 面，因 考量 研究 之人力 、經 濟及 便利性 ，因此 本研 究之 母群體 （population）的範圍限定於國立教育大學之三、四年級學生。 二、本研究結果僅代表研究樣本之想法，將研究結果推論於母群體以外的地區或 對象時，應更加審慎。 三、影響學生對科學理論評價觀點的可能因素有很多，例如學生的性別、系別、 人格、成長經驗、個人信念、價值觀與有無修過科學教育相關課程等。研究 者一方面考慮問卷選項太多而影響受試學生作答的意願與資料的可靠性，另 一方面，本研究為原創性之研究，為初步的了解大學生對科學理論評價觀 點，故背景變項不宜涉入太多，因此本研究僅以「性別」與「系別」作為研 究的切入點。 四、本研究之問卷施測，受試學生填答之情境（包含填答地點、時間、是否受干 擾等），以及受試學生是否能完全瞭解題目的原意，為本研究無法控制的因 素。 五、從文獻探討可知，價值觀可以用觀察法、晤談法、投射法、傳記法及問卷或 量表法等方式來蒐集相關的研究資料。但考量研究之時間及經費，本研究僅 以問卷調查法來蒐集研究所需之資料，此為研究方法上的限制。第二章 文獻探討
本章就研究目的與研究問題，整理歸納國內外相關文獻，共分為「價值理論 之探討」、「科學哲學中對科學理論的評價觀點」與「科學哲學與科學教育」等 三小節來探討。第一節 價值理論之探討
價值，常常被用來指興趣、樂趣、喜好、偏好、義務、道德上的責任、欲望、 欲求、目的、需要、厭惡和受吸引的事物，以及很多其他種類的選擇方向（Williams, 1979）。它是一個高度抽象化的「概念性構設」，因此其定義，人言言殊，缺乏共 同標準（何英奇，民 71）。陳慧君（民 91）認為由研究人們的價值觀，可以了解 個人或社會期待，尤其在社會化的歷程中，個人的價值觀會影響成長的經驗與未 來發展的方向。 Allchin（1999）指出價值是科學不可缺少的部分，因為價值包含於科學事業 本身；科學並非中立的，不提供任何客觀的型式。科學含有豐富的知識價值且能 夠整合文化的價值。此外，Allchin 也認為信念與價值會以各種方法來影響科學的 活動，如做科學的動機與調查主題的選擇等；因為價值的歧異性，科學知識才能 更加穩固。廖雁慈（民 92）認為科學活動中的任何部分，或多或少都包含價值或 評價的成分，顯示價值在科學中的角色是不容忽略的，而評價能力的培養也是教 育目標之一。本節針對價值的意義、本質、分類與測量加以說明。 一、價值的意義 「價值」或「價值觀」是日常生活中常會使用到的名詞，它原本是經濟學的 用詞，在十九世紀末二十世紀初，哲學家們才開始探討人類價值的意義。從哲學定義價值，常因不同的哲學觀點而有不同的看法。在傳統哲學中，將價值當做是 「完美」的別稱，認為只有完美的事物才值得想望，才有價值；近代哲學討論價 值，則較主張凡能滿足個人願望或需要的事物即有價值（鄭增財，民 89）。而繼 哲學家之後，人類學家也開始討論人類的價值意義的相關問題，例如人類學家 Kluckhohn（1951）認為價值是個人或團體對於所欲求事物之明確或隱含的獨特 想法，這種想法會對個人或團體的願望、現有可行方式、手段和行動目標的選擇 產生影響。 有關價值的研究，不僅是哲學家、人類學家、社會學家及心理學家所感興趣 的事（王俊明，民 93）。也是哲學、心理學、社會學及相關行為科學等，許多學 科領域所共同關注的重要研究題材之一（鄭增財，民 89）。不同學術領域的學者 對價值採取不同的觀點與角度，對價值所探討的內涵亦有不同。表 2-1-1 列出國 內外學者對價值所下的定義。 表2-1-1 相關學者對價值定義一覽表 學者及年代 定 義 內 容 郭為藩（民61） 價值通常指一種具有階層組織的概念系統，這種概念系統附著於文化模式與社會 規範中，成為評判個人行動是非、優劣與美醜的標準，它同時內化於個人人格中， 隱約的影響個人對行動方式的取捨。價值是決定行動選擇、代表可欲性的理念， 為個人評判事物的準據。
汪履維（民70） 人類的價值是一種高度抽象化的概念性架構（highly abstract conceptual
framework or construct），由少數核心的觀念所組成，存在於每一個人與每一個 社會之中，將個人和社會對於「可欲的」及「可好的」存在目的狀態和行為模式， 組織成一個具有優先順序的系統。這個系統的形成，受許多個人及環境因素的影 響，同時也廣泛的影響了個人的思想、態度、行為及社會文化表現，成為代表某 一個人和社會文化的特徵。這種特徵，可因個人及環境的差異性而異，也可因個 人及環境的共同性而同，對維持個人及社會文化系統的穩定與進步，具有重要的 功能。 陳寶山（民74） 價值是人類的創造，需要經過學習才能瞭解價值的意義，並形成價值觀念。 楊國樞（民83） 價值被視為是人們對特定行為、事物、狀態和目標的一種持久性偏好，這種偏好 在性質上是一套兼含認知、情感及意向三類成份的信念，價值不是指人的行為或 事物本身，而是指用以判斷行為好壞或對錯的標準，或是據以選擇事物的指涉架 構（frame of reference）。 簡茂發等（民87） 價值就是一種標準，可幫助我們去決定對事物的喜愛與否。
表2-1-1 （續） 鄭增財（民89） 價值是個人或團體所認定生活中值得重視的事物，是人類賴以判斷行為正當與否 的標準。 黃信蒼（民90） 價值觀指個人和社會偏好某種行為方式或生存目標之獨特、持久的信念系統，是 一種判斷事物的準據；所以價值觀是人格的核心，具有指導個人行動、維持人格 統整的功能。 Kluckhohn（1951） 價值是個人或一特定團體獨特的、有關可欲事物明確或隱含的理念，這種理念會 影響個人或團體的願望、行動目的和行為方式。 Morris（1956） 價值是人類對某目標喜好的傾向。（引自簡茂發等，民87） Alloprt et al.（1960） 價值是人類依照喜好而行動的一種信念。（引自簡茂發等，民87） French et al.（1962） 就某些觀點而言，價值和需求其實是一樣的。（引自簡茂發等，民87） Becker et al.（1967） 價值是個人心中規範的標準，可用來制訂和選擇行為的模式。（引自簡茂發等， 民87） Perry（1967） 凡是興趣所在的對象便具有價值。任何事物一旦有人對它發生任何興趣，它就有 了價值。價值即興趣所在的事物。（引自Frondizi, 1971） Rogers（1969） 價值是一個人表示其喜好的傾向。（引自簡茂發等，民87） Frondizi（1971） 價值無法自己存在，價值是一種完形的性質，是綜合主觀與客觀的優點，且只在 具體的人類情境中才存在並具有意義，價值就是價值。 Rokeach（1973） 價值是一種持久的信念，是人類特有的一種心理建構。價值居於個人人格及認知 結構的核心，成為人類大部分態度和行為的決定力量。 McDonald（1976） 價值可以指引一個人的行動。（引自簡茂發等，民87） Fraenkel（1977） 價值是一種理想，是個人思考有關生活中所認為重要的事。（引自簡茂發等，民 87） Williams（1979） 對於特定目的而言，價值應被闡述為需求，但這種觀點是受限的；所有價值都包 含認知、情感和意向三面向，價值提供活動選擇的標準，當概念最明確且完整時， 價值變成判斷、喜好和選擇的標準；當概念內藏且不反應時，價值仍然表現出「彷 彿」它們是組成決定行為的根據。 Carpenter（1983） 價值觀是一種欲求以及應該欲求的想法，這種想法會影響一個人對於行為的選 擇。 Ravlin et al.（1988） 價值基本上是屬於一種主觀判斷而欲去追求某些事物的心理傾向，因為價值是植 基於個人的經驗的。 Gaus（1990） 將許多學者對價值的看法整理：1.價值是個人行為和選擇的基礎。2.每個人的價 值觀會有所不同，但價值之間並沒有高低差別。3.價值和個人生活的情意有關。 4.價值可分為內在的和工具的，或分為審美的、宗教的、經濟的、政治的等多種 類型。5.每個人都可以經驗到價值衝突的情境。 McCracken et al. （1994） 價值觀是人們行為的偏好信仰，也是人們對事物比較、讚賞和好惡的觀念或標 準。個人的價值觀，可以從下列價值指標看出端倪：目標、願望、興趣、感情、 信仰、活動、焦慮。 資料來源：台中地區國小自然科職前與在職教師對科學理論評價觀點之研究（第11頁），廖雁慈，民92， 國立台中師範學院自然科學教育學系碩士論文，台中市。
二、價值的本質 Rokeach（1973）提出了人類價值本質的五項基本假設：（一）每個人持有的 價值總數是有限的。（二）不同環境下的每一個人都擁有同樣的價值，只是程度 各有不同。（三）價值組織通常成為價值系統（value system）。（四）價值的先決 條件可溯及文化、社會、社會制度及個人人格等。（五）人類價值的結果會顯現 在社會科學家認為值得探討與瞭解的一切現象中。基於上述五個假設，Rokeach 提出了五個價值的本質，詳述如下：
(一) 價值具有持久性（a value is enduring）：人類的價值具有某種程度的穩定性，
使人類的人格與社會能有持續性，然而隨著個人經驗的不同以及社會文化的 變遷，價值也會跟著變動，因此，人類的價值同時具有持久性與可變性。
(二) 價值是一種信念（a value is a belief）：Rokeach認為信念可分成三種：（1）
真實存在或描述性的信念，是屬於判 斷事物真假的能力；（2）評價的信念， 旨在判斷事物的好壞；（3）規定或禁止的信念，從行為的意義或目的中針 對有無欲望之判斷。價值則是屬於第三種信念，包含認知、情感及行為，即 對所欲求的行為或目的產生一種認知，進而對喜歡或排斥的感覺表現出自我 的情緒，最後藉由行為來達成。
(三 ) 價值 是 行為模 式 或是存 在 的最終 狀 態（ a value refers to a mode of conduct or end-state of existence）：Rokeach 認為價值可分為目的價值與工
具價值兩種。目的價值是指最終目的或是值得努力擁有的最終存在狀態之信 念或概念，如快樂或智慧；目的價值又可分為個人的與社會兩種。工具價值 是指值得嚮往的行為模式，是達成值得擁有的最終狀態的工具，如誠實負責 的行為；工具價值也可分為道德與能力兩種，道德的價值牽涉到個人的行為
模式，是偏向人際間的；而能力的價值是為自我實現的價值，是偏向個人的 而不是人際間的。
(四) 價值是一種偏好，也一種對所偏好之事物的概念（a value is a preference as well as a conception of the preferable）：Kluckhohn（1951）將價值定義為「慾
望的概念」，這種概念影響我們對行為模式、意義及目的的選擇。一個人會 因為某一模式可以與其相對的模式或最終狀態相合，同時又可與其價值系統 中的其他價值相合而偏好某一種特定的模式。所謂偏好是事物之間互相比較 之後的選擇，即對某一件事情的喜好程度高於對另一件事情的喜好程度。
(五）價值是一種對個人或社會所偏好的事物之概念（a value is a conception of something that is personally or socially preferable）：一種價值若是社會上大
部份的人所認同的，即存在普遍性。當個人或社會面臨決擇時，必須在各種 可能性中做思考與選擇，此時個人或社會的價值觀念就會產生作用。 三、價值的分類 分類能將複雜的事物簡單化，有助於我們瞭解事物的本質與相互間的關係。 價值的分類至今尚未有統一的說法，不同的學者以不同的觀點與角度為價值分 類。例如：簡茂發、何榮桂和張景媛（民 87）以個人興趣、感受、偏好為基礎， 從人類對生活需欲的滿足來區分，將價值區分為七類：生理的價值、心理的價值、 人際的價值、情感的價值、職業的價值、道德的價值及人生的價值等。不同的學 者對價值的分類看法頗多，除了上述的分類之外，文獻中尚有許多不同的價值分 類方法，為簡明起見，表 2-1-2 列出國內外學者對價值的分類。
表2-1-2 國內外學者對價值的分類摘要表 分類觀點 學者 價值分類 從價值的屬 性區分 黃藿 (民73) 主觀的價值與客觀的價值 從價值普遍 性區分 郭為藩(民61) 1.個別性價值；2.選替性價值；3.普及性價值。 Morris(1956) 將人的生活分為13 種方式，分別代表13 個不同的生活價值 取向。 郭江東(民67) 將價值取向區分為傳統與現代兩種取向。 從價值的取 向區分 Kluckhohn & Strodtbeck(1961) 價值區分為人性、人對自然、時間、活動、關係等五種取向。 從價值的概 念區分 Adler(1956) 1.價值是絕對的；2.價值隱含於事物實體之中，可以滿足人 類潛在的需欲；3.強調以人為主體，視價值為個人或團體所 具有的偏好，此種偏好源於生理或心理的需求，對目標的決 定與方法的選擇具有決定作用；4.價值即行動。 董兆浮(民56) 最早在希臘哲學裡出現的是「真、善、美」三種根本價值， 至中古世紀時代，增加了宗教所追求的「神聖」的價值，及 至晚近，西方思想家則分別增加與經濟生活攸關的「效用」 或「利」的價值、與政治有關的「權力」價值以及與社會生 活相關的「愛」的價值等。斯普朗格(Spranger) 乃加以歸納 認為價值有「真、效用、美、愛、權力、神聖」等六種基本 型式。 從價值討論 的內容區分 Rokeach(1968) 歸納價值有36 個項目，依其性質分為「目的性價值」與「工 具性價值」兩大類，以及「個人的」與「人際的」兩大向度。 陳秉璋(民79) 將人類的需求分為物質需求、情感與安全需求及精神需求三 個層次，分別對應三種價值：生存活動的物質價值、生活活 動的倫理價值及存在活動的精神價值。 袁貴仁(1991) 人類的價值需求有三種：第一種是實用的、物質的和工具性 的價值，以滿足生理的需要；第二種是真善美的價值，以滿 足心理的需要；第三種則是自由的價值，是人類追求的最終 目標。 從人類生活 需欲的滿足 區分 簡茂發、何榮桂和 張景媛(民86) 以人為主體，以及個體的興趣、感受、偏好為基礎，將價值 分為七類：1.生理的價值；2.心理的價值；3.人際的價值； 4.情感的價值；5.職業的價值；6.道德的價值；7.人生的價值。 Morris(1956) 將價值區分為觀念上的價值和運作上的價值。 李德順(1987) 將價值區分為認識層面的價值和社會實踐的價值。 從價值實踐 的層次區分 袁貴仁(1991) 將價值分為二種層次：一是觀念上的價值，屬於認知和判斷 的層次，是個體經由口頭、文字等表達出對好的、可欲的、 能滿足需求的事物的偏好；二是運作的價值，屬於行動的層 次，是實際表現在知、情、意等行動上的價值。 資料來源：實用技能班學生價值觀與學習行為之分析研究（第32頁），鄭增財，民89，國立台灣師範 大學工業教育研究所博士論文，台北市。
了解價值的分類，可以幫助我們理解所研究之價值其範圍與內容，使研究能 有明確的焦點，以符合研究的目的與需求，此外，也有助於研究結果的討論與建 議。 四、價值的測量 最早哲學家們在討論價值的意義時，並未考慮到價值的測量。而後人類學家 採用觀察和晤談的方法來研究人類的價值觀。近年來由於心理學及計量統計學的 發展，價值觀的研究逐漸開始採用問卷或標準化量表為研究工具來加以量測（鄭 增財，民 89）。 個體的價值觀隨著身心的發展以及生活經驗的擴張而逐漸形成，是個體基於 需要，引發對事物的動機、興趣、情感，以至於產生信念和追求的意志，是一種 主觀的心理傾向，其性質與個體的人格傾向極為相似。因此，在行為科學的研究 中，價值觀的測量，也與人格的測量方法相近（簡茂發等人，民 87）。一般常用 的方法包括：觀察法、晤談法、投射法、傳記法、問卷或量表法等。表 2-1-3 列 出各種方法的意義、分類、優點與限制。 表2-1-3 價值觀評量方法摘要表 方法 意義 分類 優點與限制 1.觀察法 有目的、有計 劃的對現象或 個體做系統的 觀察，做成記 錄並轉化成數 量資料，以對 所觀察的現象 或個體行為做 描述或解釋的 方法。 有 自 然 情 境 觀 察 與 非 自 然 情 境觀察。參與觀 察 與 非 參 與 觀 察。結構性觀察 與 非 結 構 性 觀 察之分。 1.適用於研究對象語文能力不足或合作程度較低 的研究，也適用於深入瞭解個案或小樣本的行為 觀察。 2.具有現場、真實、自然、可長時間觀測等優點。 3.無法同時對大樣本進行觀察研究，較不適用於觀 察整體趨勢的研究，此為觀察法的限制。
表2-1-3 （續） 2.晤談法 經由談話的途 徑來瞭解某些 人、某些事、 某些行動或某 些態度。 可 分 為 結 構 式 晤 談 與 非 結 構 式 晤 談 兩 大 類；其中非結構 式 晤 談 又 分 為 重 點 集 中 式 晤 談、客觀陳述式 晤談、深度訪談 以 及 團 體 訪 問 等。 1.優點包括問題可以保有彈性、自由發表意見、可 以重覆討論、有較多機會評價資料的信度與效度 等。 2.結構式晤談常用做驗證性的研究。非結構式晤談 較適用於試探性的研究，作為補充性的研究工 具，在研究過程中幫助澄清研究的變項、關係、 假設、步驟或幫助解釋由問卷統計而來的資料。 3.主要的限制，包含樣本的數量、事前的準備、訪 問者的人格特質、訪問的技巧以及資料的量化 等，都是進行研究之前所必須考慮的條件。 3.投射法 用一些刺激情 境陳示於研究 對象，並請其 表示反應的方 法。 可 分 為 聯 想 法、構造法、完 成法、選擇排列 法 及 表 露 法 等 五種。 1.投射法是研究人格的有效技術。 2.實施時會受到某些因素的影響，如指導語、實施 的情境、主試與受試者的關係等，必須加以注意。 4.傳記法 藉由分析研究 對象的個人文 件如自傳、日 記、書信、著 作等，以作為 分析推論的依 據。 分 析 傳 記 資 料 須 先 做 資 料 的 鑑定，其後並就 傳 記 內 容 依 內 容 分 析 法 的 步 驟與方法，做質 和量的分析。 1.傳記法在研究方法上兼具歷史研究及內容分析 的部份性質，是補充研究資料的有用工具。 2.其使用的限制為傳記資料不易獲得，或個人並無 傳記資料可供研究分析，因此不易做系統的研 究。 5.問卷或量 表法 研究者依研究 目的設計問卷 或量表，供研 究對象填答反 應，研究者根 據這些填答反 應，進行資料 分析與推論的 方法。 可 分 為 結 構 式 問 卷 和 非 結 構 式 問 卷 兩 大 類。其中結構式 問卷，又可分為 選擇、填充、排 序、多點量表等 多種設計。 1.實施較容易、方便，可針對大樣本做調查，且可 以避免晤談法的許多缺點，目前是心理學、教育 學及社會行為科學等廣為使用的方法。 2.問卷或量表法雖然實施方便，但要設計出一份好 的問卷量表卻不容易。必須考慮研究目的、研究 對象的語文程度，且問卷需要經過信度與效度的 考驗。 資料來源：1.楊國樞、文崇一、吳聰賢和李亦園（民83）。社會及行為科學研究法(上、下)。 台北市：東華書局。2.郭生玉（民90）。心理與教育研究法。台北市：精華書局。 五、小結 根據價值的相關文獻探討，我們可以將價值視為反映出個人心中所欲之事與 決定個人行為的一種判準。價值觀點是個人內心的感受與想法重要的指標，影響 其外在行為。此外，價值與科學之間是無法完全區隔的，價值會影響科學的活動。
知識的（epistemic）價值引導科學的事業與方法；而文化的價值透過個別從事者 （practitioner）不可避免地進入科學之中（Allchin, 1999）。 價值觀可以用觀察法、晤談法、投射法、傳記法及問卷或量表法等方式來蒐 集相關的研究資料，但考慮研究者本身的能力及客觀條件的限制下，本研究採用 「問卷調查法」來蒐集有關大學生對科學理論評價觀點的相關資料。研究者於研 究過程中保持中立的立場，對於任何人的價值或評價觀點，皆給予尊重。
第二節 科學哲學中對科學理論的評價觀點
二十世紀的科學哲學是變化迅速的，經過激烈的批判與辯論，使人們對科學 的本質、科學的合理性與客觀性，科學的發展與進步等問題，有了更深入的認識 （熊東亮，民90）。其探究的問題包括科學中的觀察、實驗、科學方法、評價準 則和科學概念、定律、理論等的本質、意義及關係等（許玫理、郭重吉，民82）。 「科學哲學」的意義為科學本身為探究領域的哲學，意即某個領域或某種主題的 一門哲學學科或研究領域，這樣的學科或研究領域允許持有不同觀點、精神、態 度的哲學家思潮，因此存在各種不同派別的科學哲學（莊淑琴，民89）。然而各 派別所主張的科學哲學觀點並非是獨自擁有，而是和其他派別共享某些觀點，但 又為其他觀點爭論不休，如此交織成巨大的科學哲學思潮（引自許玫理，民81）。 科學哲學的主要任務是對科學知識進行哲學上的省思，可說是科學教育的重 要理論基礎（高慧蓮、蘇明洲，民89；莊淑琴，民89）。其對知識的主張，不但 影響科學教育的發展，也影響科學教育學者對科學教育與其教學實務的思考以及 科學家對知識的態度（何俊青，民84；莊淑琴，民89）。科學哲學涉及了本體論（ontology）與知識論（epistemology）的層面，本體論關注的是瞭解何謂存在， 研究宇宙萬物的實在本體；知識論則關注知識的本質、型式，如何獲得與建立（郭 重吉，民85）。陳榮祥（民91）認為研究科學哲學可用三大領域來分類： （一）本體論（ontology）：探討的是宇宙萬物的本性或人的思考及認識對象的本 體基礎（熊東亮，民90）。研究有關什麼事物真正存在，其本質是什麼？ 例如：機械論、科學唯物論、唯心論、自然機體論、化約論等。 （二）方法論（methodology）：我們用什麼方法去認識世界？例如：歸納法、演 繹法、否證論、研究綱領、懷疑論。 （三）認識論或稱知識論（epistemology）：研究知識的本質、原則和來源。例如： 建構主義、經驗主義、理性主義。 而關於科學理論的變遷，一直以來都是科學哲學家們爭論不休的話題。1962 年Kuhn發表《Structure of Scientific Revolutions》（科學革命的結構）一書，將科 學理論的變遷視為一場革命，革命的歷程為新典範取代舊典範的過程，稱之為「典 範的轉移」（黃光國，民90）。Kuhn以革命的觀點看待科學理論的變遷，不僅樹 立了科學哲學的典範，也給科學教育家們新的思維（曾永祥、許瑛玿，民95）。 更為科學描繪出一幅新圖像，也動搖了啟蒙時代以來所認定的「理性」基礎（莊 淑琴，民89）。 不同科學哲學派別對於科學知識、科學理論的形成與變動有不同的主張與論 點。近年來，有許多的教育學者對於科學哲學家的觀點加以評述與統整，本研究 綜合多位學者的看法，將科學哲學派別對於評價科學理論的觀點論述如下:
一、經驗主義（empiricism） 經驗主義是17世紀到19世紀中，科學家與哲學家之間所流行的觀點，其基本 的信念是認為所有的知識均來自客觀感官經驗或建立在感官經驗基礎上，並透過 歸納的科學方法所得到（Nussbaum, 1989）。自培根以來，自然科學界就以歸納 作為科學的判準，並認為自然科學就是歸納的科學（何俊青，民84）。他們認為 真理是藉由感官經驗的鑑定而得來的，經由歸納法所得到的知識具有確實性 （Fabricius, 1983）。 對於經驗主義者來說，要有一條截然劃分的界線來區隔理論與觀察，客觀的 觀察才可能存在，歸納法和假設演繹法才能進行，且經由觀察所蒐集到的經驗證 據才能客觀的形成、實證和否證科學理論；這條界線的存在也正是維繫著經驗論 以及後來實證主義、邏輯實證主義霸業的主要命脈（林陳涌，民84）。 因此，在科學理論的評價觀點方面，經驗主義認為真理的鑑定是藉由感官經 驗或建立在感官經驗的基礎上，唯有如此方能確定科學知識的客觀性與確定性， 也就是說，感官經驗掌握了科學知識是否為真的最後決定權（廖應慈，民92）。 二、理性主義（rationalism） 17、18世紀的科學哲學可分成兩個對立的學派，經驗與實證主義對於知識根 源的假設主張存在感官知覺的證據，而理性主義則訴諸於心智或理性（intellect or reason）（Nussbaum, 1989）。理性主義者認為人類的感官經驗並不可靠，只有經 由邏輯的推理和分析才能得到永久絕對的知識（林陳涌，民84；高慧蓮、蘇明洲， 民89）。他們以演繹法來推論這個世界，並且認為有效的知識是可以被邏輯支持 的（Fabricius, 1983）。
康德（I. Kant, 1724-1804）是18世紀認識論的理性主義者（epistemological rationalist）（Nussbaum, 1989）。他曾說：「思想若無內容是空洞的，感官知覺 若無概念是盲目的」，只有理性主義與經驗主義的合一，知識才會產生（Fabricius, 1983）。康德認為只有知識的確定性是必然無疑的時候，才能稱為正規的科學， 而只含有經驗的確定性知識則能稱為非正規的科學。所以對於所有的自然學說而 言，只有涉及數學的理論才配稱為真正的科學（引自邡芷人，民75）。綜合來說， 理性主義者認為認為人類的感官經驗並不可靠，可以被邏輯的支持的科學知識才 是有效的。 三、邏輯實證主義（logical positivism） 實證主義（positivism）是經驗主義的延續，它興起於十九世紀，主要是反對 傳統科學，強調實證的科學方法，後來傾向於數理邏輯的方法，而產生邏輯實證 主義（logical positivism）（陳雅惠，民92）。實證主義者與經驗主義者相同，認 為在收集知識的過程中，不能有個人主觀的意見（廖雁慈，民92）。實證主義者 認為成功的調查研究必須是主客體分離、誠實和公平的(Cleminson, 1990)。他們 強調事實的「經驗」研究，強調眼見為憑（Abimbola, 1983; Alters, 1997）。因此， 實證主義對於科學理論與科學知識的評價上與經驗主義相同，認為只有建立在經 驗上的知識才是真理。 邏輯實證主義是由實證主義衍生而來，又稱為傳統科學哲學，它統領歐美科 學哲學界達半世紀之久（廖雁慈，民92）。其起源於1920年代的奧地利和德國， 主要的哲學思想源自於十九世紀晚期的幾何學，並領導十九世紀晚期和二十世紀 早期幾何、邏輯和數學物理學的發展，是二十世紀哲學思想的中心標準之一 （Friedman, 1999）。1930年代以來，邏輯實證主義一直居於主流地位，二十世紀 的科學哲學主要就是他們所發展出來的；當1950年代他們在哲學舞台上退下來之
後，當代科學哲學仍然是波濤洶湧（莊淑琴，民89）。 邏輯實證主義以培根（Bacon）的歸納法和休姆（Hume）對經驗的主張作為 發展起點，1940年代之後改稱為邏輯經驗主義（logical empiricism）； 30、40年 代是邏輯實證主義鼎盛時期，1950年代以後受到波普（Popper）和孔恩（Kuhn） 等人的批判，而漸趨沒落（陳榮祥，民91）。雖然邏輯實證主義的基本觀點與學 說遭受嚴厲的批評，已有過時之態，然而在一般科學界或社會大眾心中並非已放 棄類似此派的科學觀（莊淑琴，民89）。 Bird（1998）指出邏輯實證主義者認為科學知識產生於以歸納方法建構的理 論或以經驗為基礎的實證理論，所以在進行科學推理時（以經驗為基礎的問題）， 必須建立客觀性。邏輯實證主義者認為科學之所以具有客觀性，是因為科學理論 建立在客觀的事實或證據之上，強調科學理論的建立必須以實驗或觀察為基礎， 且科學家之間的爭論大多能夠用客觀的方法來解決（莊淑琴，民89）。科學家必 須遵守固定的研究步驟，研究過程不受外在環境與個人因素的影響，這樣的特質 才符合「科學精神」（許玫理、郭重吉，民82）。因為其所使用的研究方法公正 公平，故所得的科學知識之客觀性也就不容懷疑，一旦被確定的科學知識及理 論，就被奉為是不朽的真理（truth）（郭重吉、許玫理，民81；郭重吉，民85； 莊淑琴，民89）。因為科學知識不斷增長，代表真理不斷增加，所以「知識的成 長是一種真理線性累加的方式」，而這種堆砌科學知識的方式也促進了科學的進 步（郭重吉、許玫理，民81；梁慶寅、黃華新，民83；Burbules & Linn, 1991）。
對邏輯實證主義者而言，經驗證據對科學理論擁有最高且最後的判決權（林 陳涌，民84）；科學線性積累的發展過程，使得過去、現在與未來的知識永遠不 能互相悖背、衝突或抵觸，所以新理論只是比那些被摒棄的科學理論更符合經驗 事實、更精密真實（郭重吉、許玫理，民81；林陳涌，民84；郭重吉，民85）。
科學陳述必須是有意義且可被證明為真的，這就是科學與非科學的劃界標準（梁 慶寅、黃華新，民83；張巨青、吳寅華，民83；Abimbola, 1983）。 邏輯實證主義最基本的信條是：唯有可用實證方法判定真假的「命題」才有 意義，但當應用觀察的敘述去驗證科學定律時，這一信條便有問題；因而產生邏 輯經驗主義（logical empiricism）。邏輯經驗主義是邏輯實證主義的溫和派，他 們以「確定」（Confirmation）代替「證實」（Verification）（陳朝平，民72）。 邏輯經驗主義者體認到對命題完全證實是不可能的，所以由「證實」朝向「確證」、 「可證實原則」被「可檢驗原則」取代。邏輯經驗主義致力於建立概率歸納邏輯， 力求尋找經驗證據對科學理論的「確證度」。所遵循的是「證據數量越多，結論 越可靠」的原則（梁慶寅、黃華新，民83）。 四、Popper的否證主義（falsificationism） 檢驗科學知識可分為實證（verify）和否證（falsify），其方法主要都是假設 演繹法（hypothetico-deductive method），以假說來預測某件自然現象的發生或某 種實驗的結果（林陳涌，民84）。主張前者的稱實證主義，主張後者的稱否證主 義。否證主義的代表人物是Karl R. Popper（1902-1994），他是科學哲學發展史上 的關鍵人物，也是20世紀受到高度重視的科學哲學家，居承先起後的歷史地位。 Popper於1934年出版《科學發現的邏輯》德文版一書，但影響力不大，直到1959 年英譯本出版後，其影響力才漸漸發揮。在科學哲學發展的過程中，Popper的出 現是個重要的轉 捩點，其觀 點被視為是 新科學哲學與傳 統哲學的過 渡時期 （Abimbola, 1983）；陳榮祥（民91）認為Popper的科學哲學觀點是新的科學哲學 脫離邏輯經驗論的主要關鍵。其貢獻與對科學知識發展動力的描述，都對當代的 科學哲學產生關鍵性的影響（江維信，民89）。
Popper早期的思想深受愛因斯坦相對論的影響，欣賞他勇於審視批判自己已 經取得巨大成功的理論（張巨青、吳寅華，民83）。對於科學與非科學的分界問 題因受愛因斯坦的影響，而提出可否證性（falsifiability）或否證（falsification） 作為科學分界的判準（Popper, 1992）。Popper認為科學知識的發展開始於問題的 發現，而不是客觀的觀察，在發現問題以後，形成嘗試性的解答，即粗略的理論， 這個理論必須接受考驗，其目的不是為了確認理論的正確性，而是為了找出它的 錯 誤 ， 這 種 相 對 於 歸 納 法 的 科 學 方 法 稱 為 「 假 說 － 演 繹 」 法 （hypothetico-deduction），觀察的目的是為了印證觀察者心中的揣測，沒有絕對 客觀的觀察，也沒有一種理論可以稱為永恆的真理，科學的知識是一個不斷進化 的集合（許玫理、郭重吉，民82）。 Popper關注科學知識增長的動態考察，一反邏輯經驗主義對科學理論結構的 靜態研究；他認為科學知識的成長是不斷地推翻科學理論。而優秀的理論應包含 更多的資訊與內容，具有更大的解釋能力與預測能力；當檢證一項理論時，可能 會有一些重要發現，因而可能導致該理論被駁斥。所以，對理論的批判檢查引領 我們去檢證與推翻我們的理論，藉由經驗觀察或發現事實，來否證或推翻科學理 論的方法，這就是著名的「可否證性原則」（principle of falsifiability）（陳雅惠， 民92）。 透過否證不斷嘗試加入新的變數，才能使既有理論得到修正而臻於進步。因 為演繹法是在有理論的情形下演繹舊理論，沒有舊理論否證就沒辦法進行（張家 麟，民89）。此「可否證性判準」即為Popper區分科學與非科學的準據（莊文瑞， 民76）。Popper的「否證論」可以用四段式圖示來表示： P1 TT(TS) EE P2 （問題） （試探性理論或解決） （排除錯誤） （新問題）
圖式的意義為：從問題出發，為解決問題而提出試探性理論（或期望），通 過對理論的檢驗而排除錯誤，提出新問題，如此往復，以至無窮。明白指出科學 開始於問題，並非開始於觀察，而科學的工作就是嘗試錯誤的系統化工作（Popper, 1992）。Popper並且提出知識成長的三項要求（Popper, 1969/1989）： （一）新理論應該從簡單的、整合的、新的觀念作為出發點，要把迄今尚未聯結 的事物、事實或新「理論實體」給予某種程度的關聯。 （二）新理論除了能解釋它當初被設計要加以解釋的對象以外，必定也擁有新的 與可檢證的一些結果；它必定能預測對某些尚未被觀察到的現象。 （三）理論必須通過某些新的與嚴格的檢證。 Popper認為當一個關鍵性實驗「證偽」了理論，則科學家應當拋棄它；對「關 鍵性實驗」的力量有太過於單純的信念，要不是「證實」就是「證偽」了理論， 這樣的信念仍影響許多教科書的作者（引自陳榮祥，民91）。此外，Popper對於 科學理論評價的問題包括兩個方面：怎樣的經驗證據才能給理論提供支持？不同 的理論相比較，怎樣才能作出選擇？他已經注意到不同的經驗證據對理論有不同 的的檢驗作用，只有那些能對理論作出「嚴峻檢驗」的經驗證據，才能對該理論 提供支持作用，因此，優越的理論必須能夠接受嚴峻的檢驗，且具有較高的可否 證程度（引自張巨青、吳寅華，民83）。 五、Kuhn的科學歷史主義（historicism of science）
在 科 學 哲 學 發 展 的 過 程 中 ， 除了 Popper 之 外 ， Kuhn （ Thomas S. Kuhn, 1922-1996）是另一個重要的轉折點，其所提出的理論至今仍然相當的流行。Kuhn 在科學哲學中引進了歷史的概念，使科學哲學由實證主義重視邏輯結構的傾向， 轉向注重科學史（裴晉國，民87）。其觀點差不多都與邏輯實證主義反其道而行，
被視為是建構主義（莊淑琴，民89）；科學歷史主義對於科學本質的觀點與傳統 科學哲學有了革命性的轉變，因此被稱為「新的科學哲學」(丁嘉琦, 1999； Cleminson, 1990)，也被稱為後實證主義（post-positivism）（Nussbaum, 1989）、 後現代科學哲學（postmodern）等（引自廖雁慈，民92）。其與邏輯實證主義對 立的地方有二點：（1）科學歷史主義著重科學的內容，而不著重形式，認為科 學的一切都會因為社會文化變遷有某些程度的轉移，科學的知識並不能視為真 理。（2）科學的觀察是屬於理論負載(theory laden) 的，並非是超然客觀的（黃 俊偉，民93）。
1962年Kuhn的《The Structure of Scientific Revolutions》（科學革命的結構） 一書出版以來，引起許多的討論。在這本書中，典範（paradigm）是一個重要的 概念，其特徵為：它必須有空前的成就，有令人信服的解決問題能力，且仍有許 多問題可供後人繼續研究；對於事實和現象的解釋或預測能力是典範的重要功能 之一（引自許玫理、郭重吉，民82）。Kuhn依歷史的觀點來分析，一個科學的發 展過程大致可分為常態科學（normal science）、危機（crisis）、與革命（revolution） 三部分，他認為這三個過程不但可以描述西方科學史中許多傳統的沿革與變遷， 且有助於科學知識的成長（引自陳雅惠，民92）。這個歷程如下（丁信中、洪振 方、楊芳瑩，民90）： （競爭與選擇） （反常與危機） （競爭與選擇） 前科學 常態科學 科學革命 （無典範） （典範動搖） （反常與危機） 新常態科學 新科學革命 ……… （建立新典範）
一門學科在尚未形成之前，往往學派林立，眾說紛紜，沒有能被接受的看法， 沒有能被共同接受的看法，這是前科學時期的現象（林正弘，民74）。而後會漸 漸地發展出一套大家共同接受的觀點與研究方法，隨後就進入常態科學時期，其 特徵就是有一個典範統領一切。該時代的科學社群決定那一時代擁有的典範，大 部分的時代只有一個典範，而當出現典範無法解決或解釋的情境與問題，稱之為 異例（anomalies），當異例嚴重打擊原典範的基本原理或是異例愈來愈多時，會 造成常態科學的危機，出現科學革命（Kuhn, 1996）。科學革命乃是科學發展過 程中的「非累積性」事件，其中舊典範全部或部分被一個與舊典範完全不能並立 的嶄新典範所取代（Cedarbaum, 1983）。但革命只是偶爾出現，如果經常出現革 命，科學不可能穩定發展而達到成熟的階段，這與Popper的主張是不同的（Kuhn, 1970）。 此外，Kuhn也主張，兩套理論是不可共量（incommensurability）的，不可共 量包含三層含意，第一層指出不同典範之間，無法用儀器來測量典範的優劣；第 二層含意則是以爭辯的方式無法證明一個典範是否比另一個典範優越；第三層含 意為沒有超越典範之外的中立標準來比較不同典範之間的優劣（林正弘，民74）。 也就是說，沒有獨立於典範之外的客觀標準協助我們作為典範的選擇之用，所以 對於兩個典範之間的差異，我們無法評定其間的優劣性；科學社群對於典範的選 擇，是由於邏輯以外的因素所造成的（Laudan, 1977）。此外，他也認為各種理 論互相競爭的過程中，勝負的因素不完全是由於科學的或邏輯來決定，政治、社 會、宗教等因素也占有重要的地位（陳雅惠，民92）。
Kuhn（1996）在《The Structure of Scientific Revolutions》的後記中，建議將 「典範」一詞改以「學科母體（disciplinary matrix）」來代替，此這個母體所應 包含的四個重要成分—符號歸納（symbolic generalizations）、社群成員共享的信
念（beliefs）、價值（values）及範例（examples），其中他認為價值與預測有關， 預測應該準確，而且量的預測比質的預測好，也可以容許少許的誤差存在。他更 提出有些價值可以用來評斷整個理論，例如：可以根據理論建構明確的問題，同 時也能夠提供解答這些問題的線索、理論應該簡單、具有內部一致性、可信性與 外部一致性；同時他也提到，這些價值的應用可能會因個人的人格或經歷等因素 而有所差異。可見，Kuhn認為一個典範在評價理論時有一定的標準，但這些標準 會因不同的社群成員而異（廖雁慈，民92）。 六、Feyerabend的無政府主義（theoretical anarchism） Feyerabend是Popper優秀的學生，他與Kuhn同是提倡從歷史觀點看科學發展 的代表人物之一。Feyerabend（1970）所建立的理論是「方法論上的多元主義」， 也就是「知識論上的無政府主義」；Feyerabend反對科學的權威性以及科技專家 的霸氣，否認科學有特殊的地位，提出「一切方法都可以試試看、做做看」 （anything goes）的看法（李平寫，民76）。他認為要肯定研究成果，也要對既有 的成果挑戰與超越；因此研究題材並不受限制（張家麟，民89）。且研究方法也 不受限制，因為所有方法論都有其侷限性。 Feyerabend（1970）指出任何方法都行（anything goes）是唯一不會阻礙科學 進展的原則；這並不代表所有的理論都一樣好，而是主張把科學限制在特定方法 裡只會導致科學毀滅（引自Horgan, 1996/1997）。也就是說，只有理論多元論才 符合科學發展的需求。張家麟（民89）指出由於我們對理論的認知不同，所以任 何觀察都會因理論的轉換而有不同的結果，這是舊理論對研究者的限制，而新理 論對經驗的新詮釋，也有其侷限性；Feyerabend認為科學本身的優劣在於具體紮 實的實踐過程，而科學的偉大在於用各種方法研究各種題材。因此科學家應具有 創意，不該被既有的方法與理論所限制。
Feyerabend認為知識是隨科學發展而不斷改變的，沒有絕對的真理，只有相 對性（Loving, 1989）。Feyerabend（1970）認為科學知識的發展不是新理論包容 或取代舊理論，而是觀點與理論的增多，新舊理論皆應有存在空間，不應過多限 制，此為「增生原則」；理論的增生不但有利於理論互相之間暴露各自的弱點， 且能對原有理論提供更多的外部批判標準。此外，當理論與經驗事實相衝突時， 科學家在一定時期也應堅持某種理論，即「韌性原則」。 Feyerabend （ 1970 ） 也 認 為 個 相 互 競 爭 的 理 論 是 不 可 共 量 （incommensurability）、不可相互比較的；理論的評價沒有一成不變方法與客觀 的標準；他認為科學的發展與科學理論的評價也都是非理性的。因為科學並不存 在中立觀察的語言，任何觀察皆會出現理論依賴（theory dependence），所以難 以比較兩個相互競爭的理論（Loving, 1991）。 七、Lakatos的研究綱領（research program）
Lakatos 的 研 究 綱 領 （ scientific research program ） 又 稱 為 精 緻 否 證 主 義 （sophisticated falsification），是一種新型的科學方法論（張家麟，民89；Loving, 1991）。其觀點介於居於Popper與Kuhn之間的中間觀點（Loving, 1989, 1991）； 他利用歷史主義的長處來彌補邏輯主義的不足，從而維護科學的合理性。他曾引 用康德的名言表明其方法論觀點：「沒有科學史的科學哲學是空洞的；沒有科學 哲學的科學史是盲目的」（張巨青、吳寅華，民83）。 Lakatos認為知識是易誤的，為了使知識精進，他認為演繹法的「理論假設」 是必要的，但不是一次否證就把既有的理論給推翻，而是應該給受檢驗的理論「上 訴」的機會（張巨青、吳寅華，民83）。Lakatos的研究綱領以對立理論的相互競 爭（多元論）來代替Popper所主張的一個理論被否證後才會提出新理論（一元論）；
他以一個歷史過程檢驗來代替Popper的一次否證之單化觀點；對於Lakatos而言， 驗證比否證更為重要（引自Niaz, 2001）；因為沒有實驗、報告、觀察陳述及堅 定的虛無假說可以獨立引起否證（Lakatos, 1970）。此外，他將科學方法論看做 關於「科學理論的合理評價」和「進步的標準」之學科，因此其所提供的方法論 具有較強的邏輯主義色彩（張巨青、吳寅華，民83）。 Lakatos（1970, 1978）認為受檢驗的理論是由一系列理論組成的科學研究綱 領，由硬核（hard core）、保護帶（protective belt）及方法論機制組成。而其方 法論機制包括指示該做什麼及不該做什麼，使整個理論體系得到調整發展而不輕 易被否證，他贊成Popper用添加輔助假說（auxiliary hypotheses）的辦法來挽救一 個理論；當科學理論受到反常事實的挑戰時，必須調整保護帶（添加輔助假說） 來保護硬核。如能透過添加輔助假說來解決這些挑戰，做出新的預測，那它在理 論上是進步的；如果這些新的預測又能不斷的被驗證，那它在經驗上是進步的； 如果一個問題轉換在理論上和經驗上都是進步的，我們稱它為進步的；反之若是 添加的輔助假說並不能做出新的預測，或是新的預測不能被經驗所驗證，那麼它 就是退化的。 Lakatos（1978）主張可客觀的比較研究綱領間的相對進步程度，反對競爭理 論不可共量，即使各種觀察在某種程度上受限於理論，且內容和用以表達的理論 密不可分，但仍可找出相互競爭的科學理論與研究綱領間做客觀比較的方法。 八、小結 從以上的國內外文獻可以得知，不同學派的科學哲學家，因其立場及理論背 景不同，對於科學理論的評價標準便有所不同，他們會以不同的標準來評價科學 理論的重要性與優劣。
經驗主義與實證主義者認為科學理論的建立必須以經驗為基礎，認為所有的 知識均來自感官經驗或建立在感官經驗基礎上，並透過歸納的科學方法所得到； 而理性主義者則認為人類的感官經驗並不可靠，必須藉由邏輯的推理和分析才能 建立有效的知識。邏輯實證主義者所重視的是客觀性及實證性，即科學理論建立 在客觀的事實或證據上，並認為科學進步是理論的歸化、真命題的累積（陳雅惠， 民92）；對邏輯實證主義者而言，經驗證據對科學理論擁有最高且最後的判決權 （林陳涌，民84）。 Popper認為能夠被嚴峻檢驗且具有較高可否證程度的科學理論，才是優越的 科學理論；而Kuhn則認為在評價科學理論時有一定的標準，但這些標準會因社群 成員的不同而有所差異，我們無法評定兩個典範之間的優劣性。Popper和Kuhn的 觀點有許多相似之處，兩人皆強調觀察與理論之間緊密的關係，理論並不是觀 察、歸納所得到的結果，而是為了解釋觀察的現象。 Feyerabend認為科學理論的評價沒有固定的方法，也沒有客觀的評價標準， 新舊理論都有其侷限性，因為科學並不存在中立觀察的語言，任何觀察皆會出現 理論依賴（theory dependence），所以難以比較兩個相互競爭的理論（Loving, 1991）。Lakatos則指出任何理論都不是孤立存在，而是以系列存在的，所以我們 應該評價一系列的科學理論，而不是某個孤立的科學理論；另外，他也認為預測 性是科學理論進步與否的關鍵，我們可以根據理論系列的進步程度作為接受或拒 絕該理論的標準。由上述的文獻探討可以發現，不同的科學哲學家或學派，對於 科學理論的評價標準並不相同，人們因為不同的理論背景與個人價值觀，會以不 同的標準來評價一個科學理論，所以人們對於科學理論的評價是多面向的，而非 單一的，且沒有對錯之分。
第三節 科學史哲與科學教育
科學哲學是科學教育的重要理論基礎，它可以提供我們（1）科學改變的理 論基礎；（2）科學如何以理性的基礎尋找自身的信念以及改變它；（3）有些信 念如何成為科學的知識等的看法（Shapere, 1987）。科學哲學所探究的問題有許 多是與科學課程相關的，例如：科學知識是如何建立的，正確的科學知識是如何 形成的（Abimbola, 1983）。Summers（1982）認為無論是課程的研究者或是將課 程付諸行動的科學教師，在面對「什麼是科學知識？」或「什麼是科學的態度和 精神？」等問題時，都需要有一個穩固的哲學基礎來協助他們圓滿地作成決定（引 自許玫理、郭重吉，民 82）。因此，針對科學教育的課程，科學教育學者提出應 在健全的科學哲學基礎上，對科學課程的設計與改革做最大的努力（黃俊偉，民 93）；然而有許多的科教學者發現學校課程所呈現的科學比科學哲學中所談論的 科學落後許多（Abimbola, 1983; Duschl, 1988; Hodson, 1988）。一、新科學哲學 Nussbaum（1989）將 1950 年代以前的理性主義、經驗主義與邏輯實證主義 等視作傳統科學哲學觀點；而將建構論下的否證主義與科學歷史主義視為當代的 科學哲學觀點；他認為新科學哲學為科學的學習提供了不同角度的觀點，也稱為 建構主義的觀點。Abimbola（1983）指出新科學哲學與現在科學教育密切相關， 且受到科學教育界的重視，其主要原因是它是向傳統科學哲學的一大挑戰，可以 作為教學活動、課程設計、科學目標和方向之指導原則；另一個原因則是新科學 哲學不再以形式邏輯為分析科學的工具，取而代之的是科學研究動態的過程，不 再只重視科學的發現與科學的成果，更著重於科學動態的發展過程與科學歷史的 研究，有別於傳統邏輯實證主義的觀點。而 Kuhn（1970）認為新科學哲學的基
