國立臺東大學教育學系 教育研究碩士班
碩士論文
指導教授：李偉俊 博士
臺東縣國小高年級學童科學認知偏好 與科學態度之相關研究
研究生：張瓊如 撰
中 華 民 國 九 十 九 年 七 月
國立臺東大學教育學系 教育研究碩士班
碩士論文
臺東縣國小高年級學童科學認知偏好 與科學態度之相關研究
研 究 生：張瓊如 撰 指導教授：李偉俊 博士
中華民國九十九年七月
致 謝 辭
「 我 做 到 了 ！ 」
兩 年 的 研 究 生 涯 終 於 順 利 畫 上 句 點，對 一 個 不 太 會 讀 書 的 我 著 實 是 項 不 可 能 的 任 務 。 這 趟 研 究 之 旅 ， 有 了 台 東 大 學 專 業 的 教 授 悉 心 教 導 與 相 知 相 惜 的 研 究 夥 伴 (雅 芝 、 雅 玲 、 美 珍 、 伊 蕙 、 筱 屏 、 新 俊 、 仲 宇 、 金 霆 、 偉 仁 、 鎮 豪 、 隆 慶 、 嘉 儀 )一 同 成 長，讓 我 對 於「 學 術 研 究 」開 啟 了 興 趣 之 門。對 您 們 的 感 恩 滿 溢 於 心 ~~
永 遠 不 會 忘 記 熊 同 鑫 教 授 在 教 育 研 究 領 域 的 紥 實 訓 練；黃 毅 志 教 授 的 資 本 論 與 幽 默 的 大 師 上 課 方 式 ； 鄭 燿 男 教 授 在 教 育 行 政 領 域 的 經 驗 分 享 ； 梁 忠 銘 教 授 的 比 較 教 育 與 日 式 的 學 術 涵 養 ； 鄭 承 昌 教 授 把 艱 澀 的 統 計 概 念 變 為 簡 單 有 趣 的 數 字 遊 戲 ； 廖 本 裕 教 授 在 論 文 寫 作 的 啟 迪 與 能 量 的 加 持 ； 溫 雅 惠 教 授 在 諮 商 輔 導 領 域 的 心 靈 陪 伴 。 謝 謝 老 師 們 傾 囊 相 授 ！ 學 位 論 文 得 以 完 成，最 偉 大 的 推 手 即 是 李 偉 俊 教 授，其 專 業 的 學 術 涵 養 、 幽 默 的 指 導 風 格 ， 讓 我 在 亦 師 亦 友 的 氛 圍 中 快 樂 學 習 ， 永 遠 不 厭 其 煩 地 和 我 討 論 統 計 問 題 ， 謹 此 致 上 最 誠 摯 的 謝 意 。 在 論 文 口 試 過 程 中 ， 感 謝 古 智 雄 所 長 與 林 自 奮 副 教 授 提 供 許 多 寶 貝 的 意 見 及 指 點 ， 讓 我 看 見 論 文 中 的 盲 點 並 得 以 及 時 修 正 ， 在 此 亦 致 上 最 真 誠 的 感 謝 ！
感 謝 東 海 國 小 王 英 州 校 長、陸 雅 琳 主 任、鄭 鈴 玲 老 師、涂 玉 英 老 師、張 昭 陽 老 師、周 泰 鈞 老 師；馬 蘭 國 小 林 芳 蓉 校 長 、 林 素 珍 老 師 、 劉 梅 玲 老 師 、 余 碧 玉 老 師 、 施 慈 惠 老 師 、 蔡 依 足 老 師 、 三 間 國 小 李 惠 敏 校 長 、 智 峰 老 師 、 儀 娟 老 師 一 路 上 在 工 作 上 的 鼎 力 相 助 ； 感 謝 協 助 問 卷 施 測 的 所 有 老 師 與 受 測 學 生，您 們 辛 苦 了 ！ 同 時，謝 謝 師 大 鄭 湧 涇 教 授 無 私 地 分 享 、 莊 嘉 坤 教 授 的 量 表 、 謝 瑞 貞 老 師 的 測 驗 ， 有 您 們 真 好 ！ 最 後，感 謝 我 的 雙 親、小 妹、安 安 在 遙 遠 的 台 北 永 遠 給 我 最 溫 暖 的 擁 抱 ， 讓 我 無 後 顧 之 憂 地 完 成 學 業 ； 謝 謝 我 的 男 友 及 其 父 母 ， 讓 孤 獨 來 異 鄉 求 學 的 我 有 個 堅 強 的 依 靠 。
謝 謝 所 有 幫 助 過 我 的 人，因 有 您 們 的 協 助，本 論 文 才 得 以 完 成 ， 謹 以 此 論 文 完 成 的 喜 悅 ， 與 您 們 共 享 之 。
謝 謝 您 們 ~
張 瓊 如 謹 致 於
台 東 大 學 教 育 研 究 所
中 華 民 國 九 十 九 年 七 月
臺東縣國小高年級學童科學認知偏好與 科學態度之相關研究
作者：張瓊如
國立臺東大學 教育學系
摘 要
本研究旨在探討臺東縣五、六年級學童其科學認知偏好、科學態度 之現況，分析個人背景在兩者間的差異性，同時探討之間的相關性。
本研究透過問卷調查的方式，採取分層隨機叢集抽樣，獲得有效樣本 549 位。利用「科學認知偏好測驗」 、 「科學態度量表」作為本研究工具，
研究結果如下：
一、 臺東縣國小高年級學童科學認知偏好屬於中間略偏下的程度。
五、六年級的偏好取向，由高至低排列皆為應用(A)>原理原則(P)>
記憶(R)>發問質疑(Q)；顯示台東縣國小高年級學童處理所習得的 科學知識時，偏好講求知識的應用性，最不喜好對知識批判質疑。
二、 五年級男生的科學認知偏好為原理原則(P)>應用(A)>記憶(R)>發 問質疑(Q)、女生為應用(A)>記憶(R)>原理原則(P)>發問質疑 (Q)，且在原理原則(P)達到男高於女顯著差異；六年級男生的科 學認知偏好為原理原則(P)>應用(A)>記憶(R)>發問質(Q)、女生為 記憶(R)>原理原則(P)>應用(A)>發問質疑(Q)，且在發問質疑(Q) 達到男高於女的差異；記憶(R)則是女高於男的差異性。
三、 母親為原住民，學童在應用型(A)偏好表現較閩南人差。
四、 臺東縣國小高年級學童之科學態度為中上程度。五、六年級學童 科學態度皆為客觀＞慎下斷語＞自信心。
五、 五年級男生與女生在科學態度的慎下斷語分量達到男高於女的 差異；六年級的科學態度則沒有性別的差異。
六、 父親或母親族別為原住民，學童的科學態度表現較閩南人差，並 於慎下斷語達到顯著差異。
七、 科學認知偏好與科學態度間沒有顯著相關。唯在原理原則(P)與科 學態度呈現低度正相關；記憶型(R)與自信心、客觀呈現低度負 相關；應用型(A)與自信心呈現低度負相關；發問質疑(Q)則皆無 相關。
關鍵詞：認知偏好、科學認知偏好、科學態度
Research concerning the correlation between the scientific cognitive preference and scientific attitude of fifth and sixth
graders of Taitung County
Author: Chung-Ju Chang
National Taitung University Department of Education
Abstract
The purpose of this research is to investigate the current status of the scientific cognitive preference and scientific attitude of fifth and sixth graders of Taitung County, analyze the differences in personal backgrounds between the two and investigate the correlation between them. This research is done through questionnaires, then used stratified random cluster sampling and acquired 549 valid samples. By using “Scientific cognitive preference tests” and the “Scientific attitude scale” as our study tool, the research results are as follows:
I. The scientific cognitive preference level of Taitung county’s fifth and sixth graders is slightly lower than average. Their preference orientation in the order from high to low is Application (A) >Principle (P) >Recall (R) >Questioning (Q); which shows that when Taitung county’s fifth and sixth graders are handling scientific knowledge they have learned, they tend to be able to apply the knowledge and dislike to criticize and question knowledge.
II. The fifth grade boys’ scientific cognitive preference in high to low order is Principle (P) > Application (A) >Recall(R) >Questioning (Q);the girls’ is Application (A) >Recall (R) >Principle (P)
>Questioning (Q. For Principle (P), the boys’ ratio is significantly higher than girls; the sixth grade boys’ scientific cognitive preference in high to low order is Principle (P) >Application (A) >Recall (R)
>Questioning (Q); the girls’ is Recall (R) >Principle (P) >Application
(A) >Questioning (Q). For Questioning (Q), the boys’ ratio is higher
than girls; as for Recall (R), the girls’ ratio is higher than boys’.
III. If the mother is aboriginal, the child’s display of Application (A) is not as good as people of southern Fukien Province origins.
IV. The scientific attitude of fifth and sixth graders of Taitung County are at the middle/high level. Their attitudes are objective >suspended judgments >confident.
V. For the fifth graders, in the suspended judgment section, the boys' ratio was higher than girls; the scientific attitude of the sixth graders showed no difference between boys and girls.
VI. If the father or mother of a child is aboriginal, the children’s performance in scientific attitude is not as good as people of Southern Fukien Province origins and shows a significant difference in suspended judgments.
VII. Scientific cognitive preference and scientific attitudes don’t have any significant correlation. Only Principle (P) and scientific attitudes showed a low positive correlation; Recall (R) and confidence, objectivity showed low negative correlation; Application (A) and confidence showed low negative correlation; Questioning (Q) wasn’t correlated to anything.
Keywords: cognitive preference, scientific cognitive preference,scientific attitude.
臺東縣國小高年級學童科學認知偏好與科學態度之相關研究
目次
第壹章 緒 論 … … … 1
第一節 研 究 背 景 與 動 機 … … … 1
第二節 研 究 目 的 及 待 答 問 題 … … … 4
第三節 名 詞 釋 義 … … … 5
第四節 研 究 範 圍 與 限 制 … … … 6
第貳章 文 獻 探 討 … … … 7
第一節 科 學 認 知 偏 好 … … … 7
第二節 背 景 變 項 與 認 知 偏 好 之 研 究 … … … 1 4
第三節 科 學 態 度 … … … 1 7
第四節 性 別 與 科 學 教 育 之 相 關 研 究 … … … 2 6
第五節 年 級 與 科 學 教 育 之 相 關 研 究 … … … 2 8
第參章 研 究 方 法 … … … 2 9
第一節 研 究 架 構 … … … 2 9
第二節 研 究 實 施 程 序 … … … 3 0
第三節 研 究 對 象 … … … 3 2
第四節 研 究 工 具 與 方 法 … … … 3 6
第五節 資 料 處 理 … … … 4 9
第六節 預 期 效 益 … … … 5 0
第肆章 研 究 結 果 與 討 論 … … … 5 1
第一節 學 生 的 基 本 資 料 描 述 分 析 … … … 5 1
第二節 學 生 背 景 變 項 於 科 學 認 知 偏 好 之 差 異 分 析 … 5 8
第三節 學 生 背 景 變 項 於 科 學 態 度 之 差 異 分 析 … … … 6 5
第四節 科 學 認 知 偏 好 與 科 學 態 度 之 相 關 分 析 … … … 7 3
第伍章 結 論 與 建 議 … … … 7 5
第一節 結 論 … … … 7 5
第二節 建 議 … … … 7 8
參 考 文 獻 … … … 8 2
中 文 部 分 … … … 8 2
英 文 部 分 … … … 8 7
附 錄 … … … 8 9
附 錄 一 科 學 態 度 量 表 … … … 9 0
附 錄 二 科 學 認 知 偏 好 測 驗 … … … 9 2
附 錄 三 科 學 認 知 偏 好 測 驗 ( 題 項 分 類 ) … … … 9 7
附 錄 四 科 學 認 知 偏 好 測 驗 授 權 書 … … … 1 0 2
附 錄 五 科 學 態 度 量 表 授 權 書 … … … 1 0 3
表目次
表 2 - 1 v a n d e n B e r g 修 訂 的 科 學 認 知 偏 好 形 式 及 其 意 義 、 特 徵 … … … . . . 1 0 表 2 - 2 認 知 偏 好 的 修 訂 … … … . . . . 1 1 表 2 - 3 認 知 偏 好 表 現 型 式 與 科 學 學 習 屬 性 … … … . . 1 3 表2-4 「科學的態度」與「對科學的態度」之關係………20 表 2 - 5 我 國 國 民 小 學 自 然 科 學 課 程 中 之 科 學 的 態 度 … … … 2 2 表 2 - 6 國 內 外 科 學 態 度 成 分 的 相 關 研 究 … … … 2 4 表 3 - 1 本 研 究 抽 樣 分 層 說 明 … … … 3 2 表 3 - 2 本 研 究 五 年 級 問 卷 回 收 情 形 … … … 3 3 表 3 - 3 本 研 究 六 年 級 問 卷 回 收 情 形 … … … 3 4 表 3 - 4 本 研 究 各 層 有 效 樣 本 分 布 表 … … … 3 5 表 3 - 5 預 試 樣 本 人 數 分 配 表 … … … 3 6 表 3 - 6 各 分 量 表 所 屬 題 號 … … … 3 8 表 3 - 7 科 學 態 度 分 量 表 之 定 義 … … … 3 9 表 3 - 8 科 學 態 度 量 表 預 試 之 項 目 分 析 摘 要 表 … … … 4 1 表 3 - 9 科 學 態 度 預 試 量 表 主 成 分 分 析 轉 軸 後 之 成 份 矩 陣 ( 一 )
… … … 4 2
表 3 - 1 0 科 學 態 度 預 試 量 表 主 成 分 分 析 轉 軸 後 之 成 份 矩 陣
( 二 ) … … … 4 3 表 3 - 1 1 - 1 科 學 態 度 預 試 量 表 主 成 分 分 析 轉 軸 後 之 成 份 矩 陣
( 三 ) … … … 4 4
表 3 - 1 1 - 2 科 學 態 度 預 試 量 表 主 成 分 分 析 轉 軸 後 之 結 果 … … … . 4 5
表 3 - 1 2 科 學 態 度 量 表 之 因 素 分 析 及 信 度 分 析 表 … … … 4 7
表 3-13 科學態度量表之正式問卷內容………...48
表 4-1 台東縣國小高年級學童背景資料分析………..54
表 4 - 2 台 東 縣 國 小 高 年 級 學 童 科 學 認 知 偏 好 現 況 分 析 表 . 5 5
表 4 - 3 台 東 縣 國 小 高 年 級 學 童 科 學 態 度 之 現 況 分 析 表 … 5 7
表 4 - 4 不 同 年 級 與 科 學 認 知 偏 好 之 差 異 分 析 … … … 5 9
表 4 - 5 性 別 與 科 學 認 知 偏 好 之 差 異 分 析 … … … 6 0
表 4 - 6 五 、 六 年 級 性 別 與 科 學 認 知 偏 好 之 差 異 分 析 … … 6 1
表 4 - 7 … 父 親 不 同 族 別 在 科 學 認 知 偏 好 上 的 差 異 分 析 … … 6 2
表 4 - 8 母 親 不 同 族 別 在 科 學 認 知 偏 好 上 的 差 異 分 析 … … 6 4
表 4 - 9 不 同 年 級 與 科 學 態 度 之 差 異 分 析 … … … 6 6
表 4 - 1 0 性 別 與 科 學 態 度 之 差 異 分 析 … … … 6 8
表 4 - 1 1 五 、 六 年 級 性 別 與 科 學 態 度 之 差 異 分 析 … … … … 6 8
表 4 - 1 2 父 親 不 同 族 別 於 科 學 態 度 上 的 差 異 分 析 … … … … 7 0
表 4 - 1 3 母 親 不 同 族 別 於 科 學 態 度 上 的 差 異 分 析 … … … … 7 2
表 4 - 1 4 科 學 認 知 偏 好 與 科 學 態 度 之 整 體 相 關 分 析 … … … 7 3
表 4 - 1 5 科 學 認 知 偏 好 與 科 學 態 度 相 關 分 析 … … … 7 4
圖目次
圖 2-1 Rosenberg&Hovland 態度概念圖………19
圖 3-1 研究架構圖………29
圖 3-2 研究實施流程圖………31
第壹章 緒論
本章共分為四節，依序為第一節 研究背景與動機；第二節 研究目的及待答 問題；第三節 名詞釋義；第四節 研究範圍與限制，茲分述如下。
第一節 研究背景與動機
根據民國八十二年教育部頒布的國民小學自然課程標準，自八十五學年度 起，新編小學自然課程開始實施，相較於民國六十四年頒布的自然科學課程標準，
教學目標有了重大的轉變，從過去的「方法概念態度」調整為「態度方法
概念」，八十九年教育部頒布自然與生活科技領域的九年一貫課程暫行綱要，其基 本理念與課程目標皆強調知能與態度並重、培養國民科學技能與態度的素養、探 索科學的興趣與熱忱，從這一連串的教育政策轉變，「科學態度」的培養儼然成為 課程的首要目標。
「科學態度」是科學素養中的主要內涵，尤其在 Project 2061 提出後，科學態 度在科學素養的構念中成了不可或缺的要素。由此可知提升國民的素養是科學教 育最主要的目標，培養學生擁有正確的科學態度亦是中小學科學教育不可忽視的 一環。
何謂「科學素養」呢？陳文典(2006)將其界定為人們經由科學的學習，所能獲 得知識、能力、態度等各方面的增進。因此科學素養內涵有多少，就會和所學的 科學內容、學習的方式等有密切的關係。教育部(2002)依據我國國民中小學九年一 貫課程之「自然與生活科技領域課程綱要」，將「科學素養」的內涵依其屬性和層 次分為「過程技能」、「科學與技術認知」、「科學本質」、「科技的發展」、「思考技 能」、「科學應用」、「設計與製作」、「科學態度」八大類；林煥祥(2002)指出為達到 全民科學素養的目的，學生的科學教育應包括知識、能力和態度三個構面：(一) 科學知識和概念的理解：學生接受科學教育期間，教師應營造適切的學習環境，
讓學生針對本身既有的知識與經驗，發展其批判思考及創造力，以建構其科學知 識及能力；(二)科學探究能力的訓練：如各種實驗操作技巧、提出假設、設計實驗 過程、收集證據、作圖、推論、反思、以及批判思考等能力；(三)科學態度：如好 奇心、團隊合作、開放溝通及科學倫理道德的培養。所以欲使學生成為具有科學 素養，首先必須從培養「科學態度」著手。
Mager(1968)指出態度與學習成就有關連性、對某學科的態度好，可能使其延
續在該科目的學習。因此在科學教育若要成功，發展正向的科學態度是必要的；
Yager(1985)也指出，尋求造成正面態度的原因，有助於老師改善學童對自然科學 習的態度，也能夠增長其科學學習的成就與未來的學術規劃。因此，具備合理的 科學態度，不僅能夠促進科學發展，實現科學教育目的，還可以進社會人際之間 的和諧(陳建勳，1981)。
短短幾年間的教育改革，自 2001 年政府致力推動「以兒童為中心」的九年一 貫課程，企圖想提昇台灣學生的競爭力，與世界接軌，國科會深切體認我國學童 在國際競爭力的重要性，參與了國際教育成就調查委員會(IEA)舉辦的國際數學與 科學教育成就趨勢調查(TIMSS 1999，2003，2007)，參與這項調查的目的主要是希 望透過研究成果瞭解我國學童與他國的差異性，進而提供台灣教育改革的參考，
在 2007 年的調查發現，台灣學生在科學能力測驗排名的第二，顯示台灣學生成績 好，但在學習態度與自信心方面顯著低於國際平均(TIMSS 2007)。為何台灣學生的 表現會如此弔詭？研究者身為台東的教師，看到這樣的研究結果，心中疑問四起，
難道九年一貫的教育改革失敗了嗎？有鑑於此，研究者關心身處於後山的台東縣 學童的科學態度是如何？此為研究動機一。
從部編本走向一綱多本、從傳統教學走向九年一貫，政策的改革與推行，無 異是發現孩子的教育出現「態度」的問題，政府欲改善過去教育所教出來的學生
「背多芬」，因此努力從各方面進行改革，從九年一貫的課程綱要來看自然領域要 達成的課程目標為培養探索科學的興趣與熱忱，並養成主動學習的習慣、學習科 學與技術的探究方法及其基本知能，並能應用所學於當前和未來的生活、培養愛 護環境、珍惜資源及尊重生命的態度、培養與人溝通表達、團隊合作以及和諧相 處的能力、培養獨立思考、解決問題的能力，並激發創造潛能、察覺和試探人與 科技的互動關係，由此可發現培養孩子「帶著走」的能力是課程的最終目標。但 如何知道從這樣的轉變過程，孩子是真的學習到我們當初設下的課程目標，除了 標準化測驗外，似乎就沒有量化工具可評測，我們又如何從標準化測驗中瞭解孩 子學習成就的差異是來自教師的教學還是家庭背景甚至是其它的原因，有鑑於 此，研究者欲找到一個可以評鑑的工具，此乃研究動機二。
因之，研究者試圖找尋相關的文獻，發現Heath於一九六四年率先提出「認 知偏好」(cognitive preference)這項構念，做為進行科學課程評鑑時，有別於傳統式 的學習成就評鑑外的另類測量工具。當時主要目的是用來探討1960年代所發展的 新科學(物理)課程PSSC(Physical science study committee)是否達成所揭示的目 標，因為過去的物理課程著重在物理的應用與事實的組合，而新課程PSSC則重視 物理的思考本質，以故事型態來貫穿物理工作，其最大的特色即在重視如何幫助 了解物理的概念，而非記憶數字或公式(姚珩，1994)。學習PSSC新課程的學生，
在處理科學資訊的心智運作上，是否有異於學習「傳統課程」的學生，國內專家 鄭湧涇(1993)等人也利用自編的生物認知偏好取向測驗，來評測國中一年級學生與 職前生物教師的生物認知偏好，於是，研究者擬從本身所教學的自然領域試圖尋
找編製合適的科學認知偏好測驗，作為調查台東縣國小高年級學童科學認知偏好 取向的表現。希冀研究結果有助於提供現場教師課程與教學評鑑的參考並提升學 生的學習成效。
Tamir(1985)發現學生對科學的興趣和自信和科學認知偏好取向之間是存在關 係的，因此，研究者假設或許根據學童科學認知偏好的表現形式，除了可以評鑑 新課程是否達到目標，也可以了解學童的科學態度高低和偏好的表現形式間的關 係。此乃研究動機三。
根據 Kohn(1969)的調查研究，中產階級的家庭工作比較複雜，需要個人依理 智做靈活運用，塑造了遵循內在的自我導向人格，對於管教子女就著重培養自我 導向人格，重視獨立、負責的價值；反之勞動工人的工作較簡單，必須聽命行事，
不但塑造了服從外在權威的人格，對於管教子女也會強調服從的價值(引自黃毅 志，2002)。由此可知，家庭社經地位會影響其子女的態度。鄭湧涇、楊坤原(1998) 依據科學學習過程各相關變項的特質，將科學學習過程的相關因素，分為「輸入 變項」、「過程變項」、「成果變項」，Centra 和 Potter(1980)提出影響學生學習的六大 構面，「輸入變項」包含學生的背景和特性、教師特質、學校的教育設備；「過程 變項」包含科學過程教材特性、教學環境、科學教學品質；「成果變項」包含學習 成就、高階層思考技能、態度與情意、認知風格等。因此，影響學童的科學學習 的因素眾多，就個人的特質而言，包括社經地位、種族、父母影響、性向、先前 知識、價值觀與態度、期望、認知與學習風格等(林秀玉等，2006)。
從許多文獻中，影響學生學習的因素予以區分，大致可分為「學校因素」與
「非學校因素」，「學校因素」意指學校可以操控或改變的變項如學生特質、學 生行為、教師特質、教師教學表現、校內情形、學校或教育措施，對象包括學生、
教師、學校三種；「非學校因素」則是指與學校無直接關聯的變項，如父母教育 期望、家庭社經地位、家庭讀書環境等，這也是許多研究者發現對學生的學習成 就影響甚劇的因素（巫有鎰，1999；巫有鎰，2007；孫清山、黃毅志，1996；陳 怡靖、鄭燿男，2000）。而影響學童科學學習的因素，鄭湧涇、楊坤源(1998)發現，
家庭的社經地位、教育程度等學生背景因素，對學生的學習成就是有關係，而學 習成就與學習態度有著正相關。陳怡靖(1999) 發現影響台東學童的學習成就，家 庭社經背景、文化不利等因素，換言之，台東學童的科學態度可能與家庭社經背 景、文化不利等因素有關，綜觀國內探討國小學童科學態度的研究，大多使用課 程融入、資訊融入等方式，利用實驗設計探討科學態度的轉變與否，較少篇幅是 使用問卷調查來了解一個地區的普遍態度。而影響科學態度的因素是什麼？於背 景變項較常使用性別來檢證，而在父母親的社經地位、與父母親的族別則較少列 入。
有鑑於此，研究者欲透過問卷調查法，探究不同家庭社經背景的學童其對於 科學態度究竟有何影響性，學童的科學認知偏好是否也受家庭社經背景的影響，
希冀透過此研究，了解影響台東縣高年級學童科學態度、科學認知偏好的關鍵因
素，進而評鑑課程目標達成的效果。
第二節 研究目的及待答問題
本節分為研究目的和待答問題二部分，茲分述如下：
壹、 研究目的
本研究旨在探討台東縣國小高年級學童其科學態度與科學認知偏好的情 形，進而再探求背景變項對於兩者各有什麼樣的影響，試圖了解科學態度與科 學認知偏好間的關係。因此，本研究具體目的如下：
一、瞭解國小高年級學童科學認知偏好與科學態度的現況。
二、瞭解不同背景變項的國小高年級學童其在科學態度的差異情形。
三、探討不同背景變項的國小高年級學童其在科學認知偏好的差異情形。
四、探討科學態度與科學認知偏好間的關係，期盼對學生的科學學習有所 發現。
基於上述目的，本研究發展出的待答問題如下：
貳、待答問題
一、探討高年級學童的科學認知偏好與科學態度的現況為何？
二、探討不同背景變項的高年級學童其於科學認知偏好的影響為何？
(一)不同年級對於其在科學認知偏好取向有何不同？
(二)不同性別的高年級學童其在科學認知偏好取向有何不同？
(三)不同父親族別對於高年級學童在科學認知偏好取向有何不同？
(四)不同母親族別對於高年級學童在科學認知偏好取向有何不同？
(五)不同父親教育程度對高年級學童科學認知偏好有何不同？
(六)不同母親教育程度對高年級學童科學認知偏好有何不同？
三、瞭解不同背景變項的高年級學童對於科學態度的影響為何？
(一)不同年級對於高年級科學態度有何影響？
(二)不同性別對高年級學童科學態度有何影響？
(三)不同父親族別對高年級學童科學態度有何影響？
(四)不同母親族別對高年級學童科學態度有何影響？
(五)不同父親教育程度對高年級學童科學態度有何影響？
(六)不同母親教育程度對高年級學童科學態度有何影響？
四、探討高年級學童的科學態度與科學認知偏好間的關係為何？
第三節 名詞釋義
這一節將針對本研究中的關鍵詞提出操作型定義，以利對本文有更清楚的理
解。
壹、科學認知偏好
認知偏好是代表學習者所偏好之訊息處理方式(楊坤原，1998)，本研究所指
的科學認知偏好是指學習者在謝瑞貞(2004)所發展出的「科學認知偏好測驗」中其 四種認知偏好型式的相對得分的高低，來代表學習者的科學認知偏好取向。本測 驗分為：「記憶知識型」(Recall，簡稱 R)、「原理原則型」(Principles，簡稱 P)、「發 問質疑型」(Questioning，簡稱 Q)、「應用知識型」(Applications，簡稱 A)四種科 學認知偏好的型式。
貳、科學態度
科學態度依 Gardner(1975)的建議將其區分為「科學的態度」與「對科學的態
度」兩大範圍，本研究所定義的科學態度是指「科學的態度」，受試學生在修改 過的「科學態度量表」(莊嘉坤，1995)與 TIMSS 2007「學習自然科學自信指標」
的總得分，得分越高代表在本研究的科學態度越佳。依此本量表分為三大構面：(一) 客觀、(二)慎下斷語、(三)科學自信。
第四節 研究範圍與限制
本研究的範圍為台東縣(市)，研究母群體為國小五、六年級學童，採隨機抽樣 方式，囿於人力、財力、時間的限制，無法做大樣本的普查或是跨縣市的比較，
因此研究結果只能推論台東縣高年級學童的科學態度、科學認知偏好取向的形 式，不適宜做其他地區過度的推論，應採謹慎級保留的態度。但本研究結果應可 為台東地區的科學教育有所助益。
第貳章 文獻探討
本研究旨在探討台東縣國小高年級學童其科學態度與科學認知偏好取向的情
形，試圖從過去的研究中找到與本研究相關的變項，以便做為研究的基石。因此 本章共分五節：第一節 科學認知偏好；第二節 學生背景與認知偏好相關之研究；
第三節 科學態度；第四節 學生性別與科學教育之相關研究；第五節 學生年級與 科學教育之相關研究。
第一節 科學認知偏好
壹、認知偏好的源起
Heath於一九六四年率先提出「認知偏好」(cognitive preference)這項構念，
當時主要目的是用來評鑑一九六O年代所發展的新科學(物理)課程PSSC(Physical science study committee)的實施成效與學生學習目標達成率的一項評鑑指標，學習 新課程PSSC的學生，在處理科學資訊的心智(intellectual)運作上，是否有異於學習
「傳統課程」的學生，結果正如課程目標所揭示的，學習新課程的學生比較喜歡 鑑識科學知識的原理原則，對於科學知識也較會持著批判質疑的想法，最不喜歡 的就是背誦科學知識，於是Heath認為，學生在學習科學的過程中，除了學習科學 的知識外，也會塑造出不同型式的科學知識偏好，可稱為「科學認知偏好」，Heath 進 一 步 將 科 學 認 知 偏 好 分 為 「 記 憶 事 實 或 名 詞 」 (Memory) 、 「 應 用 知 識 」 (Application)、「批判質疑訊息」(Questioning)、「鑑識原理原則」(Principles)四種 偏好型式(鄭湧涇，1998)。
當時關於「科學認知偏好」的相關文獻並不足夠，因此有些學者，例如 Brown(1975)等人紛紛提出質疑，為回應這些學者所提出的疑問，van den Berg, Lunettta和Tamir(1978)便針對學認知偏好的構念效度進行一系列精緻的探討，統整 了相關的研究證據加以支持，並根據在進行科學認知偏好構念效化的過程中，蒐 集到的證據，重新對原先Heath(1964)所提出的科學認知偏好四型式，做進一步更 具體明確的詮釋，此後有關科學認知偏好的構念效度不再受到質疑。
綜合上述，「科學認知偏好」進行科學課程評鑑時，透過學生的偏好型式，
可評鑑新課程是否達成其所設立的目標，有別於傳統式的學習成就評鑑外的另類 測量工具。
自Heath(1964)提出科學認知偏好的想法後，陸續有很多科學教育學者以不同 的學科、不同的年級之學生進行研究，歸納這些研究可發現科學認知偏好不但是 一個人在心智上，用以組織對外在環境的知覺，接收和記憶概念知識、處理科學 資訊，思考和解決問題的型式和策略，同時也是行之而外的認知風格(van den Berg,1978;van den Berg et al.,1982；鄭湧涇，1998)。在同時期，認知風格(cognitive styles)廣為研究與重視，就當時學者對認知風格的界定是指個人收集和組織訊息的 方式；換言之即個人的知覺與心智活動之行為，所表現出來之差異性的特徵；是 個人處理訊息或偏好的習慣，是個人思考和學習慣用的方法。可知認知風格強調 的是認知活動的方式，而非內容；面對不同的情境，每個人認知風格的表現仍有 其一致性(引自謝瑞真，2004)。認知偏好與認知風格間的關係是如何，為本研究下 一節欲探討的課題。
貳、認知偏好與認知風格的關係
認知風格乃是學習者的人格和認知特質與其訊息處理偏好的關係，認知風格 具有七項特性，分別為自我一致性、普遍性、雙極性、穩定性、連續性、獨特性、
價值中立(楊坤原，1996)。
認知風格早在 1960 年代已獲得許多學者的重視，當時有不少的研究皆在探討 認知風格的意義與其相關屬性。而 Heath 在當時就提出新科學課程經由教師教導 學生如何獲得(acquire)、評估(evaluate)和檢索(retrieve)知識的學習方式後，最後從 學生的學習效果來了解其認知風格是如何被改變(引自 McNaught, 1982)，Heath 認 為，學生在學習科學的過程中，除了習得科學知識外，同時也發展出對不同型式 (Modes)知識的想法(Thinking)或偏好(Preference)，這種對某一類型科學知識的特殊 想法及認知上的偏好就稱為「科學認知偏好」(鄭湧涇，1998)。過去的研究指出，
科學認知偏好不但代表一個人心智上，作為處理科學知識資訊的型式，亦是表現 在外的認知風格(van den Berg,1978;van den Berg et al.,1982)。
因此，楊坤原(1998)綜合諸多學者進行的相關研究，認為科學認知偏好具有 三項特性：(一)是一種認知風格(二)是學習者在學習科學知識的過程中所發展而得 的(三)具有學科或領域的專門性，所以認知偏好可謂是一種認知風格。
但有些學者則持不同的看法，認知風格具有兩極性，但以往一些研究經因素 分析的結果發現，科學認知偏好可萃取出兩個、三個或三個以上的因素(楊坤原，
1998；鄭湧涇、黃秋純、蔡在壽、廖碧珠，1993)，因此科學認知偏好不符合認知
風格的兩極性的特性，故兩者不同；再者Williams(1975)和Blake(1976)亦在其研究 中發現認知偏好與認知風格中的場地獨立性(Field-dependence)並無相關存在(引 自楊坤原，1998)，所以科學認知偏好應有別於認知風格。
此外，學生的科學認知偏好表現具有知識領域專一的特(domain-specificity)，亦 即在同一個學科或是不同的主題內容，亦會有不同認知偏好的表現型式(Jungwirth, 1980; Tamir, 1985)，這與認知風格的自我一致性顯然不同，也與 Witkin et al.(1981) 所提出認知風格具有價值中立(value-free)有所區別。
綜合以上的文獻，關於認知偏好與認知風格的關係，各個學者有其自我的見 解，但研究者認為科學認知偏好是在學生運用於思考來處理科學訊息認知型式，
在接收科學訊息的過程中逐漸發展形成的，如同楊坤原(1996)提出認知風格是指學 習者如何將其所接受到的訊息予以編碼、分析、統整而後儲存的處理過程上之偏 好，所以本研究視認知偏好亦是認知風格的一種。
參、認知偏好的意義
根據Heath(1964)的主張，學生對科學知識呈現型式的「認知偏好」可分為「記 憶 事 實 或 名 詞 」 (Memory) 、 「 應 用 知 識 」 (Application) 、 「 批 判 質 疑 訊 息 」 (Questioning)、「鑑識原理原則」(Principles)四種偏好型式，若由學習科學的觀點 來看，表現不同科學認知偏好類型的學生，對上述四種呈現科學形式，會有不同 的選擇偏好(楊坤原，1998)。由於當時關於科學認知偏好的相關文獻付之闕如，因 此，有些學者對於認知偏好這項構念的真實性存有很大的疑問(鄭湧涇，1998)。例 如：Brown(1975)認為認知偏好的四種型式與Bloom的認知階層中的知識、理解、
應用、分析等層級，其內涵大同小異；而Jungwirth(1980)則質疑認知偏好所得到的 結果應是學生熟悉學科內容的表現，而非有所謂的認知偏好型式；面對這些疑點，
Tamir(1977)首先針對Brown的質疑，進一步分析認知偏好型式與Bloom的認知階層 間的相關和因素負荷(Factor loading)情形，其原預期「質疑」認知偏好較強的學生，
在高認知階層(應用、分析)會比在低認知階層(認知)的表現為佳，但結果並不如原 預期，並同時發現兩者間有完全不同的因素負荷，但各認知階層內的相關則非常 顯著，顯示這兩種構念並不相同。
而對Jungwirth的質疑，van den Berg, Lunetta和Tamir(1982)則發現認知偏好的 表現與學生熟悉學科知識內容的程度有相關，進而提出學生要在了解及熟悉科學 知識概念的狀況下，才能表現對科學知識內容的認知偏好。Tamir(1977)則建議要 確定科學認知偏好在課程評鑑和科學學習等方面的重要性，必須要解決三項問題 (引自謝瑞貞，2004)：
一、有哪些證據可以進一步支持科學認知偏好的「構念效度」 (Construct validity)？
二、什麼樣的特質(Characteristics)表現可完全敘述或測量一個人科學認知偏好?
三、有哪些認知活動(Cognitive activities)或態度(attitude)的表現與科學認知偏 好有關？
爲回應第一項質疑，van den Berg, Lunettta和Tamir (1978)便針對學認知偏好的 構念效度在效化進行一系列精緻的探討，並重新對原先Heath(1964)所提出的科學 認知偏好四型式，做進一步更具體明確的詮釋，如表2-1。此後有關科學認知偏好 的構念效度與定義不再受到質疑。
表2-1 van den Berg 修訂的科學認知偏好形式及其意義、特徵
科學認知偏好 意義 特徵
事實或記憶(R) 表現此一科學認知偏好者，喜記 憶科學訊息，並將科學訊息原樣 儲存於記憶中，這種記憶和貯存 並未將訊息做更進一步的處理，
亦即沒有歷經訊息的分類，統整 或歸納便加以貯存，因此無法顧 及訊息的有效性。
此類學習者偏好記憶 科學名詞、數目、公 式、定義、方程式或 其他科學事實。
原理原則(P) 表現此一科學認知偏好者，習得 的科學訊息中歸納原理原則或找 尋訊息間的相互關係。
這類型的學習者，擅 長於鑑識變項或事實 間的關係，喜歡學習 及抽取原理原則並將 之 用 於 解 釋 各 種 事 物、現象或變項的關 係，或以通則性概念 和學說來解釋各種現 象。
發問質疑(Q) 表現此一科學認知偏好者，對於 科學訊息喜作批判思考、質疑或 評鑑，以探討科學知識的極限及 過度推論之處或提出將來繼續研 究之建議。
此類學習者常表現出 批判思考、分析或質 疑的特徵；也傾向提 出建議或假
說供進一步探討。
應用(A) 表現此一科學認知偏好者，喜以 科學訊息的應用性來評鑑或判斷 其價值。
此類學習者對於應用 科學於解決技術上和 日常生活方面的問題 最感興趣。
資料來源：研究者整理自楊坤原，1998，科學認知偏好與科學學習的 關係，科學教育月刊科學教育月刊科學教育月刊科學教育月刊，，，，207，，，，頁6-17。
而國內研究認知偏好學者(鄭湧涇、楊坤原，1995)以國內國中一年級學生和職 前生物教師為對象進行研究後，更進一步將van den Berg的定義修定，如表2-2：
表2-2 認知偏好的修訂
認知偏好形式 界 定
記憶 Recall (簡稱R)
表現此種認知偏好者，喜好記憶科學資訊，將資訊依原 樣儲存，不深究資訊的效度，不把資訊做適當歸類、相 互關連或鑑識其原理原則。具有此種認知偏好者，喜好 記憶名詞、數字、公式、一般方程式、定義或其他觀察 到的具體事實。
原理原則 Principles
(簡稱P)
表現此種認知偏好者，喜好由所習得的科學資訊中，鑑 識變項或事實之間的各種關係喜歸納出原理原則，並應 用於各種現象或變項間的解釋。即喜歡以一般性概念和 學說來解釋各種現象。
發問質疑 Questioning
(簡稱Q)
表現此種認知偏好者，喜好批判、評鑑、質疑所習得之 科學資訊，以找出科學資訊的極限及過度推論之處，或 提出將來繼續研究的建議。具有此種認知偏好者常表現 批判思考、分析、質疑的特徵，也喜好提出建議或假說，
以供更進一步的探討。
應用 Application
(簡稱A)
表現此種認知偏好者，常以科學資訊是否具有應用性來 評鑑或判斷其價值，對科學在技術方面或是解決問題的 應用上，諸如：技術、工商業，農業甚至常生活上的問 題等，最有興趣。
資料來源：鄭湧涇、楊坤原(1995)：生物認知偏好與學業成就的關係。
科學教育學刊科學教育學刊科學教育學刊科學教育學刊，，，，3(1), 1-21。
自Heath提出科學認知偏好的想法後，陸續有許多科學教育學者發展了生物、
化學、物理和社會科學等學科的評測工具，以研究不同年級學生之認知偏好，可 見多數學者已承認認知偏好存在的事實與價值，認為其界定嚴謹，構念亦相當具 體(引自鄭湧涇，1998)。
綜合上述，就定義上而言，科學認知偏好不但是一個人在心智上，用以組織 對外在環境的知覺、接受和記憶概念知識、處理科學資訊、思考和解決問題等的
型式和策略，同時也是一種認知風格；就性質而言，科學認知偏好代表一個人的
「does do」也就是學習者在處理訊息時實際做的，而非「can do」所能做的(鄭湧 涇，1998)；在實用上，科學認知偏好可作為評鑑新舊課程的指標與評估學習成效；
在向度上，可將學習者的認知偏好取向區分為記憶(Recall，簡稱R)、原理原則 (Principles，簡稱P)、發問質疑(Questioning，簡稱Q)、應用(Application，簡稱A)。
本研究擬採用鄭湧涇、楊坤原(1995)修訂的P、Q、R、A四種認知偏好型式作為編 製科學認知偏好測驗的分類向度。
認知偏好的構念經van den Berg再效化後已具有相當嚴謹度，隨後學者根據此 開始在不同的學科、不同的年級，編制其科學認知偏好的評測工具，欲了解其研 究對象的認知偏好形式與相關因素的探究，以下將針對過往的研究結果進行探討。
肆、認知偏好的相關研究
科學研究偏好的研究發展至今已將近四十年，為相關研究至今仍不過百餘篇 上下。大部分的研究集中於以色列、美國、澳洲等國，而國內的相關研究更少，
主要集中在台灣師範大學鄭湧涇教授以國中生為研究對象所建立的相關科學認知 偏好研究與其發展的評測工具之研究，大約在十篇上下，主要研究對象是以國中 一年級學生為樣本。
溯及過往關於科學認知偏好的研究方法，大致採「測驗研究法」與「相關研 究法」居多，藉由研究者自編或修訂過後的評測工具來探討學習者的科學認知偏 好表現型式，進而探求與其他變項間的關係，(楊坤原，1998)。例如：鄭湧涇、蔡 在壽、黃秋純、廖碧珠(1993)發展了「科學認知偏好測驗(TSCP)」與「生物認知偏 好測驗(TBCP)」，針對國中一年級學生在學習「新國中生物課程」之後，是否達 到表現批判思考、鑑識和歸納生物學的原理原則的認知偏好取向之預期目標，研 究結果發現國中一年級學生的生物認知偏好取向為P>A>Q>R，表示學生在處理生 物學資訊時，偏好鑑識原理原則，而不喜歡記憶生物學知識，與當初新課程預期 達成的目標相符。
不論是國內亦或是國外的科學教育研究者，除了利用測驗研究法來瞭解學習 者在不同科目的偏好型式表現狀態，更進一步欲探討科學認知偏好與科學學習的 相關屬性，例如：學業成就、智商、創造力、科學興趣、科學思考能力、科學態 度 、 過 程 技 能 … 等 ， 其 中 以 學 業 成 就 的 研 究 篇 幅 占 多 數 ， Atwood(1968) 、 Kempa&Dube(1973)研究發現，學生的化學學業成就與記憶型認知偏好有顯著負相 關、高化學學業成就的學生與發問質疑型之偏好呈現正相關；Barnett(1974)以高一 學生為研究對象，研究結果發現應用型認知偏好者比具記憶型偏好者擁有較佳的
生物學業成就(引自楊坤原，1998)；Tamir(1985)在其認知偏好後設分析一文中指 出，學生的學業成就與原理原則型及發問質疑型偏好之間呈現低度正相關，而與 記憶型認知偏好成低度負相關。Cheng(1991)編製「生物認知偏好調查表(BCPI)」，
瞭解職前生物教師的生物認知偏好，及其與學習成就的關係。研究結果發現生物 認知偏好與學業成就間並無顯著相關。其後，鄭湧涇與楊坤原(1995)以我國國一學 生為樣本，研究發現生物與數學兩科學期成績和總平均成績與記憶型認知偏好呈 顯著的負相關，與發問質疑型呈現顯著的正相關。
由以上的國內外的研究可歸納出學生的科學認知偏好與學業成就存在相關，
學業成就較佳的學習者與原理原則型、發問質疑型的認知偏好有正相關，反之則 與記憶型認知偏好有負相關。
學業成就只是科學學習的一個屬性，以下針對國內外認知偏好表現型式與科 學學習屬性的研究結果彙整如下表2-3。
表2-3 認知偏好表現型式與科學學習屬性 認知偏好表現 研究者
正相關 負相關
研究內容
van den Berg (1978)
質疑 r=0.51
記憶 r=-0.48
認知偏好與科學態度
Tamir (1982)
質疑 r=0.26
記憶 r=-0.36
認知偏好與創造力
Tamir (1988)
質疑 r=0.12
記憶 r=-0.14
認知偏好與學習成就
鄭湧涇等 (1993)
質疑 r=0.23
記憶 r=-0.25
生物認知偏好 與智力測驗 鄭湧涇、楊坤原
(1995)
質疑 r=0.19
記憶 r=-0.25
生物認知偏好 與學業成就 李秀玉
(1998)
質疑 r=0.09
記憶 r=-0.15
生物認知偏好 與科學思考能力 謝瑞貞
(2004)
原理原則 r=0.10
質疑 R=-0.20
科學認知偏好 與科學過程技能 註：以上相關值均達0.05顯著水準
資料來源：整理自謝瑞貞，2004，國小科學認知偏好之調查研究國小科學認知偏好之調查研究國小科學認知偏好之調查研究國小科學認知偏好之調查研究。國立新竹師範 學院數理教育碩士論文，未出版，頁22。
由上表可以發現雖然身處不同文化的研究樣本，學科、年級、評測工具皆相 異，但研究結果絕大多數相同，卻頗耐人尋味。認知偏好表現屬於「發問質疑型」
者，其在科學態度、創造力、學習成就、智力測驗、學業成就、科學思考能力皆 有正相關的關係存在，這是否意謂著在台東地區的學習者若擁有「發問質疑」的 偏好表現則其科學學習的表現亦會呈現加分狀態？而若學習者屬於「記憶型」的 偏好，對其科學學習則會呈現減分的表現？倘若這樣的假設成立，則認知偏好的 研究便有其價值性與重要性，值得在教育研究中深入探討，有鑑於此，這亦是本 篇研究的目的之一。
科學認知偏好取向除了與科學學習相關屬性有相關性存在外，部分研究亦顯 示與學生背景特質有關(鄭湧涇，1993；謝瑞貞，2004；van den Berg,1978；Tamir &
Lunetta, 1978)，因此，欲了解科學學習的成效，從學生背景與科學認知偏好的相關 探討著手，便是一項重要課題！
第二節 背景變項與認知偏好之研究
學生的背景特性往往會是影響學習表現的一項重要因素，舉凡學
業成績、家長教育程度、家長職業等變項都存有關係。以下將溯及過去相關研究 中曾探討的背景變項，例如：性別、學校類型、生理年齡、家長職業與認知偏好 的相關研究結果做進一步的探究，並且做為本研究擬定背景變項的重要依據。
壹、性別
謝瑞貞(2004)以四、六年級樣本的得分情形來說，就性別而言，依四年級男 生科學認知偏好分數的平均數，由高至低排列代表學生對四項認知偏好型式的喜 好程度四年級男生認知偏好取向為 P＞A＞R＞Q，女生為 A＞P＞R＞Q；六年級男 生的認知偏好取向為 P＞A＞Q＞R，女生為 P＞A＞R＞Q。表示四年級男生處理習 得之科學知識時，較偏好鑑識知識之原理原則性，不喜好記憶及發問質疑，女生 較偏好知識的應用性，不喜好發問質疑；六年級男、女生亦較偏好鑑識知識的原 理原則性，而男生不偏好鑑識知識的記憶性，女生則不喜好對知識產生質疑。就 認知偏好取向來說，男女間各有不同。
鄭湧涇、楊坤原(1995)以臺北市、縣的國中一年級學生為研究對象，應用「生 物認知偏好測驗(TBCP)」探究生物認知偏好與生物數學及學期總平均成績三項學
業成就的關係。研究結果顯示，全體樣本之生物認知偏好取向為 P(原理原則)>A(應 用 )>Q( 發 問 質 疑 )>R( 回 憶 ) 。 男 女 生 的 生物 認 知 偏 好 取 向 有 明顯 差 異 ， 男 生 P>A>R>Q，女生則為P>A>Q>R。
在國內研究鄭湧涇等人(1993)以台北地區國一生為樣本，先後以「科學認知偏 好」及「生物認知偏好」等評測工具，進行相關研究。就性別變項而言，科學認 知偏好研究結果若依四項認知偏好分數之平均數，由高至低，則男生為P＞Q＞A
＞R，女生為P＞A＞Q＞R，但之間無顯著差異存在；生物認知偏好結果男生為P
＞A＞R＞Q，女生為A＞P＞Q＞R，在R、Q、A三項認知偏好型式中達顯著相關，
顯是在生物認知偏好中男女是有差異性的。
所以就國內研究而言，在認知偏好與性別間，發現男女有不同的認知偏好取 向，存在某些關聯。而國外研究結果亦頗為分歧。當研究樣本與評測工具不同時，
其研究結果並不穩定，所以仍待進一步探究。(引自謝瑞貞，2004)，因此研究者欲 了解台東縣國小高年級學童不同性別對於科學認知偏好是否有不同。
貳、學校類型
就國內教育環境，一般大型、中型和小型學校所在位置與地區性質就鄭湧涇 等人(1993)將台北縣市大型(76班以上)、中型(31~76班)、小型(30班以下)三種學校 類型中學生的科學認知偏好測驗分數做進一步變異數分析得知，中、小型學校學 生R(記憶)型式的得分，顯著高於大型學校(中、小型學校則無明顯差異)；中、大 型學校學生P(原理原則)型式的得分，顯著高於小型學校(中、大型學校則無明顯差 異)；大型學校學生Q(發問質疑)型式的得分，顯著高於中小型學校(中、小型學校 則無明顯差異)。在李秀玉(1998)的研究中則顯示，小型學校學生P(原理原則)型式 的得分，顯著低於中、大型學校學生；Q(發問質疑)型式的得分，顯著高於中、大 型學校學生；中、大型學校學生間則無顯著差異存在(引自謝瑞貞，2004)。
參、生理年齡
謝瑞貞(2004)針對新竹縣國小四、六年級科學認知偏好發展情形，並探討科 學認知偏好與科學過程技能之間的關係。研究結果發現國小四、六年級樣本的科 學認知偏好取向，為原理原則(P)＞應用(A)＞記憶(R)＞發問質疑(Q)，顯示四、六
年級學生在處理科學訊息時，都偏好以原理原則來解釋各種現象及講求科學知識 是否具應用性，而最不喜好對知識進行批判質疑。雖然研究樣本之年級相差兩階 段，但其認知偏好的取向並未有差異，生理年齡越低對於認知偏好的喜好越不明 顯。
李家若(1995)研究中指出高中學生相差一年的年齡差距，其認知偏好取向沒有 差異。在國內外相關認知偏好的研究中，以生理年齡為變項進行探討的研究少之 又少，但不同的年齡層對認知偏好的形成是否存在何種關聯，值得進行探究。故 在本研究中擬分別從五、六年級比較其在科學認知偏好與科學態度的差異情形。
肆、家長職業
Tamir(1988)的研究顯示，學生的科學認知偏好取向與家長職業之間並無顯著 相關。而國內的研究結果，則與國外大相逕庭。鄭湧涇(1993)以台北地區一年級的 學生做研究樣本，研究結果發現學生的認知偏好取向會因家長職業不同而異，家 長職業為「商、公教、工」的學生，其認知偏好取向分數為P>A>Q>R；家長職業 為「自由業」的學生，其認知偏好取向分數為A>P>Q>R；家長職業為「軍」的學 生，其認知偏好取向分數為P>R>A>Q，值得注意的是家長職業為「軍」的學生，
Q偏好形式的分數僅2.18，遠低於其他三項偏好形式的分數，這個現象究竟代表何 種意義，值得後續研究深入分析。近期，謝瑞貞(2004)研究發現，四、六年級學生，
不同家長職業的學生在認知偏好的表現上略有不同，且在四年級中記憶(R)偏好達 顯著相關，在六年級中原理原則(P)呈顯著相關的情形。
另有類似研究提出以高中生為樣本，父母受大學教育者，孩子在Q(發問質疑) 認知偏好分數較高，父母未受大學教育，孩子於R(記憶)分數較高(李家若，1995)。
國內鄭湧涇等(1993)在其研究中，國中學生科學認知偏好取向會因家長職業不 同而有異。但謝瑞貞(2004)的研究發現，家長職業不同與孩子的認知偏好間並無顯 著差異存在。
雖然研究結果分歧，但研究者推測國中生的認知偏好形式為何會受家長職業 不同而異，應該是如同鄭湧涇等(1993)所推測的，因台灣的教育、文化、環境的特 殊性，加上當時國中有龐大的升學壓力，因此家長對孩子的學業就會有特別關心 的現象；現今升學制度轉變，家長對孩子的學業關心程度是否和以往相同，對孩 子的科學認知偏好是否又會造成不同的影響，研究者認為有待商榷。相較於國小 學童的部份，家長職業對學童的認知偏好影響則不顯著，或許是因國小上無升學 上的堪慮，因此家長的「特別關心」則會較國中生為低。雖然家長職業是一個值 得列入研究的變項，但研究者在教學現場，曾以隨機的方式詢問服務學校的高年
級學童約50名對於父母親職業類別的了解，初步估計只有10-12%的學童知道，因 此研究者認為，以國小高年級的學童而言，她們真的知道家長職業類別的樣本畢 竟有限，所以擔心將家長職業列入變項，學童的勾選會趨向「我不清楚」，對本 研究而言，則無實質上的貢獻。因此，未將此變項列入考量。
台東是一個原漢人數比例較多的縣市，過去的研究只有探討家長職業對科學 認知偏好的影響，但在台東地區，父母親的族別變項對孩子的影響性為何？是本 研究欲探討的其一面向。
綜觀國內目前關於科學認知偏好的研究顯示，學生的科學認知偏好取向和性 別、家長職業、學校類型等變項有關，但家長的教育程度是否也會造成學童的認 知偏好取向亦是值得去瞭解的變項之一，故本研究也將家長的教育程度加入討論。
過往的研究中提及學生對科學的興趣和好奇心(Tamir，1985)和科學認知偏好 取向之間是存在關係的，但無累積足夠證據來支持結論。van den Berg(1978)的研 究結果發現認知偏好的質疑型與科學態度間呈現正相關，鄭湧涇(1991)以職前生物 教師為對象的研究發現，生物認知偏好與學業成就之間並無顯著相關，惟P(原理原 則)認知偏好型式與「科學態度」之間有低度正相關，而與R、Q、A三向偏好分數 則無顯著相關性存在，由於該項研究樣本數較少，相關數值不易達到統計上的顯 著水準，有待更進一步的研究加以驗證。但鄭湧涇(1993)年指出我國國一學生的科 學態度及對學習生物學的態度與發問質疑型和原理原則型認知偏好呈現顯著正相 關；而與記憶型和應用型認知偏好呈現顯著負相關。有鑑於此，研究者擬探究台 東地區國小高年級學童的科學認知偏好與科學態度之間的關係。因此，下一節將 針對「科學態度」的研究文獻彙整與討論。
第三節 科學態度
發展科學態度是自然領域教學的重要目標，科學態度與科學方法在人類探索 自然的過程中，扮演著不可或缺的互補角色。從希臘哲學、三段論法之邏輯思維，
中古世紀演譯論證法、培根的歸納法、康德的經驗主義論，不斷地依循科學態度 與科學方法的推展(許榮富，1986)，直到近年，教育部(2003)頒布的九年一貫課程 綱要中指出，自然與生活科技學習領域所培養之國民科學與技術的基本能力，分 為 1.過程技能、2.科學與技術認知、3.科學與技術本質、4.科技的發展、5.科學態 度、6.思考智能、7.科學應用、8.設計與製作等八個要項，並依階段訂定分段能力 指標，以作為選編教材、實施教學與學習評鑑之依據；除了九年一貫課程改革計 畫外，科學教育也從課程、教學模式到評測方法做全面性改革，積極投入提升與 培養全民科學、科技素養的工作，藉由參與國際性教育學習調查工作，了解我國
與各國學童科學學習表現與成就差異(余宛錡，2007)，由此可知，「態度」的培養 從希臘時代到現代一直是科學教育首要養成目標，「科學態度」的重要性可見一 斑。於此，了解科學態度更是刻不容緩之事，本節將分別針對態度、科學態度的 定義、國小自然領域的科學態度、科學態度的成份、性別與科學態度的相關研究 來加以探討。
壹、態度的定義
態度對每個人具有不同的功能與價值，不但有相當的穩定性並且具有一致 性，但卻是有改變的可能性。迄今「態度」的定義，學者專家因觀點不同而有不 同的見解。陳英豪等人(1991)定義態度為「一個人關於特定主題的傾向、感覺、評 價、認定與行動的總合」，而張春興(1992)認為態度是指個體對人、事、物及周遭 世界，憑其認知及好惡所表現的一種具有持久一致性的行為傾向，社會心理學家 AllPort 將態度視做一種心理與神經的預備狀態，藉由經驗加以組織，影響個體對 某一特定對象及其相關事務的反映(黃安邦，1992)。Gagne’則將態度定義為：影響 個人對人、事、物的行為抉擇之內在心理狀態(引自蘇懿生、黃台珠，1998)；
Mayer(1992)認為態度是對某人或某物的一種喜歡或不喜歡的評價反應，表現在人 的信念、情感和行為傾向上。這種傾向可由個體的外顯行為去推測；游舒雯(2007) 態度為個人根據過去的經驗，對週遭的人、事、物持有評價性的認知、情感的好 惡、行動的傾向，且具有持久性及一致性的心理特質。
Rosenberg&Hovland(1960)針對態度提出三部份模型，認為態度由情感、認知、
行動等三個成分所組成的(蘇懿生、黃台珠，1998)，另有學者主張行動改為意向 (collatioll)替代行為這個向度(sluigley , 1983)，其中意向指的是個人對態度對象的反 應傾向，而非行為本身，如果將態度定義為個人內在心理狀態，則意向比行動似 乎更能貼切描述(引自蘇懿生、黃台珠，1988)，(如圖 2-1)。此圖綜合各家對於態度 定義的說法，可清楚表示態度的關係。
可觀察的獨立變項 中介變項 可測量的依變項 (刺激) (態度)
圖 2-1 Rosenberg&Hovland 態度概念圖
資料來源：修改自蘇懿生、黃台珠(1998)。對科學的態度--一個有待研究的問題。
科學教育月刊科學教育月刊科學教育月刊科學教育月刊，，，，215，3。
「態度」使人有行為的原動力(王美芬、熊召弟，2000)，欲使科學知識及技能 有實際的價值，態度便是一個協調者的角色，唯有它才能將科學知識及技能實際 轉變為行為。國內外有不少實徵的研究指出影響學童學習成就的因子，其中「態 度」便是因子之ㄧ。因此，讓學生擁有正向的態度，對於科目的學習與動機甚至 是成就亦會有相關性的影響，這亦是為什麼現階段世界各國對於科學教育仍就關 注「態度」這項議題的原因。
綜合上述各家學者的看法，研究者認為態度是個人的心理歷程，包括認知、
情感、行動傾向的成分，依著個體的舊經驗對週遭的人物之信念、感覺及行動的 傾向，於心理上具有持久性及一致性的特質。
個人 情境 社會問題 社會團體 其他態度的標
的物
情感
認知
行動(意向)
神 經 及 內 分 泌 的 反應，或情感的語 言描述。
認 知 的 反 應 或 信 念的語言反應。
外 顯 的 行 為 或 有 關 行 為 的 語 言 敘 述。
貳、科學的態度與對科學的態度之定義
1926 年 Curtis 首先將社會科學中「態度」之概念帶進科教領域，莊嘉坤(1997) 認為科學態度是一種潛藏的心理變項，它必須藉助心理計量學加以測量。科學知 識和技能，如果沒有科學態度的成份，則這些知識或技能就無價值，因為態度是 將科學知識和方法，轉變為行為的驅策力(引自王美芬等，1995)。陳建勳(1981)提 出科學態度是指一個人在探究科學時所持有的一些觀點、心理的傾向或心理上的 準備。而潘正安(1984)更進一步詮釋科學態度是運用科學方法去探究科學知識、並 將其應用至日常生活上的意願和習慣。劉德明(1999)將科學態度界定為：表達科學 價值的行為傾向。
雖然科學態度各家學者皆有自我見解，但仍可發現這些定義彼此間的重複 性，綜合上述，研究者認為陳英豪等人(1991)所提出的定義是可以詮釋科學態度眾 家紛云的解釋，他們認為科學態度是指個人運用科學方法探究科學知識，並應用 在日常生活行為上的意願、習慣，和處置方法的總稱。
從社會認知心理學的觀點來看，雖然學者對科學態度的定義有著不同的看 法，但劉德明(1999)主張在科學教育上的態度研究最好依 Gardner(1975)的建議將科 學態度區分為「科學的態度」與「對科學的態度」兩大範圍，研究者將兩者的關 係整理如表 2-4。
表2-4 「科學的態度」與「對科學的態度」之關係
科學態度層面 層次 重要性 舉例
科學的態度 認知 學習科學的基本條件 像科學家一樣的 思考，例如：客 觀、虛心。
對科學的態度 情意 (情緒)
促成學生學習科學的動 機，與學習成就的相關性 較大。並且以對科學教師 或對學校的態度有密切 關聯。
對科學的興趣 對科學家的態度 對使用科學的態 度
資料來源：Gardner, P. L. (1975). Attitudes to science: A review.
Studies in Science Education, 2, 1-41。
許榮富(1985)在發展「國民中學學生科學態度量表」時，曾經提及Aiken(1969) 仔細分析科學態度(science attitudes)的研究，特別區分為科學的態度(scientific attitudes)與對科學或對科學家的態度(attitudes towards science or scientific)是不同的 (引自蘇懿生、黃台珠，1998)。鄭湧涇、周雪美(1991)在發展「科學態度測驗，SAT」，
也將科學態度分為「科學的態度」與「對科學的態度」兩類。
Haladyna與Shaughnessy(1982)將「對科學的態度」之定義分為：科學的態度、
對於科學家的態度、對於科學的教法之態度、對於科學的興趣、對於課程部分內 容的態度、對於科學科目的態度等六項。
於此可發現「對科學的態度」又與「科學的態度」牽扯一起。蘇懿生、黃台 珠(1998)認為應該以 Gardner(1975)之定義來界定「對科學的態度」，並將「科學的 態度」排除在外，也就是說「與科學有關的
態度」分成「對科學的態度」與「科學的態度」兩大類，對照 Rosenberg 和 Hovland 的態度概念圖，如圖 2-4，科學的態度偏向認知，因涉及較多個人的科學知識及信 念；而對科學的態度偏向情意，涉及較多個人的好惡及情緒反應。
研究者認為雖然中外學者對於科學態度的定義看法並不一致，但科學態度的 定義應明確區分為「科學的態度」與「對科學的態度」兩類，綜合上述探討的定 義，本研究中之科學態度的定義使是指科學的態度，屬於認知層次，亦即學習者 像科學家一樣的思考，依據許榮富(1985)所提的科學態度成份，客觀、開明、慎下 斷語、對抗迷信四向度，另加上TIMSS 2007學生問卷中的科學自信作為本研究科 學態度量表的第五構面。
自九年一貫實施後，自然領域的分段能力指標有一項明確指出培養學生科學 態度亦即求真求實、感受科學之美及喜愛探究等之科學精神與態度。因此科學態 度的培養於國小自然課程中便愈趨重要。究竟在小學自然課程中，我國希冀學生 達成有關科學態度的目標有哪些即是接下來要探究的重點。
參、我國國小自然課程中之科學的態度
劉德明(1999)建議將科學態度初步分為過程技巧傾向、知性思考傾向、情緒傾 向、社會傾向，其將BSCS(1973)之真實取向、客觀、精確、尊重倫理結構、開放 屬於知性思考傾向；好奇心、冒險、自信、堅持、滿足屬於情緒傾向；負責、一 致與合作屬於社會傾向。在我國國民小學自然科學課程中所指的科學態度，係採 用美國BSCS(1973)課程的觀點，據此魏明通(1997)進一步將其歸納為六類成為我國 國小自然科學課程中之科學態度分為好奇進取、負責合作、虛心客觀、細心、耐 心、信心六成份，並列出國小學童在各項態度方面能有的表現，如表2-5
表2-5 我國國民小學自然科學課程中之科學的態度
科學態度 兒童應有的表現
好奇進取 1.對於所觀察的現象，能提供問題。
2.對於自然現象渴望獲得其解釋。
3.表示在研究新的事物的願望。
4.對於已知的科學原理，力求實證。
5.能夠獨立表示自己的意見、感覺和評語。
6.積極而自動的參加討論。
7.表示願意做新的嚐試。
虛心客觀 1.對於實驗結果或別人的意見與批評，能夠開朗的接受。
2.能夠尋找和研究新的證據。
3.能夠接受可能的失敗。
4.能夠承認現實知識並不都是完整
5.認清知識是科學過程的產品而且是暫時性的結論。
6.表示寧願「要有證據支持敘述」，而不要「沒有證據 所支持的意見」。
7.表示接受禁得起科學考驗的科學通則。
細 心 1.所做的活動均能留意安全。
2.尋找重要名詞的正確定義。
3.考究敘述或答語中的措詞。
4.能夠把觀察事項一一紀錄下來
耐 心 1.對於問題的探討，表現出「未得解決，決不終止」。
2.對於別人的意見或批評能夠接受，並不斷嚐試改進。
3.遭逢多次失敗，仍不灰心。
信 心 1.表現對於探討具有成功的信心。
2.對於自己實驗所得的結果有信心 3.表示願意接受直覺的判斷。
資料來源：整理自魏明通(2003)。科學教育科學教育科學教育科學教育，190-192。台北：五南。
肆、科學態度的成份
科學的態度一般認為與科學思考或科學方法有關，較偏向認知的部分，常常 是我們對學生的一種期盼，甚至被認為是學習科學的基本條件，簡而言之科學的 態度是指像科學家一樣的思考(蘇懿生、黃台珠，1998)。
國內有關態度的研究大多侷限於「科學的態度」，例如潘正安(1984)、許榮富 (1985)、鄭湧涇(1991)等，他們皆以某些具體的成份發展出「科學態度量表」來評 測「科學的態度」，其中除了鄭湧涇等(1991)發展的科學態度測驗(SAT)，是針對 職前教師設計外，其他的量表皆是針對中小學學生而設計的，相較於「對科學的 態度」之量表，科學的態度評測工具較為完備。不論是國內外的學者，皆嘗試以 具體的態度成份來表述科學態度的成份，如表 2-6。
