科學寫作融入五年級自然與生活科技領域之教學研究

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國立台東大學教育研究所碩士論文

指導教授：熊同鑫博士

科學寫作融入五年級自然與生活科技領域之教學研究

研究生：吳敏逸撰

中華民國九十五年六月

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誌謝

轉眼間，兩年的研究所生活即將劃上休止符，回首來時路，深感幸運有機會來到台東大學的研究環境學習。這七百多個日子裡，要感謝許多人的指導、協助與支持。

首先感謝熊同鑫老師，兩年來的殷切指導與教誨，讓我學會做研究的態度與過程，在我撰寫論文的過程中不斷給予鼓勵與耐心的指導。感謝二位口試老師，

張文華教授與陳淑芳教授的指導，你們提供的寶貴意見，使論文更臻完善。謝謝系上老師們，兩年來的教導，讓我通過大大小小的考驗，脫胎換骨。

在求學的期間，感謝許多師長、同學、朋友及同事的指導與協助，特別是蔡東鐘主任、鄭燿男老師、汪屨維校長、陳榮華校長、黃秀雲主任、曾秀英老師等，

不論是在課堂上諄諄教誨或是在工作上予以支持幫助，都是令本文完成重要的基石；而同學們的互助合作更是求學過程中不可或缺的。

最後，僅以此論文獻給我最親愛的父母親，以及我的先生逸文、我的家人，

謝謝你們讓我能毫無牽掛地專心於課業上，順利完成這兩年的學業，邁向下一個階段的人生旅程，因為有你們，才讓我得以完成。

敏逸 2006.06

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中文摘要

本研究針對寫作的功能，將科學寫作融入教學活動中，探討國小五年級學童是否能藉由寫作活動學習到科學概念，並針對實施寫作融入教學的學生進行訪談，探討科學寫作融入教學對於學童在科學概念建立與科學學習上的影響。參與本研究的對象主要為國小五年級學生，共兩班，其中一班為實驗組，一班為對照組；實驗組學生組成為：男生16人，女生18人；對照組學生組成為：男生16人，

女生19人，研究者為這兩個班級的自然與生活科技領域老師。教學共計四個單元：空氣與燃燒、力與運動、美麗的星空及動物世界面面觀，實驗組進行科學寫作融入教學活動，對照組進行一般教學。研究者藉由教學活動來探討學生經由科學寫作融入教學後概念學習的情形，以教師省思日誌、學生的科學寫作學習單、

科學寫作、學習成效及半結構方式的訪談等分析方式，瞭解學生概念學習的歷程及學習成效。研究結論有四：（一）科學寫作學習單可提升學生在學習新知識時的統整能力，並提升學生概念的改變。（二）科學寫作可提升學生概念性的知識，

並提升學生的概念學習。（三）科學寫作融入自然與生活科技領域的教學可提升學生的學習成效。（四）科學寫作可提升能力較高的學生學習科學知識的興趣。

關鍵詞：科學寫作、概念學習

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英文摘要

A Teaching Research on Integrating Scientific Writing into the Grade 5 Domain of Life Science and Life Technologies.

A thesis of the Master Degree Program Graduate Institute of Education,

National Taitung University

Abstract

In this study with an aim on the functionalities of writing, scientific writing was integrated into teaching activities in order for us to discuss whether Grade 5 elementary school pupils are able to acquire the scientific concepts through writing activities. The pupils who have been applied a teaching methodology integrated with writing were interviewed and a discussion was made on the influences on the pupils in constructing scientific concepts and scientific learning by integrating scientific writing with teaching. The participants of this research were mainly Grade 5 elementary school pupils. Two classes participated with one being the experiment group and the other the control group. The experiment group consisted of 16 boys and 18 girls and the control group consisted of 16 boys and 19 girls. The researcher was the teacher for the 2 classes in the faculty of life science and life technologies. 4 sections were assigned for the course: Air and burning; force and movements; the beautiful starry sky; and the introduction to the animal world. Integration of scientific writing and teaching was applied to the experiment group while normal teaching was applied to the control group. Through teaching activities the researcher studied the pupils’

conditions on concept learning with a teaching method that is integrated with scientific writing. The researcher tried to understand the pupils’ process of concept learning and learning achievement through the analysis on the teacher’s diary, the pupils’ study list for scientific writing, scientific writing, learning achievement and semi-structured interviews and concluded the following 4 points:

1. A study list for scientific writing can help improve the integration abilities of the pupils in acquiring new knowledge and help pupils in concept changes.

2. Scientific writing helps pupils improve their conceptual knowledge and helps pupils with conceptual learning.

3. Integrating scientific writing with the curriculum on life science and life technologies helps improve the learning achievements of the pupils.

4. Scientific writing helps those pupils with better abilities raise their interest in learning science knowledge.

Keywords: Scientific Writing, Concept Learning

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目錄

中文摘要 ... I 英文摘要 ...V 目錄... VI 圖次目錄 ... VIII 表次目錄 ...X

第一章緒論 ...1

第一節研究背景與動機...1

第二節研究目的與待答問題...2

第三節名詞釋義...3

第四節研究範疇...3

第二章文獻探討 ...4

第一節科學寫作意義的探討...4

第二節科學寫作之相關研究...6

第三節科學寫作與概念學習...9

第三章研究方法 ...13

第一節研究背景...13

第二節研究設計與流程...14

第三節研究工具...21

第四節資料蒐集與分析...29

第四章研究結果與討論 ...31

第一節教學的實施與改變的歷程...31

第二節學習成效...44

第三節學生概念能力...101

第五章研究結論與建議 ...105

第一節研究結論...105

第二節研究建議...106

參考文獻 ...109

一、中文部分：...109

二、英文部分：... 111

附錄一...113

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附錄二...129

附錄三...145

附錄四...161

附錄五...176

附錄六...178

附錄七...180

附錄八...182

附錄九...184

附錄十...185

附錄十一...187

附錄十二...189

附錄十三...191

附錄十四...193

附錄十五...194

附錄十六...197

附錄十七...199

附錄十八...203

附錄十九...206

附錄二十...207

附錄二十一...208

附錄二十二...209

附錄二十三...210

附錄二十四...211

附錄二十五...212

附錄二十六...213

附錄二十七...214

附錄二十八...215

附錄二十九...216

附錄三十...217

附錄三十一...218

附錄三十二...219

附錄三十三...220

附錄三十四...221

附錄三十五...222

附錄三十六...223

附錄三十七...224

附錄三十八...225

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圖次目錄

圖 3-1 實驗組與對照組之各科平均數長條圖 ...14

圖 3-2 教學流程圖一 ...16

圖 3-3 教學流程圖二 ...16

圖 3-4 教學流程圖三 ...17

圖 3-5 教學流程圖四 ...17

圖 3-6 實驗組與對照組教學模組設計圖 ...18

圖 3-7 研究流程圖 ...20

圖 3-8 第三單元概念圖 ...24

圖 3-9 第四單元概念圖 ...25

圖 3-10 第一單元概念圖 ...26

圖 3-11 第二單元概念圖 ...27

圖 4-1 科學寫作學習單的形成圖 ...32

圖 4-2 教學活動中科學文章與科學寫作的流程圖 ...33

圖 4-3 概念評量形成圖 ...34

圖 4-4 實驗組 S12「氧與二氧化碳」的科學寫作學習單之一 ...38

圖 4-5 實驗組 S12「氧與二氧化碳」的科學寫作學習單之二 ...38

圖 4-6 實驗組 S12「簡易滅火器」的科學寫作學習單 ...39

圖 4-7 實驗組 S12 科學寫作學習單「力的作用」的作品 ...39

圖 4-8 實驗組 S12 科學寫作學習單「測量力的大小」的作品 ...40

圖 4-9 實驗組 S19「氧與二氧化碳」的科學寫作學習單 ...45

圖 4-15 實驗組 S18「力的作用」的科學寫作學習單 ...50

圖 4-18 實驗組 S19「測量力的大小」的科學寫作學習單 ...52

圖 4-21 實驗組 S19「物體運動的快慢」的科學寫作學習單 ...54

圖 4-22 實驗組 S16「物體運動的快慢」的科學寫作學習單 ...55

圖 4-24 實驗組 S18「星星知多少」的科學寫作學習單 ...57

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圖 4-27 實驗組 S18「星星位置的改變」的科學寫作學習單 ...60

圖 4-30 實驗組 S18「動物的生存」的科學寫作學習單 ...63

圖 4-33 實驗組 S19「動物的延續」的科學寫作學習單 ...65

圖 4-34 實驗組 S22「動物的延續」的科學寫作學習單 ...65

圖 4-35 實驗組 S13「動物的延續」的科學寫作學習單...66

圖 4-36 實驗組科學寫作學習單歷次高、中、低程度人數曲線圖 ...68

圖 4-37 實驗組歷次科學寫作成績曲線圖 ...94

圖 4-38 對照組歷次科學寫作成績曲線圖 ...94

圖 4-39 實驗組與對照組第一次科學寫作成績曲線圖 ...95

圖 4-40 實驗組與對照組第二次科學寫作成績曲線圖 ...95

圖 4-41 實驗組與對照組之習作平均數曲線圖 ...97

圖 4-42 實驗組與對照組之一般評量平均數曲線圖 ...98

圖 4-43 實驗組與對照組之概念評量平均數曲線圖 ...99

圖 4-44 實驗組與對照組之學期評量平均數曲線圖 ...100

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表次目錄

表 3-1 實驗組與對照組之各科平均數（標準差）與T考驗值 ...14

表 3-2 實驗組與對照組科學寫作的教學異同表之一 ...15

表 3-3 實驗組與對照組科學寫作的教學異同表之二 ...15

表 3-4 實驗組與對照組各單元科學寫作融入教學與評量表 ...19

表 3-5 科學寫作評量表 ...21

表 3-6 各種原始資料的編碼方式及意義表 ...30

表 4-1 實驗組與對照組科學寫作的教學異同表之一 ...35

表 4-2 實驗組與對照組科學寫作的教學異同表之二 ...35

表 4-3 實驗組科學寫作學習單歷次高、中、低程度人數統計表 ...67

表 4-4 實驗組科學寫作學習單歷次成績表 ...70

表 4-5 歷次高、中、低分數學生作品舉例比較（一） ...71

表 4-6 歷次高、中、低分數學生作品舉例比較（二） ...72

表 4-7 實驗組第三單元科學寫作評量統計表 ...76

表 4-8 實驗組第四單元科學寫作評量統計表 ...79

表 4-9 實驗組第一單元科學寫作評量統計表 ...83

表 4-10 對照組第一單元科學寫作評量統計表 ...86

表 4-11 實驗組第二單元科學寫作評量統計表 ...89

表 4-12 對照組第二單元科學寫作評量統計表 ...92

表 4-13 實驗組及對照組歷次科學寫作成績表 ...93

表 4-14 實驗組與對照組之習作平均數（標準差）與T考驗值 ...96

表 4-15 實驗組與對照組之一般評量平均數（標準差）與T考驗值 ...97

表 4-16 實驗組與對照組之概念評量平均數（標準差）與T考驗值 ...98

表 4-17 實驗組與對照組之學期評量平均數（標準差）與T考驗值 ...99

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第一章緒論

本章旨在闡明研究之動機與目的，確立研究問題，並說明相關名詞，闡述研究的範圍。本章共分為四節，第一節為研究背景與動機，第二節為研究目的與待答問題，第三節為名詞釋義，第四節為研究範疇，以下分別論述之。

第一節研究背景與動機

美國科學促進協會（American Association for the Advancement of Science, AAAS）1989 年指出，科學的目的在培養具備科學素養的國民，並在 1993 年定義，一個具有科學素養的人，能意識到科學、數學和工業技術是彼此相互依賴的；

能理解科學中主要的概念和原則；能熟悉我們大自然的世界且能認知它的多樣性和獨立性；對於達成個人及社會的目的能用科學的知識和科學的方法來思考。然而，科學素養不僅只是具備科學知識，還必須要具備閱讀的能力來評價印刷物品所傳遞的訊息，同時，也要具備寫作的能力來連結他們的想法，並讓他們的思考產生概念衝突（Glynn ＆ Muth, 1994）。簡單地說，具備科學素養的學生，除了應擁有科學知識之外，也必須擁有閱讀、寫作及傳達訊息給他人的能力，並能影響他們的想法。

閱讀和寫作活動，在學習科學時讓心中有加強印象的學習，扮演著重要的角色。閱讀和寫作活動可作為概念工具，幫助學生進行分析、說明和溝通科學的想法（Holliday et al.,引自 Glynn ＆ Muth, 1994）。科學寫作為學習者提供有意思的學習機會（Grimberg ＆ Hand, 2003）。在自然教室裡，將寫作融入教學，透過寫作活動，讓學生學習分析、說明及溝通科學想法，讓學生的學習不再只是屬於片斷性的學習，而是概念性的學習。因此，為了協助學生培養科學素養，不應只是讓他們探索更多的科學事實及增加更多的實驗活動，而是應該幫助學生統整所學習的知識，建立新舊概念之間的連結，發展描述、解釋、預測和控制真實世界的物體、系統與現象的能力。為了要達成此目標，其中可能的方法之一就是透過寫作活動的歷程來進行自然與生活科技領域的學習。

教育部（2005）公佈的九年一貫課程綱要中自然與生活科技學習領域的基本理念，認為學習科學讓我們學會如何去進行探究活動：學會觀察、詢問、規劃、

實驗、歸納、研判，也培養出批判、創造等各種能力。同時我們也應該瞭解科學與技術的發展對人類生活的影響，學會使用和管理科學與技術以適應現代化的社會生活。透過學習使我們能善用各種科學與技術、便利現在和未來的生活。自然

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與生活科技領域的課程目標指出，要讓學生養成主動學習的習慣、培養獨立思考及解決問題的能力；國語文領域中的寫作課程目標指出，要讓學生養成觀察周圍事物，並寫下重點的習慣，應用觀察的方法，練習利用不同的途徑和方式，收集各類寫作的材料，精確表達出自己的見聞。因此，要培養學生具備觀察、歸納、

批判、創造及探究等能力，教師在從事自然與生活科技領域教學時，可透過寫作活動的歷程，讓學生練習不同的途徑和方式，收集各類寫作的材料來達成。

本研究針對寫作的功能，將科學寫作融入教學活動中，探討學生是否能從寫作活動中學習到科學概念；針對實施科學寫作教學的學生，探討其科學學習的成效是否受影響。

第二節研究目的與待答問題

壹、研究目的

本研究藉由「教師即研究者」的研究方式，透過研究者的實際教學，探究自然與生活科技領域教師在國小五年級自然科教室中，實施科學寫作活動融入教學對於學童在科學概念建立與科學學習上的影響。研究歷程之記錄與分析，可用之於教師發展科學寫作課程時之參考。

貳、待答問題

根據研究目的，本研究探討的問題如下：

一、教師如何將科學寫作融入自然與生活科技領域的教學中，以達到科學寫作的教學目標？

二、科學寫作教學對於國小五年級學童自然與生活科技領域的學習成效之影響。

三、科學寫作教學對於國小五年級學童概念能力的影響為何？

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第三節名詞釋義

壹、科學寫作（science writing）

科學寫作，是將寫作融入自然與生活科技領域課程的一種活動，不僅包括課堂上剛開始的想法或是結束的寫作而已，還包括課堂上的討論、實驗室活動、和小組活動的書寫與紀錄活動；強調突破傳統只重拼字、文法以及修辭的刻板印象，將寫作活動融入科學教室，鼓勵學生用自己的話，對科學概念表達心得與想法，達成溝通、組織與改變科學概念的目的（陳慧娟，1998）。本研究之科學寫作主要融入在教學活動中，安排在主題單元教學活動結束後，有兩種型式，其一為教師（即研究者）請學童將相關概念與所學過之知識重新整合，把想法與感想以寫作的方式表達出來的活動；另一為教師（即研究者）提供寫作的範例，讓學童依照教師所引導的寫作型式，自由發揮，寫下自己內心對主題單元概念的想法。

貳、概念學習

本研究對概念學習的看法，主要以建構論為主，Driver ＆ Bell(1986)以概念的觀點，提出學習主要是內在意義的建構，而意義是由學生將所見所聞加以同化、調適而成。利用概念學習的教學，能由類推與討論中建立共識，是達成有效學習的一種方法（熊召弟、王美芬、段曉林和熊同鑫譯，2000）。

第四節研究範疇

研究者擔任國小五年級自然與生活科技領域教師，選定五年級自然與生活科技上學期康軒版第三單元「空氣與燃燒」及第四單元「力與運動」，下學期第一單元「美麗的星空」及第二單元「動物世界面面觀」做研究，研究者主要參考康軒版的教學指引及研究者先前教學所知悉學童常見的另有概念，發展完成教學設計。為期研究成果能推廣應用於相關研究之中，本研究以教學研究的方式進行科學寫作活動實施於國小五年級自然與生活科技領域之情形，並研究科學寫作融入教學中對學生概念學習成效的影響。

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第二章文獻探討

本章旨在透過相關文獻分析，奠定研究理論之依據、建構研究之架構，確立研究之方向。在結構上分為三節，第一節為科學寫作意義的探討，敍述科學寫作及科學寫作的影響；第二節為科學寫作之相關研究，敍述科學寫作的問題及科學寫作的教學與教學策略；第三節為科學寫作與概念學習，敍述概念的定義、寫作與概念學習及科學寫作與概念學習。

第一節科學寫作意義的探討

壹、科學寫作的意義

陳慧娟（1998）指出：所謂「科學寫作是強調突破傳統只重拼字、文法以及修辭的刻板印象，將寫作活動融入科學教室，鼓勵學生用自己的話對科學概念表達心得與想法，達成溝通組織與改變科學概念的目的」。Fellows（1994）利用寫作來瞭解學生科學學習時的概念改變，結果發現寫作能產生新的知識架構，整合新舊想法，獲得愈接近公認的科學真理；寫作亦可結合小組的合作，幫助學生在互動中瞭解自己的科學知識，也可做為促進反思和概念改變回饋的機制。Glynn 和 Muth(1994)指出在科學素養的課程中，閱讀與寫作在有意義地學習科學中所扮演的角色就如同是具有動力的交通工具一樣。科學素養不僅只是具備科學知識而已，還必須要具備閱讀的能力來評價印刷物品所傳遞的訊息，具備寫作的能力來連結他們的想法並讓他們的思考產生概念衝突，因此，在科學學習的過程中，

閱讀和寫作活動扮演著重要的角色，同時，在幫助學生進行分析、說明和溝通科學的想法時，也可作為概念工具（Glynn & Muth，1994）。因此，能夠瞭解及使用清晰的語言來說明基本科學概念中的意義，這才是科學素養的重點所在。

科學寫作是藉由學習者透過紙筆，進行解釋、組織、回顧、省思或連結科學概念的書寫與紀錄活動，將新的科學知識，經由自己整合建構的過程，而達學習目的的策略。科學寫作的理論基礎是建立在認知心理學的基礎上，學生經由公開性的思考紀錄，寫作者能夠看出自己先前概念，明白自己所知及未知，進而結合新資訊重新組織，原本的概念結構重整，將自己模糊不清的想法轉變為澄清的概念，以促進概念改變（劉國權，2001）。

因此，為了要促進學生科學概念的理解，可藉助科學寫作為工具之一。適當的寫作活動，不儘能使學生整合所學習的概念，並能將口述的語言轉變成文字的

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符號，能激發學生主動學習，提昇高層次的思考、後設認知與回顧的能力，科學寫作在整個學習科學概念的過程中扮演著一個強而有力的角色，學生具有各種寫作能力，就較易養成科學素養，當學生寫下有關他們的觀察、操作及發現時，他們就是在詳細地檢查他們做過的事（許原嘉，2002）。教師和研究者應提倡寫作課程，讓學生可以在寫作過程中思考和分析他們手邊的資料，展現他們對主題瞭解的程度，並且將科學概念用文字的方式解釋給讀者（王信智，2000）。

Berglund 和 Pakaluk (2000) 指出訓練學生彙整資料能讓他們寫出有趣味的作品。反過來，寫作同時也能幫助學生訓練彙整資料。當一位寫作者為了達到描述或者隱喻時，自然地他會更密切地進行觀察。寫作，特別是自由地創造性寫作，

也能揭示學生主旨的理解或理解的細微差別。科學寫作包括引導學生的寫作架構，作為提示學生從事寫作活動。進一步，科學寫作也提供老師作為模板以提高學生從事實驗活動。整體而言，科學寫作為學習者提供有意思的學習機會

（Grimberg ＆ Hand, 2003）。Larry、 Brian 和 Marilyn （2004）指出科學寫作是個交互及建構的過程，寫作者利用同時發生的經驗、一般及特殊領域和演說中所得到的知識，對於事件建構出具有意義地描述及說明。

因此，科學寫作強調讓學生將所學習到的知識，經由交互及建構的過程，將學習時所發生的經驗、所學到的一般性及科學性知識，用自己的語言，藉由寫作的活動，完整地表達出來，這樣一來，學生所學習到的知識不再只是屬於片斷性的知識，而是屬於較完整的概念性的知識。

貳、科學寫作的影響

Peasley 等人（1992）提出科學寫作的方式促進學生科學概念的改變，瞭解學生寫作影響學習的品質，且教師與學生對於寫作融入教學教育所抱持的肯定態度。陳慧娟（1998）亦指出寫作學習不僅是將內心已獲得的經驗或觀念做有意義的轉譯，還須用自己的語言組織與說明新、舊知識之間的關係。在這過程中，學生的自我覺察能力隨之提升，知識基模也更加的精緻化。綜合言之，學生學習科學的認知、技能及情意上能將科學融入並加以轉譯成自己想要表達之文章，提昇學生對於科學的概念及架構上發生濃厚的興趣，使學生的科學概念更具有正確及持久性的概念學習。

學生從事關於科學的寫作活動必須用到他們所學到的科學知識和科學過程技巧。寫作活動安排關於科學知識、過程技巧、和世界相關的知識及真實世界中的所有事項會有助於學生建構地而非背誦地來學習科學。當學生寫下他們的觀察記錄、操作和發現時，他們在檢視已經做過了什麼，他們在組織讓想法變得更好，

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而且更能釐清他們的解釋和爭議。因此，寫作能增進學生使用各種不同的形式對於科學現象表達他們的能力和心理的反應（Glynn & Muth，1994）。Wallace (2004) 指出學生會評論對他們有正向影響的事件，論文報告對學生來說是一種愉快和有意義的經驗，而且學生對於寫作課程的評價來看也多半是正向的。Ajello (2000) 鼓勵學生每天寫日誌。他發現這是一個好方法，提出問題並且要學生將答案寫在日誌裡。他經常提出一般性的實驗問題：例如：「解釋你的實驗觀察並為你實驗的記錄寫出結論。」、「為了進一步調查你會怎麼做？請具體寫出。」綜合言之，

科學寫作不同於一般的紙筆評量，對學生來說，在整個寫作的活動中，所獲得的經驗多半屬於正向的，也就是有意義的。

Faye（2001）指出透過科學寫作，可以讓學生從不同的觀點來看這個世界，

形成不同的世界觀。透過他們的語言來描述所觀察到的事物及經驗，不僅有助於瞭解自己的信仰文化，對於他人的文化及信仰都能接受，因此，透過科學寫作，

可以讓學生瞭解文化的多元性，也成功地讓這個社會更多元化。蕭登峰（2003）

認為科學寫作能促進科學的學習，亦能促進概念的改變。吳水煌（2003）指出學生學習科學的認知、技能及情意上能將科學融入並加以轉譯成自己想要表達之文章，提昇學生對於科學的概念及架構上發生濃厚的興趣，使學生的科學概念更具有正確及持久性的概念學習。Larry、 Brian 和 Marilyn （2004）指出寫作和口語溝通以及寫作和閱讀的過程在科學上是具有高度評價的，使用一般的寫作策略，對於科學寫作和非科學寫作持有相似的信念，並且同意科學寫作澄清了科學中不明確的概念。

因此，透過科學寫作，學生所學的不再只限於科學的知識，還包括科學的技能及情意，並能產生對科學的興趣；透過科學寫作，不只能促進科學的學習，還能促進概念的改變；在整個寫作的過程中，不儘可以學到寫作的策略及技巧，還能澄清科學中不明確的概念，更可以讓學生瞭解到文化的多元性，也成功地讓這個社會更多元。

第二節科學寫作之相關研究

壹、科學寫作的問題

李麗霞（1988）曾以新竹縣 77 名國小教師為對象調查寫作教學實施的情形，

結果發現學生都處於被動學習者的地位。陳慧娟（1998）提出科學寫作的問題包括：教師本身的概念無法適應科學寫作的教學模式；科學寫作是否為一種學科，

(18)

是屬於「成果導向」或是「過程導向」；科學寫作是一種後設認知的能力訓練，

是無法馬上看出其成效的；師資培育的過程往往忽略了寫作活動融入課程的訓練；科學寫作作為學習的教學策略會受到教師、學生及家長等社群的支持是受到質疑的。許原嘉（2002）的研究發現在科學寫作的過程中，教學要基於建構主義的觀念，教師應在教學前蒐集有關學生對本單元的想法為何，並探討學生可能在學習產生的迷思，此時教師在課前就要利用科學寫作來先做診斷的工作，因此，

有許多教師都會覺得科學寫作是一種耗時並耗力的工作，讓教師們感覺如果真正實施起來是窒礙難行的教學任務。

林素雯（2003）在指導讀寫策略以提升學生科學寫作能力之行動研究中，在教學過程遇到的問題包括：適當的讀寫策略教學時間的選擇、學生有被強迫學習與寫作的疲乏感受、精簡與詳盡的矛盾兩難等。梁郁汝（2004）在指導學生科學寫作的過程中遭遇的困境包括：學生寫作內容不如預期、學生寫作的疲乏、學生科學寫作的時間不足、學生的學習動機不夠積極等等。在 Larry、 Brian 和 Marilyn （2004）的研究中，科學家和工程師寫了一些札記給他們特殊研究領域的同儕。他們常常用寫作來教學、記錄資料及通信；他們提供給少數的讀者閱讀用來約束他們的寫作。這些科學家和工程師相信寫作、復習和修訂可以幫助他們澄清及瞭解深留在腦海中的科學和科技想法，但卻不能完全地清楚表達交互的、

建構的及協商的過程。

因此，科學寫作在教學上雖然可以用來作為診斷學生學習的工具，但實際上在執行時，仍有它的困難所在，因為要花費太多的時間，而且又不能將寫作者內心建構知識時交互的過程完全表達出來，以及教師、學生及家長是否都能將科學寫作視為學習的教學策略，這些都是科學寫作面臨的問題所在。

貳、科學寫作的教學與教學策略

針對科學寫作所面臨的問題，應對科學寫作提出專家學者所提供的教學方法，郭生玉（1991）對於國小學童寫作時應將「教師即是研究者也是行動者」，

可以利用所擔任教學中採取評量或測驗理論等課程，來教導學生要如何從事評量且進行質的分析，教師應對小學的教材進行分析及編寫。其次教師自行決定教材的學科單元及有關生活上的應用內容。再運用寫作時分析其結果，接著以書面或口頭報告方式來呈現。最後對於分析的深度與份量乃採逐漸加深加廣的方式進行。為培養學生獨立思考的能力，教師採適當的教學策略，應盡量避免給學生太多指示或評論，對學生在科學寫作時應鼓勵且發揮學生的語文發表能力。

Glynn 和 Muth（1994）提出在進行科學寫作時會要求學生：

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一、當學生在描述複雜的概念時使用解釋性的短文來進行深入的描述。

二、當學生進行動植物的觀察和反應時使用田野式的記錄。

三、當學生在報告觀察、假設、方法、發現、交互作用和錯誤時使用實驗室的日誌，這在科學過程中是常見的。

四、當學生在描述參與科學活動時使用科學日記，例如比賽、或是反省他們的活動和經驗。

五、在老師的指導下，從事寫作生態環境相關的書信，寄給政治家、報紙總編和致力於環保的人士。

六、將學生的科學故事投稿於校刊或地方性的報紙。

Ajello (2000) 對於科學日誌書寫，指出經常提出問題刺激學生能幫助他們對學習作思考，問題包括實驗時所使用的技巧、實驗前的預測或是進一步的實驗可以怎麼設計等；同時，寫作也能作為評估的工具，實驗前，教師能提出關於預測知識的問題；實驗後，教師透過提問也能知道學生是否學習到知識的重心。他對於寫科學日誌有如下的建議:

一、在新的資訊出現時讓學生寫下並標記時間；當你追蹤孩子的進度時，科學的新發現就能被啟發。

二、讓學生使用完整的句子敘述並畫出圖畫和圖表來幫助觀察。

三、確保學生使用公制的測量方法。

四、要學生為了實驗寫假設或者預測並且討論未來實驗的可能性。

五、如果必要的話要學生將資料寫在紙的同一面。

林素雯（2003）指出要解決科學寫作的問題，採取將讀寫策略教學課程與自然課實際教學時間並行，解決授課時間的困擾；變化教學方式，以延續學生學習興趣。梁郁汝（2004）指出解決科學寫作問題所採取的行動策略包括：將科學寫作版面作修正、唸好的範本給全班同學聽，並讓學生瞭解科學寫作可以寫哪些內容，以解決學生寫作內容的貧乏；利用獎勵方式鼓勵學生多寫，提高學生寫作的興趣，以解決學生寫作的疲乏；修正教學策略，多利用教學媒體輔助教學，營造多變化的學習環境，以解決學生的學習動機不夠積極等問題，使教學行動更臻完善。

在本研究中，科學寫作主要以融入教學活動的方式進行，教師所扮演的角色主要在鼓勵學生以寫作的方式學習新的科學知識，讓學生練習使用完整的句子敘述並畫出圖畫和圖表來幫助觀察，為實驗寫假設或者預測並且討論未來實驗的可能性；所以，教師應予以學生適當的鼓勵，盡量避免給太多的指示或評論，所

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採取的教學策略可依教學活動性質之不同而改變，藉由有系統之模式進行教學與實作，利用寫作讓學生獲得概念的學習，並經常提出問題幫助學生對學習作思考，唸好的範本給全班同學聽，利用獎勵的方式鼓勵學生，利用教學媒體輔助教學，使教學更臻完善，讓學生藉由寫作的方式學習到科學概念。

第三節科學寫作與概念學習

壹、概念的定義

許多研究者對「概念」有著不同的定義，例如，Lawson(1988)將概念定義為：

「概念＝心智模式 + 語詞」，但他強調教師無法將心智模式傳授給學童，教師只在教導語詞，學童必須由活動中親身經驗才能學習得到心智模式，教師藉由教導語詞意義的機會，才能使學童能連結心智模式及語詞，而獲得概念。Novak(1991) 認為概念是一種事件(events)或物件(objects)的規則性，以文字(words)或符號 (symbols)表示。張春興（1995）指出概念有兩種意義，廣義而言：概念是個體對具有同類屬性事物，獲得的概括性單一經驗；狹義而言：單一概括性的名稱或符號，用以代表具有共同屬性的全體事物。歐陽鍾仁（1997）指出概念是一種認知過程的形成或階層，在認知階層中，以思想的本質、觀點以及物體間的關係為其特徵，使個體能夠做比較、概括、抽象及理解的活動，並以語言為其主要的表達工具。

楊志強（2001）指出概念就是內在的想法，由個人對外界的事實、現象抽象(抽取不同形象的共同點，綜合而成的一種觀念)而形成的，所以概念的形成即包含了脈絡性，研究者可藉由觀察脈絡性，例如進一步詢問學生回答的理由、概念的來源等方式，來瞭解個體概念存在的情形。賴明照（2003）則提出概念是一個思考的法則，一個認知的結構，經由生活經驗和學習的建構，讓自我產生對某些事物或意向的想法，以達到對該事物或知識瞭解的一個認知過程。

由此可知，概念是抽象的，不是具體的，是用文字或符號來表示事件的規則性。概念是內在的想法，是人類用來思考和瞭解的工具、學習的基本單位。而影響個體對某些事物概念產生的因素包括：生活經驗、社會文化情境、個人成長的環境及學校教育等。

概念的形成有脈絡性，研究者可藉由觀察，例如進一步詢問學生回答的理由、概念的來源等方式，來瞭解學生概念存在的情形。學生在學習科學知識時，

個人知識的來源可分為兩種，一為自發知識（spontaneous knowledge），二為正式

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知識（formal knowledge）。自發知識是來自學生日常生活中與環境、文化交互作用，受到語言、文化及其他人的影響，由學生的觀察及體驗產生的；正式知識是學校課程所傳授的知識，有嚴謹的邏輯概念及明確的定義，具有權威性。因自發知識和正式知識的不同關係，可說明三種概念的轉換過程：（1）若學習者經過統整（ integrate ）和分化（differentiate）的過程，將正式知識併入自己的認知結構中，稱為概念發展（conceptual development）。（2）若學習者的自發知識與正式知識有嚴重衝突，此時放棄了其實是錯誤卻自認為正確的自發知識，而接受了正式知識的過程，稱為概念轉換（ conceptual exchange）。（3）若學習者的迷思概念與正確科學概念僅發生少許的衝突，只將認知結構做小部份修正，稱為概念澄清（conceptual resolution）（郭重吉，1988、1992）。

因此，學習者在學習新知識時，若發生了概念發展、概念轉換或是概念澄清的情形，這樣的學習，即可稱為概念學習。

貳、寫作與概念學習

就心理學家的觀點而言，概念的學習有兩派理論。行為論認為學習者是一個被動的參與者，概念的學習就是學習者根據回饋，建立刺激與概念之間的一種聯結歷程；認知論認為學習者是一個主動的參與者，在學習時學習者會主動形成假設，經過不斷的試驗、修正、證明等步驟，最後終於獲得概念，將概念的學習視為思考與問題解決的歷程（林清山譯，1992）。因此，概念的學習，被動地來說，是學習者根據回饋，建立刺激與概念之間的一種聯結歷程；主動地來說，是學習者形成假設，經過不斷的試驗、修正、證明，最後獲得概念，是思考與問題解決的歷程。舊有的概念會影響新的概念學習，所以教師要注意學生學習時的情形。

Ravenscroft （2001）指出，科學知識藉由語言溝通，給學生機會訴說他們想的是什麼，這樣的方式，比我們把世界觀直接加諸在他們身上更好，因此，教師和學生在教室中便使用口語與寫作兩種語言形式來傳達意義。林素雯（2003）

提出寫作不僅只是語文教育之一，寫作也可以用來學習其它學科的歷程；學生的寫作讓教師從知識傳授的角色轉變為促進學習的角色，而學生則扮演了主動參與學習過程的角色；學生可以在寫作過程中思考和分析他們手邊的資料，展現他們對主題瞭解的深度，並且將科學概念（scientific concept）用文字的方式解釋給讀者。Gordon（2004）指出，寫作教學時，教師若予以清晰明確的支援，即使是學習能力較低的學生，在理解、概念形成及寫作表達方面還是會受影響，所以教師應該提供各種機會讓學生從事閱讀、思考及寫作活動。Ibarreta和McLeod（2004）

指出在寫作的經驗中，學生的批判思考能力和自我學習的能力都增加，而這兩個

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重要的能力在學習的過程中是互補的。寫作提供學生能在紙上發揮想法的機會，

並能反映出他們參與學習的理解程度和瞭解程度。Bye和Johnson（2004）指出鼓勵學生學習最好的方法之一就是寫作活動，和一般的紙筆測驗評估及閱讀報告相比較，藉由寫作的方式學習，能幫助學生使用更多有意義的方法去理解及形成概念。

因此，透過寫作，學生有機會訴說他們想的是什麼；透過寫作，讓學生扮演主動參與學習過程的角色，讓學習成為概念的學習；透過寫作，學生在理解、

概念形成及寫作表達方面會有成長；透過寫作，增加學生的批判思考能力和自我學習的能力，並在作品中反映出他們參與學習的理解程度和瞭解程度；透過寫作，幫肋學生使用更多有意義的方法去理解及形成概念。

參、科學寫作與概念學習

陳慧娟（1998）提出科學寫作不僅對學習者本身是一種具體化、視覺化，

記錄概念改變歷程的簡便方式，更有助於學習社群的討論，以及其他成員的參考，並建議利用科學寫作促進學童科學知識的概念改變；寫作學習不僅是將內心已獲得的經驗或觀念做有意義的轉譯，還須用自己的語言組織與說明新、舊知識之間的關係。劉國權（2001）指出寫作讓學生能夠看出自己先前的概念，明白自己所知及未知，進而結合新資訊重新組織，原本的概念結構重整，將自己模糊不清的想法轉變為澄清的概念，以促進概念改變，讓學習成為概念學習。

林素雯（2003）指出科學寫作以視覺化的文字具體呈現科學概念之間的關係，教師藉由學生的寫作可檢視其思考過程和對概念的瞭解是否達到預期的教學目標；對學生而言，科學寫作的功能有：

一、改變學生的概念。

二、增加高層次思考。

三、提升溝通能力。

四、組織科學相關資訊。

因此，科學寫作可作為教師在自然科學教室中實施教學的策略。透過科學寫作，讓學生把學習到的知識，經由交互及建構的過程，將學習時所發生的經驗、

所學習的一般性及科學性知識，用自己的語言，藉由寫作的活動，完整地表達出來，這樣一來，學生所學習到的知識不再只是屬於片斷性的知識，而是屬於較完整的概念性的知識。

蕭登峰（2003）以啟發式科學寫作的方式將科學寫作融入教學中，藉小組討論及同儕互動的方式促使學生對概念自我澄清，深入分析自己的想法，他認為

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從科學寫作的過程中可以瞭解學習者新舊知識連結的關係。梁郁汝（2004）也提出在科學寫作的過程中，學生將內心獲得的知識、經驗或觀念，作有意義的轉譯，

用文字呈現在紙上，以達到與人溝通的目的。寫作的歷程是認知的模式，適當的寫作活動，不只可以使學生整合多重表徵的活動，也可以使學生將口述的語言轉變成文字的符號，這將能激發學生主動學習，提昇高層次的思考、後設認知與回顧的能力。Wallace、 Yang、 Hand 和 Hohenshell（引自 Wallace, 2004）指出將啟發式科學寫作(Science Writing Heuristic , SWH )作為學習科學的工具有助於學生的概念學習，在最近的研究中，更進一步指出，學生在進行科學寫作時利用各種知識來源，包括教科書，教師領導的討論，實驗室的活動，同儕的討論；在分析這些寫作作品及訪談參與研究的學生後，研究者發現，科學寫作讓學生將理解的知識變成自己的語言，表現在作品中，透過仔細觀察，學生的作品更加豐富詳盡，

也更加正確真實（Wallace, 2004）。

本研究希望透過科學寫作融入教學的方式，促進學童將已獲得的經驗或觀念做有意義的轉譯，並且用自己的語言組織與說明新、舊知識之間的關係；讓學生重新組織原本的概念結構，將模糊不清的想法轉變為澄清的概念，並且激發學生主動學習，讓學習成為概念學習。

(24)

第三章研究方法

本研究是以教師即研究者的研究方式來瞭解科學寫作實施於國小自然與生活科技領域之情形，並研究科學寫作融入教學中對學童概念學習成效的影響。根據學童學習後的一般評量及概念評量測驗與教師的自我省思與批判來分析學童概念學習之成效，以達成教學目標。本章在架構上分四節陳述，第一節為研究背景，敍述研究者的背景及研究對象；第二節為研究設計與流程，敍述科學寫作融入教學的研究設計架構及流程；第三節為研究工具，敍述科學寫作評量的方法；

第四節為資料蒐集與分析，敍述實驗教學過程中資料的蒐集及教學後資料的分析。

第一節研究背景

壹、研究者背景

研究者畢業於一般大學，於民國九十年結業於台東師院師資班。實習一年後，進入縣小任教一年，之後轉入現在任教的實驗小學。迄今教學資歷四年，曾擔任低年級老師及高年級導師，現在為自然與生活科技領域的老師；個人大學主修營養，具備自然科學之基本知識及技能，時代進步，自覺在學識及專業上需要更進一步的精進發展，因此於民國九十三年進入台東大學教育研究所進修。

貳、研究對象

研究對象篩選自研究者任教的台東縣某國小五年級學生，共兩班，其中一班為實驗組，一班為對照組；實驗組進行科學寫作融入教學，對照組進行一般自然與生活科技領域教學。實驗結束後，依照實驗組學童的科學寫作學習單、科學寫作及測驗評量的分析結果，從高、中及低程度的學生中篩選女、男生各一名，

共選取六名，進行半結構式的訪談。

實驗組學生組成為：男生16人，女生18人；對照組學生組成為：男生16人，

女生19人。研究對象升上五年級後重新編班，學校採取電腦作業，所以班級學生的平均分數差距不大，能力也相差不遠；但為確定研究對象在實施實驗教學前的

「起點行為」是一樣的，研究者蒐集學童的國語、數學及自然與生活科技的期中考成績，分別以t考驗檢核，發現兩班學童在這三門科目上的分析，各科成績平

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均值、標準差及t考驗值如表3-1及圖3-1。資料顯示實驗組學童在國語及數學的平均分數略高於對照組學童，在自然與生活科技則相反，兩組學童的學科成績間均未達統計上的顯著差異，故假定實驗組與對照組的學童起點行為是相同的。

表 3-1 實驗組與對照組之各科平均數（標準差）與 t 考驗值

科目實驗組對照組 t 考驗 P 值國語 92.85（7.66） 89.71（8.80） 1.58 .119 數學 87.29（8.78） 86.94（8.64） 0.17 .867 自然與生活科技 71.85（11.93） 72.40（12.34） -0.19 .852

0 20 40 60 80 100

國語

數學

自然與生活科

技

平均數實驗組

對照組

圖 3-1 實驗組與對照組之各科平均數長條圖

第二節研究設計與流程

壹、研究設計

本研究中，實驗組與對照組在教學內容與教學流程是相同的，但實驗組在教學內容完成後，會安排科學寫作學習單及科學寫作，如表3-2，科學寫作為操作變因，目的是為了讓學生的學習不僅只有科學知識而已，還要包括科學概念的

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學習。

表 3-2 實驗組與對照組科學寫作的教學異同表之一時間：94 年 11 月至 95 年 01 月

研究內容教學班級

教學內容

教學流程

科學寫作學習單

科學

寫作習作一般評量

概念評量

實驗組

3 3 ＊＊ 3 3 3

對照組

3 3 ^－ ^－ 3 3 3

＊

^{表示實驗處理}

表 3-3 實驗組與對照組科學寫作的教學異同表之二時間：95 年 02 月至 95 年 04 月

研究內容教學班級

教學內容

教學流程

科學寫作學習單

科學

寫作習作一般評量

概念評量

實驗組

3 3 ＊ 3 3 3 3

對照組

3 3 ^－ 3 3 3 3

＊

表示實驗處理

94 年 11 月至 95 年 01 月期間，研究者在實驗組進行科學寫作融入教學，每個教學活動完成後安排一次的科學寫作學習單，在每個單元結束後安排一次的科學寫作，兩項作業皆以回家作業的型式讓學生於課後練習，在對照組則進行一般自然與生活科技領域的教學，如表 3-2、圖 3-2、3-3。95 年 02 月至 95 年 04 月期間，實驗教學的型式做了改變，兩班學生在每個單元結束後安排一次的科學寫作，實驗組仍然進行科學寫作學習單，對照組沒有，同樣兩項作業以回家作業的型式讓學生於課後練習，如表 3-3、圖 3-4 及 3-5。

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圖 3-2 教學流程圖一

圖 3-3 教學流程圖二第三單元

空氣與燃燒

活動一氧和二氧化碳

一、燃燒需要空氣二、製造和檢驗氧氣三、製造和檢驗二氧化碳四、科學寫作學習單（一）：氧

氣與二氧化碳（附錄五）

一、怎樣滅火

二、製作簡易滅火器

三、科學寫作學習單（二）：簡易滅火器（附錄六）

四、火災的預防與處理

五、第三單元科學寫作（實驗組）

活動二滅火的方法

第四單元

力與運動

活動一力的作用

一、物體發生什麼改變二、科學寫作學習單（三）：

力的作用（附錄七）

一、怎樣測量大的大小二、拔河比賽

三、科學寫作學習單（四）：測量力的大小（附錄八）

活動三物體運動的快慢活動二測量力的大小

一、誰的速度快二、速度比一比

三、科學寫作學習單（五）：物體運動的快慢（附錄九）

四、第四單元科學寫作（實驗組）

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圖 3-4 教學流程圖三

圖 3-5 教學流程圖四第一單元

美麗的星空

活動一星星知多少

一、星空的傳說二、認識星座盤三、到戶外觀星

四、科學寫作學習單（六）：星星知多少（附錄十）

一、一天中，星星的位置如何改變？

二、四季不同的星空

活動三認識北極星活動二星星位置的改變

一、尋找北極星

二、科學寫作學習單（七）：星星位置的改變（附錄十一）

三、第一單元科學寫作（附錄十九）（兩班）

第二單元

動物世界面面觀

一、動物的運動二、動物的覓食

三、動物如何維持體溫四、動物如何保護自己五、動物的社會行為

六、科學寫作學習單（八）：動物如何求生存（附錄十二）

一、動物的繁殖二、動物的育幼行為

活動三動物的分類

活動二動物如何延續生命

一、選擇基準將動物分類二、科學寫作學習單（九）：

星星位置的改變（附錄十三）

三、第二單元科學寫作（附錄二十）（兩班）

活動一動物如何求生存

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貳、實驗組班級科學寫作融入教學之實施

本研究之教學設計以 Keys（2000）之啟發式科學寫作教學為參考，將科學寫作融入教學活動中，教學實施流程如圖 3-6。

圖 3-6 實驗組與對照組教學模組設計圖引起動機

概念引入

小組討論

教師歸納進行實驗及討論

寫習作

科學寫作學習單主題單元的科學寫作

評量

一般評量

引導階段探索階段歸納澄清想法階段反思階段評量階段實驗組對照組修定科學寫作策略教學研究

概念評量主題單元的科學寫作

（第一、二單元）

(30)

研究時間從民國九十四年十一月到九十五年四月，時間為二十一週，每週四節課，每節課四十分鐘，採用五年級上學期康軒版第三單元「空氣與燃燒」及第四單元「力與運動」，下學期第一單元「美麗的星空」、第二單元「動物世界面面觀」。這四個單元的教學活動，實驗組進行科學寫作融入教學，對照組則進行一般自然與生活科技領域教學。在每個單元結束後，進行該單元的一般評量及概念評量，比較實驗組和對照組學生在接受不同的教學方法後，對科學概念學習的影響。教學單元共設計了二至三個教學活動，每一個教學活動的實施過程中，教學者在引起動機及引入概念後，依序呈現討論的問題，藉由小組討論及同儕互動的方式促使學生對概念自我澄清，深入分析自己的想法，設法以證據維護自己的論點，修正並建構新的概念，以達成概念改變。小組討論後，接著進行實驗操作及討論，教師再根據各組實驗的結果進行歸納，以澄清學生的概念，之後再寫習作。實驗組的班級於習作完成後，便進行科學寫作學習單，以達成後設認知的過程，整個單元結束後，再進行主題單元的科學寫作，使學生進一步鞏固及精緻思考自己所學到的科學概念。如表 3-4。

表 3-4 實驗組與對照組各單元科學寫作融入教學與評量表

空氣與燃燒力與運動美麗的星空動物世界面面觀

教學內容

教學班級

習作

一般評量

概念評量

科學寫作

習作

一般評量

概念評量

科學寫作

習作

一般評量

概念評量

科學寫作

習作

一般評量

概念評量

科學寫作實

驗組

3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

對照組

3 3 3 ^－ 3 3 3 ^－ 3 3 3 3 3 3 3 3

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參、研究流程

圖 3-7 研究流程圖擬出研究主題

分析研究內容

擬定研究架構準備階段

研究架構圖

科學寫作教學實施 1.教學設計

2.教學執行

3.教學策略之修定科學寫作

發展階段

確認學生學習後之狀態評鑑階段

資料蒐集與分析階段

1.教師省思日誌 2.科學寫作學習單 3.科學寫作

4.學生學習成效（習作、

一般評量、概念評量及學期評量）

5.半結構式訪談

結論與建議階段

撰寫研究報告階段

分析蒐集資料的內容

寫出結論與提出建議

1.分析課本相關單元 2.探討相關文獻 3.選定研究對象

分析項目：

1.科學寫作學習單 2.科學寫作

3.實驗組與對照組學生之學習成效

4.訪談內容

撰寫研究報告

評鑑項目：

1. 科學寫作學習單 2. 科學寫作

3. 學生學習成效

(32)

第三節研究工具

壹、科學寫作評量表

「科學寫作評量表」，其評量項目是研究者參考林素雯（2003）、王信智（2001）

及 Roid（1994）對科學寫作評量的看法。如表 3-5。

表 3-5 科學寫作評量表

達到程度（1 最低，5 最高）

評量項目

1 2 3 4 5 總分主題寫作內容與主題相關、符合的程度 20％

是否適當的包含科學概念和詞彙 20％

想法

符合創意或聯想的概念轉換模式 20％

組織與

結構性使用科學文章基模架構寫作 20％

歸納簡潔、直接，使用精確的語詞 10％

表達性沒有機械性的錯誤存在：如寫錯字，使用標點符號 10％

各評量項目的意義：

科學寫作評量表，從科學寫作注重的主題、想法、組織結構及表達性來分析，各評量項目的意義如下：

一. 主題：寫作內容與主題的相關性（佔總分的 20％）

研究中，學生必須針對題目要求進行寫作，能使用正確流暢的遣詞造句來描述單元內所傳達的概念知識。因此判斷成品是否符合主題，可以從寫作內容與主題相關的程度來判斷。評分標準如下（最低為 1，最高為 5）：

1：文章與主題不符，寫作內容只有 10％以下的句子可以理解。

2：內容大致符合主題，包括教學活動的主要重點，20％的語句可以理解，文章長度符合基本要求約 300 個字。

3：內容符合主題，包括教學活動的主要重點，50％的語句可以理

(33)

解，表達基本清楚，文章長度符合要求約 350 個字。

4：內容符合主題，包括教學活動的所有重點，70％的語句可以理解，表達比較清楚，文字基本連貫，文章長度符合要求約 400 個字。

5：內容符合主題，包括教學活動的所有重點，90％以上的語句可以理解，表達清楚，文字連貫，文章長度符合要求約 400 個字。

二. 想法：（佔總分的 40％）

(一) 科學概念：重要訊息與科學概念或詞彙之適切性

經過思考和分析所寫下的科學寫作，能指出主要訊息就是相關的科學概念，使用科學的詞彙恰當的將概念表達出來。評分標準如下（最低為 1，最高為 5）：

1：觀點不明確，科學詞彙的使用低於 10％。

2：觀點模糊，略能使用科學詞彙，使用程度達 20％。

3：闡述觀點時能使用科學詞彙舉出與概念相關的理由或事例，使用程度達 50％，文章略具有邏輯性。

4：闡述觀點時能運用科學詞彙舉出恰當有力與概念相關的理由或事例，使用程度達 70％，文章具有邏輯性。

5：在分析和闡述自己觀點時能運用科學詞彙舉出有洞察力的原因或有說服力的事例，使用程度高於 90％，文章具有邏輯性及推理性。

(二) 創意聯想：創意或聯想的豐富性

「概念轉換」的作品能呈現自己的創意或聯想，以顯現學習者對主題瞭解的程度，而不只是粗略描述，內容過於空泛的「概念陳述」階段。能充分表達出自己的見解及對生活上的應用提出獨特的創意或聯想。評分標準如下（最低為 1，最高為 5）：

1：無法表達自己的見解，對生活上的應用提出低於 10％的創意或聯想達。

2：見解表達基本清楚，對生活上的應用提出 20％的創意或聯想達。

3：見解表達比較清楚，對生活上的應用提出 50％的創意或聯想達。

4：見解表達清楚，對生活上的應用提出 70％的創意或聯想達。

5：見解表達完全清楚，對生活上的應用提出 90％以上的創意或聯想達。

(34)

三. 組織結構：善用科學寫作架構的組織能力（佔總分的 20％）

學生運用語言寫作的組織能力，在寫作時能有明確的文章基模架構，將科學架構組織後，使用流暢的句子、安排段落，轉換成科學文章。

評分標準如下（最低為 1，最高為 5）：

1：毫無結構可言，在句子結構出現的錯誤高於 90％。

2：結構鬆散，語句可以理解，出現的錯誤約佔 50％。

3：結構基本合理，句子結構有少量錯誤，出現的錯誤約佔 20％。

4：結構比較清晰，句式有一定變化，句子結構無重大錯誤，出現的錯誤低於 10％。

5：結構清晰，句式有變化，句子結構正確。

四. 表達性：（佔總分的 20％）

(一) 精確的語詞：訊息是否簡潔、直接，並使用精確的語詞。評分標準如下（最低為 1，最高為 5）：

1：語詞不簡潔、無法直接表達，90％以上的語詞表達不明確。

2：使用部份簡潔、直接的語詞表達，約 70％的語詞表達不明確。

3：大半使用簡潔、直接的語詞基本清楚表達，約 50％的語詞表達不明確。

4：使用簡潔、直接的語詞比較清楚表達，約 20％的語詞表達不明確。

5：使用簡潔、直接的語詞清楚表達，低於 10％的語詞表達不明確。

(二) 機械性的錯誤：如寫錯字、標點符號的使用等。評分標準如下（最低為 1，最高為 5）：

1：錯字多於二十個，未能正確使用標點符號。

2：錯字介於十六到二十個，未能正確使用標點符號。

3：錯字介於十一到十五個，能正確使用標點符號。

4：錯字介於六到十個，大多正確使用標點符號。

5：錯字低於五個，大多正確使用標點符號。

評分的標準為：

一、高程度：各評分項目均達到程度 4 或 5。

二、中程度：各評分項目均達到程度 3 或 4。

三、低程度：各評分項目均達到程度 1 或 2。

(35)

各單元的科學概念圖如下：

一、第三單元『氧與二氧化碳』的科學概念，如圖 3-8。

圖 3-8 第三單元概念圖

如果學生的科學寫作內容包括（1）空氣的組成成份有氧及二氧化碳，氧氣可以幫助燃燒（2）清楚敍述氧氣的製造及檢驗方法（3）知道燃燒的三大要素（4）

二氧化碳不能助燃，且可以使澄清石灰水變混濁（5）清楚敍述二氧化碳的製造及檢驗方法（6）將滅火的原理應用於生活中。這樣的作品，所達到的程度即為 5，反之，達到的程度為 1。

空氣

燃燒不能燃燒

氧

製造方法

檢驗方法

燃燒的三大要素之一

二氧化碳

製造方法

檢驗方法

滅火的原理之一

(36)

二、第四單元『力與運動』的科學概念，如圖 3-9。

圖 3-9 第四單元概念圖

如果學生的科學寫作內容包括（1）力可以改變物體的形狀或改變物體運動情形（2）力的種類（3）力的大小不同，物體改變的情形不同（4）使用彈簧或皮球測量力的大小（5）運用時間與距離，描述物體運動的快慢（6）力有方向性，

方向相同及不同時所發生的情形不同。這樣的作品，所達到的程度即為 5，反之，

達到的程度為 1。

力與運動

改變物體形狀

彈簧

測量力的大小

彈簧秤皮球

改變物體位置

物體移動的快慢

運用時間與距離來描述

有方向性

不相等的力

兩相反的力

往力大拔河的方向移移動

(37)

三、第一單元『美麗的星空』的科學概念，如圖 3-10。

圖 3-10 第一單元概念圖

如果學生的科學寫作內容包括（1）星座盤的操作（2）夜間觀星的方法（3）

利用拳頭數測量仰角的方法（4）星星會由東向西移動（5）利用仙后座及北斗七星尋找北極星。這樣的作品，所達到的程度即為 5，反之，達到的程度為 1。

星星

星星、星座的故事

天文、時間主題

外觀

星星的位置會改變中

國的傳說故事

外國的傳說故事

星座盤

觀看北極星或其它星座

運動

東升西落

星座不同每日四季

不同季節，相同時刻的夜晚，出現星座不同

顏色

星等

(38)

四、第二單元『動物世界面面觀』的科學概念，如圖 3-11。

圖 3-11 第二單元概念圖

如果學生的科學寫作內容包括（1）動物的運動和形態構造（2）動物的覓食行為（3）動物維持體溫的方式（4）動物的繁殖方式（5）動物的育幼行為。

這樣的作品，所達到的程度即為 5，反之，達到的程度為 1。

生存能力

構造、功能

動物主題

行為繁殖分類

體溫調節

覓食

運動

變溫

恆溫

如何保溫散熱

不同食性

不同構造

不同方式

自衛

社會行為

顏色

、外形

裝死

禦敵

溝

通分

工合作

階級地位

胎生

卵生

卵胎生

母體提供胚胎發育的養分

卵提供胚胎發育的養分

基準條件

蜜蜂

、螞蟻

猴子

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貳、科學寫作學習單的評分標準

科學寫作學習單為研究者自編，內容以本次教學活動的科學概念為主，題目的安排有其順序，從教學活動開始的情境、提出的問題、如何進行推論及討論、如何設計實驗來證明課堂上的論證、討論進行實驗時所遇到的困境及趣味、

生活上的應用及感想，評分標準為每小題五分，錯字一分，滿分為一百分，依照學生答錯的題數及錯字來扣分。

評分的標準為：

一、高程度：學習單的內容能包含所有教學活動的重點，在闡述觀點時能運用科學詞彙舉出具說服力的理由，將實驗與理論完整地連結在一起，並能以簡潔、直接的語詞清楚表達整個教學活動的過程。

二、中程度：學習單的內容能包含主要教學活動的重點，在闡述觀點時能使用科學詞彙舉出相關概念，並能以簡潔、直接的語詞清楚表達整個教學活動的過程。

三、低程度：學習單的內容只包含大概的教學活動，在闡述觀點時句子的結構出現錯誤。

參、習作的評分標準

習作為五年級康軒版自然與生活科技領域附之教材，評分標準為一個填空題二分，錯字一分，滿分為一百分，依照學生答錯的空格及錯字來扣分。

肆、一般評量的評分標準

一般評量為五年級康軒版自然與生活科技領域所附之教材，題型有是非題、選擇題及做一做，評分標準為是非題、選擇題一題各三分，做一做每小題二分或三分，依試卷上的評分標準而定，滿分為一百分，依照學生答錯的分數以一百分扣之，為其最後所得之分數。

伍、概念評量的評分標準

概念評量為研究者自訂，題型有選擇題及開放性之題目，評分標準為選擇題一題二分，開放性題目一題五分，滿分為一百分，依照學生答錯的分數以一百分扣之，為其最後所得之分數。

(40)

陸、學期評量的評分標準

學期評量為研究者任教之學校定期所舉辦的評量，題目由擔任五年級自然與生活科技領域的三位任課老師輪流出題，題型有是非題、選擇題及做一做，依試卷上的評分標準而定，滿分為一百分，依照學生答錯的分數以一百分扣之，為其最後所得之分數。

第四節資料蒐集與分析

壹、資料蒐集

一. 教師省思日誌：研究者於教學活動的過程中，對整個教學活動進行省思，並對研究對象的學習情形進行觀察的記錄。

二. 科學寫作學習單：科學寫作學習單於每一個教學活動結束後實施，目的是要用來探究學童回顧及統整教學活動內容的能力及科學概念學習過程的自我覺知。

三. 科學寫作：科學寫作安排在主題單元結束後，目的是要用來探究學童對科學概念學習過程的自我覺知。

四. 學生學習成效：包括每個單元的習作、一般評量、概念評量及學校舉辦的學期評量。

五. 半結構式訪談：在實驗教學結束後，以學童的表現、科學寫作學習單及科學寫作為依據，並以科學寫作成績為主，從低、中、高程度的學生中各選取二名學生，共有六名，作為訪談的對象。（附錄十四）

貳、資料分析

本研究的教學內容包括四個單元主題－「空氣與燃燒」、「力與運動」、「美麗的星空」及「動物世界面面觀」。在科學寫作的內容分析上僅考慮學生對於科學概念的認知，不考慮情意方面及文辭的修飾，從受試學生的寫作作品中分析學生對「空氣與燃燒」、「力與運動」、「美麗的星空」及「動物世界面面觀」之概念及對原理的應用。本研究資料的分析主要分成二個部份：包括量的分析及質的分析。量的分析為實驗組與對照組學生之學習成效，包括習作、一般評量、概念評量及學校舉辦的學期評量進行分析，質的分析包括實驗組學生科學寫作學習單、

科學寫作及半結構式訪談之內容分析及對照組學生科學寫作之內容分析。

(41)

一. 量的分析

本研究使用 SPSS10.0 中文視窗版資料分析，比較實驗組與對照組學生之習作、一般評量、概念評量及學校舉辦的學期評量之間的差異性。使用 t 考驗進行前測分析，瞭解兩班學生的起點行為是否相同；在兩組學生起點行為無顯著差異時，以 t 考驗檢測學生在實驗教學後，科學概念表現是否存有差異，顯著水準、α 值均設定為.05。

二. 質的分析 (一) 初步分析

研究者將所有的資料按時間順序研讀，同時進行編碼工作，各種原始資料的編碼方式及意義如表 3-6。

表 3-6 各種原始資料的編碼方式及意義表資料編碼意義

T 表示教學者，即研究者。

S 表示學生，即研究對象。

S12 表示座號 12 號的學生。

T 誌 941114 表示研究者於 94 年 11 月 14 日寫的省思日誌。

教學錄影 941205 表示研究者於 94 年 12 月 5 日錄影的教學活動內容。

訪談 950109 表示研究者於 95 年 1 月 9 日與學生訪談的內容要紀。

(二) 歸納分析

編碼完後，依照研究問題與時間流程將原始資料作比較及對照，

並且不斷的比較各編碼資料間的屬性。

(三) 撰寫論文

研究者對於原始資料進行有意義的分析後，即著手進行詮釋。

綜而言之，研究者希望透過多元資料的使用增強瞭解資料間相互的效度檢驗，再透過多重的研究方法，作為本研究信度及效度的考驗。

參、研究的限制

本研究由於自然與生活科技領域授課時數的限制，無法將科學寫作列入教學活動的重點之一，為了不影響教學進度，只能以融入的教學方式來進行，以探討學生概念學習的情形。

科學寫作融入五年級自然與生活科技領域 之教學研究

國 立 台 東 大 學 教 育 研 究 所 碩 士 論 文

指導教授：熊同鑫 博士