以IKSPOE模式提昇排灣族國小學童自然科學學習成就之行動研究

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(1)國立屏東教育大學數理教育研究所碩士論文 Graduate Institute of Mathematics and Science Education National Pingtung University of Education Master’s Thesis. 以 IKSPOE 模式提昇排灣族國小學童自然科學學習成就之行動研究 An Action Research of Using the IKSPOE Model to Enhance The Learning Achievement of Elementary Students of Paiwan Tribe in Natural Science Courses. 指導教授：高慧蓮博士 Advisor: Dr. Huey-Lien Kao 研究生：朱志強 Student: Chih-chiang Chu. 中. 華. 民. 國. 一. 百. 零三. July, 2014. 年. 七. 月.

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(3) 謝詞以近半百之齡，有機會再次重返母校進修，重溫昔日備受呵護的學子生涯對我而言實為是莫大的幸福。而論文的付梓，內心更是有無比的喜悅與滿滿的感激。感謝亦師亦友的明輝教授，不遠千里前來協助我完成了論文的口試。感謝曉雯院長讓我一窺論文的研究，覓著巨人的肩膀；感謝偉民所長在行動研究上的頃囊相授，不致在無涯的學海中瞎子摸象。感謝靜如教授在浪漫的風花雪月裡，指導我追尋科學的真理；感謝碧祝教授在剛入研究所時的引領，讓我明白追求學問的真諦。感謝枝烈教授及拉夫琅私校長，在部落文化及科學教育之間給我諸多的紙保與鼓勵；更感謝炎輝校長及學校的同仁們，在進修的這段時間，在工作上的協助與幫忙。最最感謝的是三年來如長姊般不厭其煩地叮嚀，不辭辛勞指導我的指導教授高慧蓮老師。向來資質魯鈍，個性玩世的我，這三年來定又讓您憑添了幾許白髮。我衷心地對您說：｢老師！您辛苦了！｣有一份永恆的感激是深藏在內心深處，甚而無法以任何言語來形容，再一次的謝謝您。祈良、冠瑩、志良、照吉、衣衽、瑞娟、梅君各位我研究所的好夥伴，真的感謝你們忍耐依老賣老的朱大哥，若非各位的陪伴提攜與協助，研究所對我而言真的不是一條易路，衷心的感謝上帝讓我有緣與大家相聚，並完成了學業。也感謝陪伴我走過三年研究歲月的孩子們，你們真的好棒！最後，然要感謝的就是親愛的家人老媽、妹妹、岳父、岳母、阿蘭、捷茹、宏恩、萩谷等等以及所有家族親戚的幫忙及支持，你們的關懷及鼓勵都是我學習與成長的最大原動力，謹將喜悅與論文的學術成就與所有曾經幫助與支持我的人共同分享！. 朱志強謹識. I.

(4) 摘要本研究主要的目的是收集相關排灣族的傳統科學智慧(IKS)，探討如何將排灣族部落傳統文化，融入國小自然與生活科技領域進行 POE 教學，以改變原住民學生對學習自然與生活科技領域之態度、興趣，達到提昇學習成就。研究者以屏東縣 W 國小高年級 29 名學童為研究對象，以排灣族文化情境式教學為主題，採 POE 為主之教學模式，融入排灣族科學智慧之教學策略。其中利用相片、影片、耆老協同教學及自然與生活科技領域電子書等多元化之教學，編輯適合的 IKSPOE 活動單，並在實施過程中針對所面臨的問題，不斷地修正教學策略與方式，以達原住民對學習自然與生活科技領域之態度、興趣，提昇學習成就。研究過程中以教學現場錄影、IKSPOE 活動單、教學觀察日誌及半結構式晤談等方式蒐集相關資料，並讓原住民學生於教學初期及教學後期，進行原住民國小自然與生活科技領域學習動機與學習興趣問卷前後測，再以統計軟體進行分析，藉由質化資料與量化資料相互驗證研究結果。研究結果發現：一、研究者與科學教育研究人員，都需要努力安排更多的時間討論，進行排灣族的科學智慧與現代科學的對話，以便能夠為原住民學生詮釋與保留更多排灣族傳統的科學智慧。二、實施文化回應 IKSPOE 活動單可把握的原則有： (一) IKS 主題取材盡可能與原住民學生日常生活有關，教師要關懷原住民學生的學習。 (二)針對原住民學生，在進行 POE 教學可先口頭討論，事後給與較多的時間填寫活動單。 (三)多元評量方式鼓勵學生發言與討論。三、原住民教師比較能夠掌握文化回應教學的面向： (一)關懷的力量。 (二)教室內的文化與溝通。. II.

(5) (三)課程中的族群與文化多樣性。 (四)教與學的文化一致性。四、研究者在行動研究中的改變歷程： (一)教學研究初期，對如何將排灣族民族教育與科學教育進行連結與對話懵懂無知。 (二)教學研究中期為排灣族民族教育與科學教育之磨合期。 (三)教學研究後期，發現排灣族民族教育重要的出路，認為科學教育能夠確實自與原住民息息相關之日常生活中的點點滴滴，將排灣族文化有意義與有效的傳承。五、原住民學生對於學習自然與生活科技領域之態度、興趣的改變，並提昇科學學習成就。. 關鍵詞：排灣族科學智慧、POE、科學學習、行動研究. III.

(6) Abstract This study aims to collect wisdom of Paiwan traditional science (IKS) and attempts to find how to combine Paiwan traditional culture in nature and life science and technology of elementary school for POE instruction, in order to change indigenous students’ attitude and interest toward nature and life science and technology and enhance learning achievement. The subjects were 29 fifth and sixth graders in elementary school W in Pingtung County, and situational instruction of Paiwan culture was the theme. POE based instructional model was adopted in instructional strategy of wisdom of Paiwan science. By photos, videos, the elderly collaborative instruction and e-book of nature and life science and technology, this study edited proper IKSPOE activity sheet and continuously modified instructional strategy and method regarding the problems in practice, in order to change indigenous students’ attitude and interest in learning of nature and life science and technology and reinforce learning achievement. In research process, data were collected by video recording on site, IKSPOE activity sheet, instructional journal and semi-structural interview. At early and late stages of instruction, pretest and posttest were performed on indigenous students’ learning motive and learning interest toward nature and life science and technology of elementary school and analyzed them by statistical software. By qualitative and quantitative data, research results were validated. Research findings are shown below: 1. The researcher and science education researchers should spend more time on the discussion and have dialogue between Paiwan science wisdom and modern science in order to interpret and keep more Paiwan traditional science wisdom for indigenous students.. IV.

(7) 2. Principles to practice culture to respond to IKSPOE activity sheet are the following: (1) Topics of IKS should be associated with indigenous students’ daily lives. Teachers should concern about indigenous students’ learning. (2) In POE instruction, we can discuss with indigenous students verbally and allow them to fill in activity sheet with more time afterwards. (3) Students are encouraged to express their opinions and discuss with each other by multiple evaluations. 3. Indigenous teacher can control cultural response to instruction: (1) Force of care. (2) Culture and communication in classroom. (3) Tribe and cultural diversity in instruction; (4) Cultural consistency of instruction and learning. 4. The researcher’s change in Action Research: (1)In early stage of instructional research, the researcher was ignorant about connection and dialogue between Paiwan education and science education. (2) In middle stage of instructional research, it was the probation between Paiwan education and science education. (3)In late stage of instructional research, the researcher recognized the important direction of Paiwan education and suggested that science education can be associated with indigenous daily lives and meaningfully and effectively spread Paiwan culture. 5. Indigenous students’ attitude and interest in learning of nature and life science and technology are changed and their science learning achievement is enhanced.. Keywords: wisdom of Paiwan science, POE, science learning, Action Research. V.

(8) 目次誌謝..........................................................................................Ⅰ 摘要..........................................................................................Ⅱ Abstract...................................................................................Ⅳ 目次..........................................................................................Ⅵ 圖次..........................................................................................Ⅷ 表次..........................................................................................Ⅸ 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...............................................................9 第三節名詞解釋................................................................................10 第四節研究範圍與限制....................................................................12. 第二章. 理論基礎與文獻探討……........................................ 13. 第一節原住民傳統文化中的科學智慧........................................................13 第二節原住民的科學教育及其相關研究..........................................29 第三節情境學習的內涵及教學上的應用..........................................37 第四節 POE 教學應用在原住民學童的科學學習.......... ............. 41 第五節綜合討論................................................................................43. 第三章研究方法.....................................................................45 第一節研究設計………….................................................................45 第二節研究流程…………................................................................ .49 第三節研究工具 ……….........................................................55 第四節資料蒐集的方法....................................................................61 第五節資料分析的方法………...……......... .............................. 64. VI.

(9) 第四章研究結果與討論..........................................................69 第一節『第一次我給你看到真好』－排灣族傳統文化智慧與科學的對話 ..........................................................................................................70 第二節『開始的了啦!』－IKSPOE 教學................................................ 87 第三節『好的到底』－IKSPOE 教學的實施期....................................111 第四節『希望你明白我的瞭解』－IKSPOE 教學終程……..…...…….129 第五節『感謝的啦！』原住民學生的表現與感受...............................147. 第五章. 研究結論與建議 ......................................................165. 第一節研究結論..............................................................................165 第二節研究建議..............................................................................173. 參考書目…………...........................................................................................177 附錄...................................................................................................183 附錄一...........................................................................................183 附錄二...........................................................................................185 附錄三...........................................................................................205 附錄四.......................................................................................... 225. VII.

(10) 圖次圖 2-1 排灣族傳統知識體系…………………..………………………...17 圖 2-2 排灣族世界觀概念圖…………………..………………………...21 圖 2-3 以 Kearney 世界觀動態模型發展之科學世界觀動態模型………….25 圖 3-1 IKSPOE 研究模式圖.................................................................. 45 圖 3-2. 研究流程圖............................................................................... 54. 圖 3-3. 資料蒐集方法圖........................................................................ 61. 圖 3-4. 兩層四階段的行動研究過程整合圖..............................................63. 圖 4-1 Elliott(1991)行動研究的五個步驟................................................89. VIII.

(11) 表次表 2-1 排灣族傳統文化中的科學智慧.......................................................27 表 3-1 研究者背景..................................................................................46 表 3-2 以排灣族情境式教學計劃表..........................................................49 表 3-3「國小科學學習動機量表」信度分析.............................................56 表 4-1 IKSPOE 教學目標策略與文化回應教學面向(一)..............................92 表 4-2 IKSPOE 教學目標策略與文化回應教學面向(二)..............................96 表 4-3 IKSPOE 教學目標策略與文化回應教學面向(三)............................136 表 4-5-1.學習動機問卷前後測描述性統計………………...….………...162 表 4-5-2 學習動機問卷前後測成對樣本 T 檢定…………….……………162 表 4-5-3 學習興趣問卷前後測描述性統計…………………...………....163 表 4-5-4 學習興趣問卷前後測成對樣本 T 檢定…………….…………... 163 表 4-5-5 國小科學探究能力問卷前後測描述性統計.................................164 表 4-5-6 國小科學探究能力問卷前後測成對樣本 T 檢定…….................. 164. IX.

(12) 第一章緒論我們深信「台灣原住民的文化」是美麗寶島文化中相當重要的一環，有必要給予維護及傳承，弱勢文化想要在現代社會中生存，的確要面臨很大的挑戰。成立這個組織是因為我們深信「原住民本身的覺醒是最彌足珍貴的改變力量」。我們不作秀，我們只盼望能像一根蠟燭，默默的燃燒，為自己族人的文化傳承工作盡一點心力，未來也期望結合更多之燭光，共同照亮原住民的未來。我們深信「教育」是提高人口素質的根本方法，唯有「教育」能幫助人脫離貧困和愚昧；只有「讀書」才能創造機會和未來。所以我們很願意協助更多的原住民學子，努力求學、奮發向上、發揮原住民的才華，找到每個原住民學子的一片天空。(屏東縣原住民文教協會創會宗旨 2001：09：28). 第一節研究背景與動機一、研究背景教育機會均等理想的倡導，其實真正顯示出教育機會不均等的事實(高強華，2000)。在「教育機會均等」概念與歷史發展回顧中，有兩個基本觀念：. (一)「每個人具有相等的機會接受最基本的教育」－這種教育是共同性、強迫性的教育。 (二)「人人具有相等機會接受符合其能力發展的教育」－這種教育是分化的教育，其本意含有適應個性發展的意義，也可稱為人才教育。目前教育部推動的十二年國教，就是希望適性揚才，幫助學生發掘自己的興趣，並給予不同特質的學生，不同的學習機會與環境。長期被漠視的原住民族教育，尤其是原住民科學教育的發展及推廣在「適性揚才」的前提下更是刻不容緩！. 1.

(13) (一)均等是指過程中「機會」的均等，而非最終「結果」的相同。 (二)教育機會均等消極的作為，除了不以性別、宗教、種族、社會地位或其他條件，限制學生之就學機會外，更積極的作法是提供機會彌補種種因素所造成的缺陷，以促進立足點的平等，充分發展個人才能的意義。 (三)教育機會均等，不僅指入學機會的均等，更應包含教育內容與教育情境的均等。近年來，各國受到多元文化教育(Multicultural Education)觀點的影響，對原住民的教育極為關心與重視。多元文化教育的目標很多，其中之一是要為來自不同族群的學生爭取平等的教育機會；另一個重要的目標在於幫助所有的學生啟發適當的知識、技能和態度，使之在未來的社會中得以生存(National Academy of Sciences, 2007)。台灣的多元文化教育中，原住民的教育是當前教育工作中極為重要的一項(第一次全國科學教育會議，2002)。因此，政府大力輔助偏遠地區教育，雖然在硬體建設已大致趨近全國一般學校之水準，然原住民的教育仍面臨諸多之困難，例如：融合政策下原住民學生適應不良；教育程度落差；家庭教育與學校教育的衝突；師資素質不齊與流動率偏高；青壯人口外流，知識菁英離鄉的不良效應；都市原住民教育問題等(原住民教育改革報告書，1996；牟中原和陳伯璋，2005)，在跨文化的比較研究上發現來自不同文化、背景的學童會產生不同的科學概念的理解(Kao, 2007)。有鑑於此，研究者擬以 IKSPOE 模式提昇排灣族國小學童自然科學學習成就，此為重要研究背景說明。. 2.

(14) 二、研究動機（一）從石斧到槍砲 Barnhardt & Kawagley (2005)指出，幾千年來，世界各地的原住民，延續了他們獨特的世界觀及知識系統，歷經無數次重大的社會動盪及變革，即便轉型力量影響的結果，是遠遠超出其所能掌控的範疇，然而許多與世界觀相關的核心價值，信念和實踐的方式，完整地被傳承下來。這些古老的智慧遺產，不僅能夠因應時代潮流之更替，即使是運用於現今的世代，依舊是極為有效用的。世界各族群長期居住並深耕於特定的一個地方，自教育家到科學家，各界人士無一不是積極地在尋找讓人類更幸福的永續生活方式，而原住民的傳統知識，正好提供了寶貴且可造福大眾的經驗和教訓。長期以來台灣的教育及社會，對於原住民族文化的呈現方式，不是省略就是片段處理。再者，原住民文化的解釋權，自荷蘭據台以降，全由外來族群以其自身之主觀經驗報導，使得主流族群對原住民族群產生許多誤解、偏見與刻板印象。欲消弭這些偏見或刻板印象，最直接的方法就是從原住民的文化中，找到原住民族群數千年來，與在地大自然共生共存所累積淬煉出的傳統智慧。原住民的科學智慧，往往表現於極其平凡的日常生活，乍看之下雖非驚世的發現或定則定律，然而呈現在現代世人眼前的傳統知識，既多元豐富且又有相當程度之實用性，亟待科學教育研究者長期的挖掘與開發。綜觀世界各地原住民學生傳統的學習經驗，大多顯示對於學校制式的教育較為不感興趣。如此之現象應歸因於外來的學校體制文化，與原住民學生在地的部落生活經驗有天壤之別，絕非原住民學生先天智力之不足，缺乏創造力及解決問題的能力。(Battiste, 2002)。制式學校課程的設計、教學方法和教學策略的評鑑以及主流教育的基礎世界觀，並沒有完全充分體認和欣賞原住民自亙古以來，與生活環境相互依存的深層宇宙觀，更沒有深刻地體會傳統知識及在其社會中發展的重要性(Kawagley, Norris-Tull and Norris-Tull 1998)。. 3.

(15) 台灣原住民在數千年的傳統生活中，早已發展出許多順應大自然並與之共生共存的生態觀。這包含了自食、衣、住、行、狩獵、耕作看似微不足道的生活經驗，到精緻繁複的水土保持、防災避禍、天地運行等科學智慧。這些精采的古老智慧正是民族教育與國家寶貴的資產，亟待相關單位及有心人士有計畫地進行探究並加以宣揚。古云「見微知著」，在整體的原住民文化內涵中，科學智慧僅是台灣各個族群傳統文化的鳳毛鱗爪，其他諸如文學、藝術、倫理道德、教育觀、生活觀……等等諸多的傳統文化也是極其豐富優越，社會大眾特別是原住民，實應明白並體認其中之奧妙，重啟對台灣原住民文化的視野及觀感，才能讓大眾正視並珍惜這塊土地上的多元族群與文化，進而營造族群平等及多元尊重的和諧社會。. （二）縱觀原住民自然科學教學現場卅年的省思傅麗玉(2004)指出我們需在部落的孩子們所屬的文化背景下，營造科學學習的生活環境，以提升原住民科學學習的機會。研究者因長期服務於原住民學校，自踏入教育現場的那一刻起，無時無刻思考著如何讓原住民的孩子，能從熟悉的原始山林及傳統文化的背景中，汲取現代的學識技能，形塑成孩子們永久的知識和技能，以勇於面對並適應未來瞬息萬變的現代社會。因此，在卅年的教學生涯中，個人不斷的吸收各類知識及教學技能，並嘗試運用各種多元的教學方式，企圖要學生將學校的知識變成一種既有趣又能獲得實用知識的課程。研究者更深切期盼能將自然科學教育結合原住民的傳統智慧，實際的永續應用於其未來的生涯。透過文化實踐強化學童的自我認同感，自我策劃與決定能力。並以科學的方法養成對排灣族當前面臨問題的主動觀察、探究、思考及解決問題的能力。以達到族群多元尊重，平等共榮的目標。檢視目前原住民學校教育的教育政策及環境的安排，與過去相較已不可同日而與，然而就學生各方面的學習成就而言，除了藝能科外，其餘學科的表現和主流環境的學童仍相去甚遠。因而研究者深刻的體會原住民教育，尤. 4.

(16) 其是科學教育所肩負的挑戰是無比的艱鉅與沉重。然而若能夠眼到(用心仔細觀察)；手到(操作實驗)；口到(勇於表達)；心到(思考去學數學)，就能夠在要求學生進行科學的思考後，進一步用他們自己所理解的語言澄清，而非教師課堂上制式冰冷的教學術語來呈現其瞭解的程度。科學推論時，師生角色為互相合作、激發其思考能力，以創造課堂上有趣的對答與互動，逐漸養成學生科學思考的模式和習慣，這樣的結局，絕非當初一度想放棄至數理教育研究所進修時所能料及之事。 Shulman(1986,1987)指出，教師對於教學學科知識的瞭解應該超越課程之內容範圍。教師對於課程內容的提問、作業的選擇、評量學生的理解和選擇課程的能力，都和他們是否真正瞭解學科內容有密切的關係。如果教師對學科領域的相關知識瞭解的越透徹，就能更有效地幫助學生的學習及認知。而學生對學習的學科有更進一步的理解後，教師就能依照學生不同的經驗及能力因材施教。. （三）從風花雪月到事實求是由於研究者並非科學教育專長的教師，自進入數理教育研究所進修後，毅然斗膽自願擔任高年級自然與生活科技領域之教師。在師長們悉心地指導之下，開始依數理教育研究所習得之科學教育概念及認知，來檢視自己在自然與生活領域科技的教學是否符合科學的本質?授課的內容能否讓學生實際主動的進行科學上的探究，以培育其科學素養? 雖然並非每節課都會進行如此深層的省思，但是這樣教學方式的嘗試及改變，對研究者和學生而言，卻猶如大姑娘上花轎般新鮮有趣。科學的概念從似懂非懂中的摸索中，到認真的進行科學實驗，終於讓研究者的自然教學重新獲得了出發的方向。如何從簡單的生活常識，讓孩童主動探究他們需要的知識，企盼未來能給原住民孩子更正確的科學概念及學習科學知識的方法。原住民的科學教育，在抗拒文化霸權意識形態的宰制下，積極彰顯不同文化的相對性、主體性、及互補性。這樣的觀點隱含了二項重要的教學意義︰. 5.

(17) 第一：教師面對服務對象﹙包括學生和家長﹚的多元特性，需要具備多元文化的知能與胸襟，對於不同性別、族群的教育需求，給予特別的考量，並協助其發展。第二：每一個學生都是與眾不同獨立的個體，因而教師需能因應學生的個別差異，並納入多元文化成為課程內涵，從教學中讓學生體察人類因生活於不同的文化中而有所不同的現況，進而發展出理解各種不同觀點的能力、肯定文化多樣性的正面價值與態度，以促進正義和自由實現的社會行動力。西方科學是人類進步極其重要的媒介。專家學者在對澳洲原住民（Christie,1991）、紐西蘭毛利人(McKinley et al,1992)以及美國原住民（Haukoos and Satterfield,1986）的研究中顯示，文化及環境的差異，強烈衝擊原住民的學習的機會，造成原住民和非原住民在學習的方式是有明顯差異的現象，而此現象或許是和學校的科學教育有關。因為學校制式的科學教育偏重於線性的、抽象的和特別的語言。這也有可能是和學校制度有關，並非是科學的特殊性。對於家庭被邊緣化和學校制式系統所排斥的學生而言，科學學習和未來生涯的發展，與課業學習成就的高低幾乎是沒有多大的關聯。因此，如何運用適當的教育方式及教學方法，讓原住民的學生以傳統文化為基礎來習得現代的新知，並成為其終身受用的生活知識技能，以適應現代化的社會，是每一個教育工作者所應深入思考的問題，同時這也使本研究的重要目的之一。排灣族的文化極為豐富與精緻，其內涵有部落的歷史、族群關係、社會組織、家庭制度、親屬制度、性別文化、生命禮俗、經濟生產活動、社會規範、祭典儀式、信仰與禁忌、口述文學、歌謠舞蹈、服飾、雕刻與編織、建築藝術等等。排灣族文化的重要特質為：長嗣繼承制度、社會組織為鮮明的階級制度、泛神信仰、山田燒墾為主狩獵為輔的經濟生活方式、就地取材的石板家屋（陳枝烈，1995）。排灣族在其豐富的傳統文化中更處處充滿了科學. 6.

(18) 智慧，不論織布、家屋建築與日常生活器皿的製作與取材、食物保存與炊煮、經濟生產活動工具的製作與使用、農作物的種植、天文氣候的預測與防災避災的智慧、部落設施的規劃、狩獵活動、藥用植物、農地開墾等等在在表現出科學智慧。具體而言，例如知道利用冬天乾燥季節伐木以為石板屋之建材，如此之材料才比較不會遭蟲蛀（陳枝烈，2008）。上述排灣族極為珍貴的文化資產，是排灣族人運用自然資源的知識與智慧，與現代人類最為關注的自然保育、資源永續的環境保護意識相契合，因而，怎樣讓原住民學童深入瞭解傳統文化之優越性，期以提昇其對族群的認同感及自信心，為本研究的重要目的之二。在當今資訊快速流通的社會，所謂的知識應不再只是由單方面的提供，權威者的角色也可能受到質疑，原住民知識論的建構將不能只侷限於某一觀點的立場，各方多元的聲音及來自原住民族的觀點，將可更豐富知識的內涵。尤其在全球化的衝擊下，原住民傳統知識和科學知識之間的互動也會隨著時間的變遷能更為融合。地方本位教育的目的在於透過真實世界的學習經驗，提供學童將自己、社區、以及地方環境加以聯結，使學童看到所學與其本身的生活世界相關聯，並以生活於此地感到驕傲，甚且透過自然方式與其它世界發生關聯，使之成為願意關懷付出的公民（Chin，2001）。簡言之，地方本位教育展現出幾種特質，包括與當地環境社區連結、表現地方獨特性、多重學科統整、以學童生活經驗為教學基礎、以學童為本位進行教學、課程包含學習與行動等。因此，地方本位教育對教師教學及學習內容皆深具意義：就教師教學方面，去除主流知識的灌輸，強調在地參與式的學習，藉此可增強地方認同感；就學習內容而言，各地方的歷史發展、社會制度、信仰祭儀、經濟生產、生活方式、生命禮俗、自然生態、語言器物等等，都是不可或缺的教學資源。因此，地方本位教育的實施與倡導，可說是提供原住民科學教育發展的契機，尊重在地智慧與文化，進而使之成為學生學習與體現其生活世界的最佳教材。. 7.

(19) 研究者先分析目前國小自然與生活科技教科書中，有關排灣族文化情境式科學認知單元的問題表徵型態、概念語詞，來理解教科書的文本和呈現方式對原住民學生科學學習的影響。將排灣族文化情境式科學認知教育做一實證探討，並藉由己身服務的原住民學校從事排灣族文化情境式科學認知教育之各相關人力作一整合運用，將排灣族文化情境式科學認知教育自學術機構、學校、專業領域向下札根，並普及於原住民學校的自然與生活科技教育。另一方面也讓屏東原住民地區的學校教師，有機會接受排灣族文化情境式的科學認知教育，體驗完全不同的排灣族文化科學教育之發展，此為本研究的重要目的之三。因此基於上述研究動機與目的，本研究將藉由行動研究探討「排灣族文化情境式」，一個非制式的科學課程教學，並於教學後發展適合原住民國小學童且用語簡易的「排灣族文化情境式科學認知」活動單，以瞭解原住民學校教師最適當的教學策略，並促進國小學童科學學習的情境動機與興趣，為本研究的最終目標。. 8.

(20) 第二節. 研究目的與待答問題. 本研究主要是透過行動研究的方式，以屏東縣 w 國小五、六年級學童為對象，進行以排灣族文化情境式教學為主，藝術與人文領域為輔之教學，主要研究目的如下：. 一、研究目的 (一)收集相關排灣族的傳統智慧，並與現代科學進行對話以發現其意義。 (二)透過課程及學童實地蒐集整理，以傳承排灣族的傳統文化及智慧，並能與現行課程進行連結。 (三)以 IKSPOE 融入自然與生活科技領域教學，期以改變學生對學習自然與生活科技領域之態度、興趣，提昇學習成就。. 二、待答問題 (一)教學初期教學歷程及原住民學童學習歷程的探討：研究者如何以 IKSPOE 模式，提昇國小學童科學學習成就之行動研究教學活動結合？教學實施時遭遇了那些困難？如何解決？ (二)教學中期教學歷程及原住民學童學習歷程的探討：學童在經過此教學課程及實地蒐集整理之後，是否提昇傳承排灣族的文化及智慧？學童在經過此教學課程模式之後其學習成就之行動研究能力與面向的改變情形為何？ (三)教學後期教學歷程及原住民學童學習歷程的探討？ (四)實施族群文化融入教學後原住民學生對學習自然與生活科技領域態度、興趣變化情形：學童在經過此教學課程模式之後，對學習自然與生活科技領域態度、興趣感受為何？學童在經過此教學課程模式之後，自然與生活科技領域學習成就為何？ (五)原住民學生對學習自然與生活科技領域感受與晤談分析：原住民學生對學習自然與生活科技領域感受為何？. 9.

(21) 第三節. 名詞解釋. 一、IKS IKS 即 Indigenous Knowledge Systems（原住民知識體系），指的是長期居住在一個特定地區的人群，與所處環境所發展出一套繁複的知識及精緻的技能。其定義如下：「我們將『原住民族知識』此一概念界定為與長期居住某特定空間有關的知識體。此一知識涉及傳統規範與社會價值，以及用以指引、組織與節制人們生活方式與界定世界意義的心智概念。它是既有社會群體經驗與知識之總成，並形成面對熟悉與不熟悉的挑戰時的決策基礎……它是由社會群體透過歷史與當代經驗所累積而成。透過學習舊有知識，新知識得以被發掘；這使得原住民族知識呈現動態而非靜態面貌。」（Dei, Hall and Rosenberg, 2000:6）原住民族知識系統包含四項原則：. （一）一個世代居助於某土地領域的原住民族，從古至今為求其族群存續發展所形成的知識體系。（二）原住民族知識系統具有在生存處境中鞏固族群認同，以及處理權力、資源爭奪或分配的功能。（三）原住民族知識系統包含著族群長久以來所形成的世界觀哲學基礎，以及與此一基礎互為表裡用來面對生存世界（包括社會與自然）時所形成的實用性知識。（四）此一知識體系保有以其為核心的自主能動性，在歷史進程以及內外衝擊影響下不斷地進行調整，有所繼承亦有所汰新，以因應生存挑戰。（張培倫，2009:6）. 二、POE POE 教學策略是由「預測（Prediction）－觀察（Observation）－解釋（Explanation）」縮寫而來，藉由情境的設計與鋪陳，使學生對於科學概念產生認知上的衝突，並由教學活動中去重新建構及組織科學概念，此教學策略. 10.

(22) 源自於 1980 年澳大利亞 Pittsburgh 大學的 Champagne, Gunstone 與 Klopfel 所提出的 DOE，後來 White 與 Gunstone 以 DOE 為基礎，延伸發展出強調實驗觀察前「預測（Prediction）」的 POE 教學策略（White & Gunstone, 1992）。. 三、情境學習情境學習源自認知心理學，是指設身處地在某一些環境或是位置的學習。學習者在學習過程中與所學的情境相互結合，在真實的環境下學習並且主動建構知識和技能，以利日後將所學與日常生活相互結合達到學習遷移的目的，情境學習理論學者主張學習者的知識是透過與情境的互動過程中產生的學習結果，知識的建構應在真實活動中進行且學習活動應與文化結合 (Young, 1993)。本研究所指的情境學習包含排灣族傳統文化情境式教學活動中真實的問題及自然與生活科技教材、作業單及簡報製作系統等幫助學生學習之鷹架輔助。. 四、行動研究行動研究是指情境的參與者(例如教師)，基於解決或改進實際問題的需要，與專家、學者或組織中成員共同合作，將問題發展成研究主題，進行有系統研究，以講求實際問題解決的一種研究方法(陳伯璋，1988)。因此強調實務工作者與研究學者共同合作的關係，在學者專家的指導之下，提供新的技術方法，增進問題分析能力，診斷治療特定情境問題，提昇實務工作者專業自覺，藉以改進實務工作與學術研究之間的溝通問題(Cohen & Manion, 1989)。. 11.

(23) 第四節. 研究範圍與限制. 一、研究範圍 (一)本研究之教學內容以康軒版 5、6 年級自然與生活科技領域為主要範圍，其中包括「山河大地」、「動物世界面面觀」、「熱的傳播與保溫」、等三個單元，分別討論「排灣族山田燒耕的科學智慧」、「排灣族傳統狩獵的科學智慧」、「排灣族用火的傳統科學智慧」的文化及科學學習成就之行動研究，最後探討原住民科學教育教材及教學的問題。 (二)本研究是以屏東縣 W 國小 5、6 年級學童為對象，共計 29 人，進行以排灣族文化情境式之教學。. 二、研究限制 (一)本研究是屬於行動研究，其中教學者也扮演研究者的角色，結果容易受到研究者的信念、經驗、知識背景及複雜的研究情境所影響，因此本研究結果不宜做過多的推論，僅供具有類似的原住民學校情境時之參考。 (二)本研究僅以屏東縣一所原住民國小學生為研究對象，由於樣本數及地域性受到侷限，因此研究結果的推論可能有所限制。. 12.

(24) 第二章理論基礎與文獻探討本章旨在針對本研究的主題，蒐集與其相關的基礎理論和研究資料，加以整理、分析、歸納與彙整。研究的目的在於探討排灣族文化情境式教學之成效，本章共分為六節：第一節原住民傳統文化中的科學智慧。第二節原住民的科學教育及其相關研究；第三節情境學習的內涵及教學上的應用；第四節情境學習應用在原住民學童學習的科學學習；第五節文化回應教學；第六節綜合討論。謹依節次順序，說明如下：. 第一節. 原住民傳統文化中的科學智慧. 一、原住民知識系統（一）原住民傳統知識 Sefa Dei et al. (2002)指出「原住民知識」(indigenous knowledge)是：「一個族群與某個特定的領域，長期互動之下所孕育出的知識體系。這種知識與傳統規範以及社會價值有密切的關聯，同時也和引導、組織及規範人們的生活方式，以及建構他們的認知世界智能有關。知識是人類文化的結晶，也是人類對世界的認知所表現出來的結果，它幫助人類生存及面對這個世界。知識同時是一個社群經驗與知識的總合，並且是面對熟悉或陌生挑戰的決策基礎。⋯它是由該社群透過歷史與當前經驗所累積，透過學習舊知識的過程，新知識得以被覓著；這正是使在地知識得以源源不絕而不停滯的主因。」根據世界智慧財產權組織之「遺傳資源、傳統知識與民俗創作智慧財產權之政府間委員會」 (The WIPO Intergovernmental Committee on Intellectual Property and Genetic Resources，Traditional Knowledge andFolklore) 秘書處於 2003 年 7 月中所開之第五次會期中所為之定義：所謂「傳統知識」，係指基於傳統而生之文學的、藝術的或科學的作品、表演，發明、科學發現、外觀. 13.

(25) 設計 (designs) 、標記 (marks) ；名稱或符號、未公開之資訊，以及其他一切基於傳統在工業、科學、文學或藝術領域內智能活動所生之發明 (innovations) 與創作 (creations) 而言。其中所謂「基於傳統」，係指某種知識體系、創作、創新及文化表達方式，通常係代代相傳，且被認定? 係某個特定民族或其居住地域所固有的，並會隨著環境變遷而不斷演進者。聯合國教科文組織在『關於乾旱土地生態系統傳統知識的綜合報告』一文中，使用了「在地與原住民族知識體系」（Local and Indigenous Knowledge Systems / LINKS）一詞，用來表示原住民族在與自然環境互動的歷程中，所保有與積累發展的特定知識、技術、實踐、表現、語言、在地連結、宗教與世界觀相互關聯的整體。簡言之，所謂的原住民知識即指原住民對於其身處之世界的認知表現結果（張培倫，2008）。巴蘇亞．博伊哲努（2005）對原住民族知識定義為「生物及文化多樣性」：｢面對擁有各樣地質地形的台灣土地，原住民族分別發展出刀耕火墾輪作、採集、狩獵、漁撈的運用方式，從而衍生出龐雜的土地共處倫理，對於高山、深谷、河川、海洋以及樹木、花草與棲息其間的鳥獸蟲魚之類，亦都有其複雜的對待態度與深層的宗教、哲學構想。｣由於這樣的倫理與構想，以及具體的實踐，他強調原住民族知識的記錄、分析、及統整，透過集體知識的回溯及詮釋，從新啟用族人傳統的經驗及知識，「禮失求諸野」，因此，所謂的原住民族知識，就是原住民族因地制宜的生存智慧（2013，施正鋒）具體而言，傳統知識所涉及之範圍包括農業知識、科學知識、技術知識、生態知識、醫藥知識 (此包括相關之藥品及治療) 、生物多樣性相關知識等；但廣義之傳統知識亦包括傳統之藝術作品、手工藝品及其他文化成果之表達，如音樂、舞蹈、歌曲、手工藝、設計、傳說及藝術品、語言之要素，如名稱、地理標示及符號，以及其他具可變動性之文化遺產，這些屬於人文藝術有關之文化成果表達，故通稱為「民俗表達形式」或「傳統文化之表達」 (Mugabe, 1998) 。. 14.

(26) 郭華仁等（2005，59-61）指出，原住民知識特性具有：起源乃是族群共同創作的、整體的(holistic)。其傳遞方式為代代之口語相傳。原住民知識會因社會環境變遷而演進，其原創及創新者常無來源可考，通常會歸於某個居住在特定地域，並具備上述特性的人。總而言之，原住民知識系統與原住民文化價值、信仰，甚至是傳統制度有著密不可分之關係。更因它並非是具體可見，較為無法以文字具體表述確，因此增加了其保存的困難度。原住民知識的形成或範圍來自於當地居民對農業、健康照護、食物生產、教育、自然資源管理及當地其他各類型的行為活動。它雖然作為一種地區性的知識，但是其獨特性，卻豐沛了人類的知識體系。並且它對在地部落提供在世上多元的生存方法。此外，它不僅是一種人類文化，也是科學家與計畫工作者，解決當地社區難題的方法(ICIK, 2008)。. （二）原住民知識系統的特性近年來，原住民族傳統知識似乎漸漸成為一種顯學，許多人投入採集各種原住民族所擁有的知識，或者急著想要馬上拿著一套既有的知識分類架構表，然後以此網篩，將眼前所看到的材料，無論是文字、影音或實物分門別類，好將原住民族知識庫建立起來(張培倫，2009)。原住民族知識的流動性、多元性與混合性提供了我們一個或許更為貼近現實的想像空間，此一空間之特性約略可以縱剖面與橫剖面兩個面向說明。就縱剖面來看，知識之內容及其形成是不可能停滯在某個時間點，從亙古至當下，其傳衍與變化隨時都在進行，也隨時都在與時俱進。就橫剖面來看，各個民族的知識系統不可能完全自絕於外部社會的知識系統，透過相互間的交流學習，各民族對於原先陌生的知識（無論是實用抑或基礎層次）都有一定的自主消化能力，而且同樣也具備以自身知識體系影響他者的可能性。在此擬經由傳統知識與現代科技之比較來說明傳統知識之特性 (張培倫，2009)。. 15.

(27) 1.傳統知識的起源係為整體族群之集體創作：. 傳統知識的起源，是原住民或傳統社區居民基於日常生活與周遭環境的互動所產生的觀念，這樣所形成的知識可說是整體的，並且經常是經由觀念的傳遞，集體演繹而成。雖然集體創作並非傳統知識的必要條件，也有可能是個人所獨創。由於傳統知識的整體性，因此其內容常是敘述性的、是直覺的、是為現象的關聯，而其概念的演繹經常是重複驗證的、侷限於現象的；不過這並不表示傳統知識缺乏抽象概念的支持。 2.傳統知識的創作者經常較為無法考究：許多傳統知識由於是長期集體的創作所產生，而且其過程缺乏文字記載，因此常無法認定知識的創新者。當今傳統知識的形成，既然可能發生於短期之內，因此其創作者也可能能夠指認。 3.傳統知識常隸屬某個特定居住領域的居民：特定的傳統知識經常是創新、保存於於較為封閉的社會，為特定地區的居民所共有，或者某地區的個人或少數人所擁有；然而傳統知識的擁有者通常對之並不具有如西方社會所賦予的私權。而傳統知識擴散較為侷促，而且是不具有系統性的。 4.傳統知識之承傳係基於代代口耳相傳：原住民傳統上並無文字，因此其知識的累積只能靠代代間的口語或肢體語言來傳遞。反之近代科技的傳承則主要是仰賴文字紀錄與發表，教授者的功能只是加速知識的傳遞。然而並非所有傳統知識都缺乏文字記載，例如中國、印度傳統醫學都是經由經典的出版而擴散流傳，而這兩者目前都被 WIPO （World Intellectual Property Organization，世界智慧財產權組織）視為傳統知識的典範。新的傳統知識，也可望經由文字記載而流傳。 5.傳統知識具適應性，會因社會環境的刺激及變遷而演進：傳統知識既是人類為適應環境所產生，因此在環境的變遷下，傳統知識並非靜止的，而是動態的；因此所謂傳統，並非一定指過去的知識，而是指. 16.

(28) 該知識產生的方式是「傳統的」。近代科技當然也是經常演進，而且其速度遠比傳統知識者快速，其改變的幅度可能是相當巨大的。然而這並不表示現代「傳統知識」的創新速度一定很慢，特別是在傳播時代，原住民與傳統社區居民與環境的互動所產生的觀念，是可能在短期間擴散流傳的。不過傳統知識的變動，似乎缺乏典範性的革命，除非受到外來文化巨大的衝擊。傳統中醫從秦漢之際到目前為止仍然以陰陽五行為基礎，可見一般。. （三）小結-排灣族傳統知識排灣族是古老且具內涵的民族。知識即生活，生活即知識。耆老的部落智慧與部落經驗長久的累積並世代傳承，構成了排灣族傳統的知識體系。研究者參考陳雪華（2009，P18）臺灣原住民族上層知識組織架構之建置，將排灣族傳統知識整理如下圖：. 圖 2-1 排灣族傳統知識體系. 17.

(29) 二、原住民的世界觀（一）世界觀的定義 Proper、Wideen 和 Ivany（1988）認為世界觀是一套對於實有（reality）本質有意識或無意識的信念和如何獲知實有的過程。郭重吉教授引用 Wallace 對世界觀的定義：世界觀乃是個人和社會對所處世界的概括性、一般性的構想，它決定了個人的社會、政治、哲學、宗教、道德、美感及科學理論取向（葉一萱，1999）。「世界觀」決定人的思維、情感、行動及反應的傾向，是人類在自覺或不自覺中對於事物的真實性所持的信仰（Ogunniyi, Jegede, Ogawa & Oladele, 1995）。傅麗玉（1999）則認為世界觀是個體和其所在的社會文化與生活環境的互動下，對其週遭的事物及自然現象的詮釋、見解與反應所形成的一套自成邏輯的心智架構，其決定個體的內在思維與外顯行為的傾向。李暉（2013）提及世界觀（worldview）是一個民族看待實有（reality）的方式，不同族群的人們對其生活環境或自身文化之影響，對自然界形成特有的世界觀，迥異於西方科學的世界觀（Kearney, 1984）。個體在其與所接觸，所生活的社會文化及外在環境的互動之下，對其週遭的事物及自然現象的詮譯、看法、與反應所形成的一套自成邏輯的心智架構，不同地區的原住民族群面對著不同的生存挑戰，對這些領域之分類方式亦有所差別（Barnhart & Kawagley, 2005）。綜觀以上學者的詮釋，世界觀是指個體對其周遭的事物所持的一套綜合性的看法或理解方法。也就是說個體的世界觀讓人思考這個世界的運行，以及個體認為本身在這世界所應扮演的角色，所有的決策與行動皆以個人的世界觀為中心圍繞著。. （二）台灣原住民族的世界觀台灣原住民族長久居住在其傳統領域數千年之久，所發展出與其生存之環境息息相關的文化及世界觀。台灣原住民醫學學會理事長高正治醫師，在 2011 年 5 月在台東大學以「災後社會文化重建的核心」為主題的學術研討會. 18.

(30) 中曾說：原住民活在當下的存有意識與西方人活在未來的存有意識的不同，導致不一樣的生活態度。對原處於狩獵文化的原住民而言，食物是天地所提供的，要吃時才取用，沒有冰箱的時代也就沒有所謂儲存的概念，這種食物不私藏的概念一直延續至今，更衍生出人類最為珍貴的美德－｢分享文化｣。他認為台灣原住民文化的世界觀特點如下（高正治，2011）： 1.與大自然共融的靈性意識（spiritual consciousness）。 2.宇宙生生不息的整體世界觀（wholistic worldview）。 3.活在當下（being）的存有意識。 4.原住民相信人與世界是一體的，人應敬畏創造世界的神。布農族和西方科學家一樣都相信自然界的運行都有固定的規律性，但是布農族人並不像西方科學家一樣急於探究大自然背後的奧秘，刻意建立一套理論來解釋大自然規律的原因，希望理解整個大自然運行規則的原理。布農族人認為自然界一切的變化都是 dihanin 在背後操控的結果（dihanin 是布農族人信仰中心，萬物之尊，沒有時空界線的存有，萬物生命的給予者和奪取者），一般人沒有必要去了解 dihanin 如何操控大自然的方法，當然也不會以實驗及論證來驗證其想法的真偽對錯。對於布農族人來說，最重要的就是如何依循 dihanin 的規則來生活，而不是考證整個大自然運行規則的原理。例如布農族人會依據生活週遭規律的自然現象所建立的日、月、年的概念，讓布農族人配合大自然的規律耕種小米與從事狩獵活動而不虞匱乏，並且深信這些規律的大自然現象皆是由 dihanin 所掌控，進而將祭祀活動及道德教化融入日常生活之中。至於為何會日昇日落、月相何以陰晴圓缺，布農族人並不會加以深究。所以布農族人與西方科學家雖然都觀測到某些相同的大自然現象，但是其動機及解讀方式皆不同。除此之外，西方科學認為人無法與大自然溝通產生互動，彼此之間並無任何關係。但布農族人卻認為人與 dihanin 是緊密不可分離的，因為人就是存在於 dihanin 之中，可藉由儀式來與 dihanin 溝通，希望在生活上獲得 dihanin 的協助（林育誠、李暉，2009）。. 19.

(31) （三）排灣族的大武山世界觀大武山是排灣族的家鄉，是族人數千年來共同演出的歷史舞臺。它庇佑排灣族人生命的繁衍及生存的保障，孕育了精緻的排灣族部落王國文化。大武山稱 Kavulungan，意指眾山之母，比擬是大姆指，排灣語用 Ka- 表示起初，發端的，原始的狀態。Vulungan 是指大姆指。所以 Kavulungan 便指最高的山，眾山之山，只能用大姆指來形容大武山的俊美、豐富和神秘性。Kavulungan 分成北大武山和南大武山。北大武山標高 3,090 公尺，南大武山的標高 2,598 公尺。這兩主峰所形成的自然生態、資源豐富，主峰的神秘使排灣族的生命故事、精美的文化、緊密的社會制度、敬虔的信仰無不與 Kavulungan 相關。 Kavulungan 主峰稱為 Tjagaraus，即天。是創造者的所在地。Kavulungan 是天、地和人相通的通道，宗教認同過於對山本身的認知，排灣族宗教信仰是 Tjagaraus 為依歸。排灣族慎終追遠時，Kavulvngan 是其原點 (童春發，2007)。因此，大武山(Kavulungan)對排灣族來說是有其特別的意義。大武山是具有屬天(神界)和屬世(人界)兩面的意義。屬天的部分稱為 Tjagaraus(Tjagaraus 是排灣族的主神)，屬世的部分 kemacauan(今世)，這涉及到排灣族的自然資源、神話、傳說與故事。天界與人界之間有一個淨化自己的空間。因為不潔淨的人死後不能直接進入神聖的 Tjagaraus，因為那個空間是神聖的，為那些以淨化的生命所預備的地方。人是被神安置在自己的心肺附近，及安全的所在。因而人看為是險峻深谷、山峰、河及溪流和斷崖峭壁都是神聖之地，因為它們是神巡視所造的人和大地的路徑，因此人不能隨便濫墾河川阻礙神的通行(童春發，2005)。排灣族的世界觀，是源自於大武山林野環境生生不息的自然法則，經過無數之世代醞釀而生。以族人對傳統領域的劃分的方法為例，陡坡及河溪兩側之土地化為禁耕區，陡坡、懸崖、頂峯原始林及河域兩側，通常是劃為神域聖地、獵場或劃歸靈界祖靈。這些嚴謹的劃分法，其所在核心的價值上潛在的內涵及意義，無非是為了透過善用自然環境的特質，來達到保護山區特殊的地理環境。因此，部落在對傳統領域土地的劃分，建構了一套理念基礎。群山峯頂隸屬神界，溪澗峽谷定位為魔界，以信仰強制規範人類對山頂及峽谷的使用，方可確保峯頂及峽谷完全不遭受到人為因素的破壞。. 20.

(32) 陡坡及原始林設定為獵場用地，其目的除可維持野林的生態和物種生命外，更換來陡坡及原始林永續及安全的概念。河域溪澗兩側的土地，劃歸為往生祖先的靈界地域，也屬強制性的法則。在傳統的信仰上，若不慎侵入該領域，則生命會遭致不測。故以此無形的罰則及信念，保護層層山巒的基底，使坡地和山麓永保安全，讓山林免遭沖毀崩塌的惡運，這就是排灣族人與山林許下的約定，更成為了排灣族人世世代代恆久的信念。. 圖 2-2 排灣族世界觀概念圖(引自童春發，2005). 三、原住民科學與科學世界觀（一）原住民的科學 Ogawa 早在 1989 年把被統稱為原住民知識，或本土知識的原住民生活經驗中的科學原理，廣泛的定義即為是為原住民科學，也將之視為廣義科學的定義下許多種類科學中的一個種類。Ogawa 認為原住民科學是每一個原住民文化都具有獨特科學，通常是由族裡的長者口語相傳或由實際的體驗中傳授，並受整體文化的知識系統所薰陶。而這些「科學知識」常常伴隨著族群的活動，鑲嵌在其族群文化之中，同時也深深受到部落文化社群所孕育的世界觀所影響 (Snively, Ci & Corsiglia, J, 2001)。原住民傳統文化中蘊涵了許多科學原理，原住民生活世界中更有很多生活智慧具有科學原理的架構，諸如原住民生活經驗中的時間概念、空間概念；平日溝通時使用的族語，及傳統生的食、衣、住、行、育樂與科學學習等(依憂樹．博伊哲努，1999)。. 21.

(33) 近年來科學教育的研究越發以社會文化所建構的科學知識，來促進課室中西方科學概念的學習情形，並認為在原住民傳統文化裡所應用的科學原理，是與西方科學並存的原住民科學 (吳百興，2009)。即強調所謂的西方科學應與其他非西方的地區族群所擁有的科學一樣，都是「科學」的一個分枝 (Carter, L, 2008)。換言之，原住民科學的存在是在日常生活中，所發展出的一套知識系統，而這個知識系統往往是來自於其生活或生存的方式 (Aikenhead & Ogawa, 2007；Ogawa, M, 1989)。原住民的科學常常是表現在極為不起眼的日常生活之中，例如，傳統時期，雅美族出海捕捉飛魚，拼板舟行駛在夜黑風高的海洋中，當時並沒有羅盤式指南針，但是達悟族人不會迷航，且能找到漁場所在，在順利捕得飛魚之後，又再返航（陳枝烈，2009）。達悟族人海洋知識的建立，是希望在恆之不確定的大海上，從事漁撈漁事的同時，可以對自己的生命多一份的保障。天候風向的變化、潮汐的更迭，成為達悟人在地知識的基礎，也是他們一般男性應有的基本常識，從這兒理解他們在海上生產的經驗累積，在現今完全依賴自然科學的知識，及現代化持續性的侵襲蘭嶼的同時，如此的，他們原初建立的在地知識皆有於我們瞭解，達悟人過去統整環境空間的認知，轉換到他們歲時祭儀的儀式文化，透過儀式的展演，回應天候海象，日月潮汐的變幻更迭，建立了他們井然有序的飛魚漁撈的文化。（夏曼•藍波安，2009）台灣原住民的文化，不僅止於為世人所稱道之歌舞蹈、狩獵、飲食、及慶典等表層生活上，有許多蘊含科學智慧的原住民文化，其實是深藏於其生活文化之底層且俯拾於周遭。由於台灣原住民族群數幾達卅餘種，僅以人口數最多之阿美族為代表，將原住民日常生活之科學智慧表列於後：表 2-1. 阿美族的植物科學（引用自王前龍、謝振文、李昕翰、楊雅鈞、楊. 書毓、廖彥偉，2006）主題. 內容. 22.

(34) 傳統家屋－阿美族. 傳統家屋是利用茅草、菅蓁、黃藤等植物搭建，本次. 常用的植物建材. 展出的是泰源部落拉兵隊耆老依傳統工法搭建而成。. 樹皮衣－構樹與維. 從植物學的觀點來看，樹皮衣是利用植物纖維擁有軔. 管束植物的組織構. 度的特性製作而成，其主要材料是採用構樹的樹皮。. 造. 本次展出的是由都蘭部落的耆老們利用敲打構樹，使樹皮脫落後製作完成的。. 薯榔－薯榔中的膠. 薯榔的塊根裡含有豐富的單寧酸與膠質，可以讓漁網. 質與單寧酸. 的纖維材料變堅固，好像加了一層保護膜，同時具有防水與防腐的功能。另外，薯榔染液也可以幻化出具有傳統色彩的染布。. 竹炮－電石加水產. 台東電光部落的阿美族人會利用刺竹做成竹炮，在竹. 生乙炔. 筒中放入電石與水形成乙炔，在點燃產生爆破聲，藉以趨趕鳥獸。演變至今，竹炮多用來當作慶典時禮炮。. 陷阱－利用軟毛柿. 阿美族的社會很早就轉型成以農耕為主、以狩獵為副. 樹枝與桂竹儲存彈. 的型態，因此農閒時才會上山狩獵，而且以獵物出沒. 力位能. 地點設置陷阱為主，其中鳥陷機、水平絞環陷機與弓陷機為較常用的陷阱，是利用軟毛柿樹枝與桂竹儲存彈力位能的原理來製作而成。. 魚藤－魚藤酮阻斷. 傳統上常用魚藤捕魚，魚藤的魚藤酮成分會切斷神經. 神經細胞產生多巴. 細胞的能量補給，阻斷其產生多巴胺，所以魚就呈現. 胺. 麻痺的狀態，利於人類抓補。. Siraw、Kiru 與 Tinpa 在魚、肉不易取得的年代，阿美族會利用食鹽使細菌－食鹽與煙燻的食. 脫水抑制成長的原理來醃漬 Siraw (醃肉) 與 Kiru (醃. 物保存作用. 魚)，也會利用煙燻的方法來製作 Tinpa (燻肉)。. 童玩－動能的轉換. 早期阿美族小孩會應用芭樂樹、桂樹等植物製作各式各樣的童玩，享有童年的歡樂。本次展出阿美族文化圈中常見的 11 種童玩：陀螺、竹陀螺、竹蜻蜓、竹弓箭、竹管槍、竹槍、水槍、高蹻、風箏、木琴與口簧琴，並分別簡介相關科學原理。. 23.

(35) （二）科學世界觀科學世界觀是一種根源於個體所處的社會文化中的世界觀，代表著個體的科學世界觀是經由對外在物質環境、社會文化行為及文化系統之間交互的動態關係的「想像」(imagination)所形成。因此當個體面對自然現象時，會因所處的社會文化與生活環境所養成的世界觀，以及運用既有理論、實驗數據或抽象的數學推論來進行詮釋及建立理論 (Polanyi, M, 1975)。此外，科學是世界觀並不是以另一個科學世界觀取代原有的科學世界觀的轉化過程，而是以新的科學世界觀尋求更富有意義的看法，以其滿足追求的意義，此時科學世界觀才轉換產生並逐漸接收新的科學世界觀。 Costa(1995)指出學生往往會帶著來自同儕、家庭所形成的文化，而在課室中學習科學知識時，則又面臨屬於科學的另一種文化，這種現象稱之為跨文化經驗(cross cultural events)。原住民學生的日常生活所接觸的世界與學校課室裡教授的西方科學之間存在有藩籬，因此往往造成認知上的衝突與困境。Phelan 等人(1991)則提出了一個跨越文化藩籬的四種模式： 1.當世界是一致的(即沒有藩籬)，轉換變成平順的容易的(smooth)。 2.但當兩世界是有不一致的情形時，則為需管理的轉換(managed)。 3.若兩世界之間的差異是為多樣的則會導致有風險的轉換(hazardous)。 4.或當為完全不一樣的世界時，學生會抵抗轉換，則跨越或轉換是不可能發生的(引自吳百興，2009，頁 11)。另外以 Kearney 世界觀動態模型對個體科學學習的過程中科學世界觀的形成與轉換，提供一整體性的解釋，並可進一步根據下圖 2-2 Kearney 的世界觀動態模型發展成科學的世界觀動態模型 (傅麗玉，1999)。. 24.

(36) 圖 2-3 以 Kearney 世界觀動態模型發展之科學世界觀動態模型（引自傅麗玉，1999，頁 75 )。對於個體在所處的社會文化中會形成個別的生活世界觀，而科學教育就在引導個體檢驗其世界觀與科學世界能夠進而轉換其世界觀，使個體從生活的世界觀進入科學的世界觀，科學學習歷程是個體世界觀轉換的歷程，個體的世界觀決定個體對自然現象與新的學習內容的認知與行動方式，有意義的科學學習必須是由個體對所學的事物進行詮釋，並建構個人的意義，個人意義的建構源自詮釋過程與個體世界觀的轉換過程 (Cobern, W.W, 1996)。根據西方科學所建立的學校的科學課程企圖讓所有學生適應其文化，進入西方科學的價值觀 (Aikenhead, 2001)，但這只是對極少數世界觀與科學世界觀產生共鳴的學生才有效果，縱然學校的西方科學課程是如此頻繁的實施 (Cobern & Aikenhead , 1998 )，所以，對大數的學生而言，適應西方科學的文化，如同是接受外國文化的同化一樣 (Aikenhead, 1996 ) ，當然就會有適應不良的問題發生 (引自郭富祥，2009，頁 21)。. （二）原住民的科學世界觀光復以來，臺灣中小學自然科學課程的發展，受歐美中小學科學課程影響多強調西方科學的世界觀，近年來，雖逐漸重視本土化的基礎，原住民的世界觀在中小學的科學課程中仍未受重視 (傅麗玉，1998)。然而以科學學習上的空間概念而言，如同 Kearney(1984)所舉的空間的知覺例子，鄉村的人因. 25.

(37) 生活空閒遼闊，其對空間的知覺一定比都市中生活的人，更需要依賴自然方位的判斷，反而不太需要人為的方位判斷。山區原住民的生活與大自然的關係密切，在他們的世界觀裡，對空間的知覺比較傾向「東、西、南、北」方位的判斷，而不是「左、右、前、後」。從科學世界動態模型中，個體科學世界觀轉換，對其所在的社會與地理環境中的自然現象的知覺與詮釋，是一必要的過程。因此，原住民中小學科學課程與教學必須提供機會，讓原住民中小學生在其生長所在的社會與地理環境中學習科學，以其原有的世界觀對與教學單元相關的自然現象進行詮釋，同時導入相關科學理論中的自然現象，透過教學單元中的科學概念知覺，而轉換世界觀，達成科學學習(引自傅麗玉，1999，頁 79)。傅麗玉的 WOLF 模組有五個基本架構：1.傳承：取材從學生的生活世界、傳說故事或傳統自然生態智慧等等周遭的環境事物及對其之想法，以傳承原住民傳統世界觀。2.表達：讓學生自上述傳統世界觀的事物及觀點中取材，以表達自我世界觀。3.探索：在教師的適當引導下，讓學生透過傳統文物或器具實作中，讓學生以其既有的世界觀進行探索，並詮釋相關自然現象的方法。4.形成：教師提供與科學課程相關的科學現象與理論的實驗活動，引導學生循序漸進的進入科學課程中的科學概念，讓學生因欲修正察覺到既有的詮釋方法裡所產生的困難，而習得並形成相關的科學概念。5.連結：應用新概念解釋從傳統世界觀取材之事物，並逐漸在原住民族的生活世界與學科世界間建立關聯，並實際應用於日常生活及學習中。在原住民族的世界觀與科學世界觀之間建立關聯，從我族文化觀點看待學科概念，也能從學科觀點深入思考我族的文化觀點(傅麗玉，1999)，以將科學世界觀結合原住民族的世界觀，應用自身生活環境中的概念去學習新概念。原住民知識之所以可運作並發揮「作用」，就在於它必須是在不斷的和其所處的大自然的產生互動。希望藉由原住民知識，對整體社會之人地關係發揮正面貢獻，則重新調整現代國家與原住民族之關係、使原住民有權在其領域及既有的認知上實踐其知識，是不可避免先決條件。所以，原住民社群如. 26.

(38) 何經由和現代科學知識對話，展現與詮釋自己傳統智慧，幫助主流社會重新認識到這些知識的實踐和延續，除了對原住民族社會的發展極為重要之外，同樣會有助於整體主流社會利益之創造。原住民有自己獨特方式來看待宇宙、世界和人際之間關係(Ascher, 2002; Eglash, 2002)。基於排灣族和大自然長期互動，以及對台灣南部山林細微訊息的掌握，往往在其傳統文化中蘊含了世界觀及科學觀。在傳統觀念中將人視為與萬物平等及資源永續觀念，對非排灣族族群而言，往往能夠啟發現代社會對於大自然生態及其相關資源使用與維護方式，進行深層反思。而這樣具有普世價值的世界觀及科學觀對排灣族內部而言，更創造了不同的價值。排灣族如何經由和現代科學知識對話，展現與詮釋自己的世界觀，幫助主流社會認識其世界觀的實踐和延續，除了對原住民族社會的發展甚為重要之外，同樣會有助於整體社會利益之創造。當世人讚嘆排灣族華麗的服飾及傲人的傳統視覺藝術表現時，往往忽略了排灣族也擁有極其豐富的生活科學智慧。事實上，排灣族的科學智慧是非常生活化的，其內容是排灣族族人長期以來與大自然互動的智慧結晶，這些智慧與當前的科學知識是相通的。由此可見，排灣族亦擁有許多深奧的科學知識，只是這些科學知識可能不完全能以西方科學的系統或方法去了解它，這是當我們要進行多元文化的科學教育時不可不知的。要進行多元文化的科學教育時，首先應掌握的就是原住民文化中的科學智慧。陳枝烈教授自 1993 年開始，在原住民部落進行排灣族傳統文化的田野研究，雖未以科學教育為探討領域，但是卻接觸了許多有關科學的排灣族文化，其研究結果整理概述如下表：表 2-1 排灣族傳統文化中的科學智慧傳統文化. 科學智慧. 取材製器. 1.建築石板屋石材及木料之處理。 2.編織竹籃取材之時機。. 27.

(39) 水土保持. 1.山坡地耕種時就地取材的水土保持自然工法。 2.部落步道及駁坎設施的水土保工法。. 紋身文化. 1.紋身的時機。 2.傷口治癒及防止發炎的方式。. 食物處理. 1.釀小米酒發酵的方式及時間之掌控。 2.水煮食物時利用例如血桐葉層層覆蓋以增加其熱對流。 3.芋頭乾的烘烤時大小芋頭的排列及爐灶的架設。. 氣象預測. 1.觀天象變化判斷天氣之陰晴。 2.察覺周遭動植物的變化預測颱風。。. 狩獵文化. 1.依據獸類的足印及糞便判斷獵物的種類及大小。 2.深山密林間方向之辨別。 3.飲用水之取得。. 排灣族擁有許多的科學智慧，例如：不同季節植物生長原理、山坡地水土保持、人體紋身傷口避免感染處理、水與物體向下滑（流）動的重力原理、燃燒原理以及燃燒有乾燥與防腐的效果、唾液發酵、大氣科學的變化、生物習性與動物保育、山林生態等等地智慧。排灣族傳統科學智慧其源起雖與現代西方科學不同，有些可能甚至與禁忌或信仰有關，雖至今仍尚未曾以嚴謹的科學方法加以驗證，但卻與西方科學的原理與內容有其相同之處，因此是可以轉換為現行科學教育教材與教學之基礎的(陳枝烈，2009)。上述僅略舉排灣族族人長期以來與大自然互動的智慧結晶，然而這些智慧卻與當前的科學知識是相通的。由此可見，排灣族亦擁有許多深奧的科學知識，只是這些科學知識可能不完全能以西方科學的系統或方法去了解它，這是當我們要進行多元文化的科學教育時不可不知的。研究者認為要進行多元文化的科學教育時，首先應掌握的就是原住民文化中的科學智慧。這些看似平凡的生活文化都具有豐富的科學智慧。若能加以探討，並窺得其中的奧秘，一定能對原住民學生在進行科學學習時，增加許多動機與概念的獲得。所以，從原住民文化中探討其中的科學智慧，應是頗具價值的（陳枝烈，2009）。. 28.

(40) 第二節. 原住民的科學教育及其相關研究. 一、相關原住民科學教育的研究隨著多元文化為圍成風的影響，科學教育也逐漸開始從多元文化的觀點深思。正如 Reiss 所述，近代科學教育的潮流強調多元主義的科學教育（pluralistic science education），科學教育強調應幫助來自不同社會文化背景，持有不同世界觀的學生學習科學，並從中學到如何肯定不同社會文化，不同族群以及不同性別科學的貢獻與價值。基於此，我們如何來協助原住民學生提升其科學學習成效，傅麗玉（2003）就曾經指出，可以從原住民的生活世界的不同層面，討論原住民生活世界中的經驗與中小學科學課程教材的設計。這些層面包括：人與人、人與自然的互動關係、時間知覺、空間知覺、自然景觀、食物、住屋用具及娛樂。加拿大 University of Saskatchewan 所採取範圍涵蓋較廣的「地方本位教育」（place-based education）的概念（Michell, Vizina, Augustus & Sawyer, 2008）。而從其他國家的原住民科學教育經驗顯示，認為科學教育應重視不同學生在不同社會文化背景的生活經驗與科學學習的關係，讓學生肯定不同社會文化、不同族群以及不同性別對科學的貢獻與價值(Reiss, 1993)。因此，美國的改進原住民教育計畫(Promoting Programs on Native Education) 將科學教育做為原住民的終生教育，統整科學課程與語文課程，採用具有當地特性的教材為主，要使所有學生都能學到科學，讓科學成為原住民生活的一部分 (Native Education Initiative of the Regional Educational Labs, 1995)。在國內實際的研究中，李文德（2004）則分別從排灣族、布農族、魯凱族的文化探討其中的科學內涵，並發展出鄉土教材。傅麗玉（2004a）藉由泰雅族醃苦花魚的製作過程分析醃苦花魚相關的科學概念。在泰雅族的傳統生活中，由於魚肉類的食物取得不易，希望能將吃不完的食物長期保存，以便隨時取用。由於受到生活環境的限制，最簡單的保存方式就是醃製。醃製食物在泰雅族部落極為平常，只要有需要便上山打獵或到溪邊射魚，以保持家. 29.

(41) 中存量。泰雅族人先以食鹽和冷米飯醃製苦花魚，以食鹽醃魚雖然可以阻止壞菌生長，但是又希望能夠在保留好菌後，同時阻止一些在食鹽中更容易繁殖的細菌。所以，醃苦花魚時，採用冷的米飯，鹽醃過的苦花魚交互重疊堆積，米飯經過一連串自然發酵過程產生醋酸，將食鹽醃過的苦花魚輕微酸化，達到更好的防腐效果外，醃魚的風味會更好。傅麗玉認為這過程中的科學概念包含滲透壓、發酵反應以及苦花魚相關的生物與生態概念。因為用食鹽醃過的魚，因為食鹽溶解於魚皮表面的水分，形成一層飽和食鹽水，飽和食鹽水滲透壓高於細菌細胞，使得細菌的原形質萎縮，而達到阻止細菌繼續生長的效果。傅麗玉（2004b）也認為由於泰雅族染織的材料均取自於大自然中的植物，因此，泰雅族傳統織布文化中煮紗、染紗的過程，蘊含豐富的自然科學概念，包括：薯榔的生態特性，色素在不同酸鹼中顏色變化、灰汁的去雜質與油汙的效果，指示劑以及染料化學相關概念。王前龍等人（2006）也針對阿美族傳統植物世界，探討其中的科學意義，研究指出阿美族之樹皮衣，是利用構樹的樹皮所製成。纖維擁有韌度的特性製作而成，其主要材料是採用。而染色用的薯榔的塊根裡，含有豐富的單寧酸與膠質，可以讓魚網的纖維材料變堅固，好像加了一層保護膜，同時具有防水與防腐的功能。另外，薯榔染液也可以幻化出具有傳統色彩的染布。臺東電光部落的阿美族人會利用刺竹做成竹炮，在竹筒中放入電石與水形成乙炔，再點燃產生爆破聲，藉以驅趕鳥獸。阿美族於農閒時會上山狩獵，而且以獵物出沒地點設置陷阱為主，其中鳥陷機、水平絞環陷機與弓陷機為較常用的陷阱，是利用軟毛柿樹枝與桂竹儲存彈力位能的原理來製作而成。傳統上常用魚藤捕魚，魚藤的魚藤酮成分會切斷神經細胞的能量補給，阻斷其產生多巴胺，所以魚就呈現麻痺的狀態，利於人類抓捕。在魚、肉不易取得的年代，阿美族會利用食鹽使細菌脫水抑制成長的原理來醃漬 siraw（醃肉)與 kiru（醃魚），也會利用煙燻的方法來製作 tinpa（燻肉）。. 30.