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文檔簡介
1、國小自然科教師對科學(xué)史教學(xué)的態(tài)度之初探研究侯志洋 許良榮刊於民國90, 科學(xué)教育月刊,242期,2-13頁摘 要本研究為一初探性的調(diào)查研究,目的在瞭解國小自然科教師對於自然課中使用科學(xué)史教學(xué)之相關(guān)議題的看法及態(tài)度為何?研究工具為自行發(fā)展的調(diào)查問卷,樣本為臺中師範學(xué)院進修部暑期教學(xué)碩士班之國小在職進修教師,包括科學(xué)教育研究所及環(huán)境教育研究所各一班,回收之有效樣本共計43人。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)在科學(xué)史教學(xué)之相關(guān)議題的其中四個向度:科學(xué)與歷史兩者是否相容、科學(xué)史之教學(xué)功能、學(xué)生之科學(xué)概念與科學(xué)史中科學(xué)理論的發(fā)展平行、科學(xué)史與學(xué)生的科學(xué)信念具有正向的態(tài)度,顯示受測教師傾向於能夠接受科學(xué)史教學(xué)的理念,此為落實
2、科學(xué)史之教學(xué)的有利因素。但是由第五個向度教師對現(xiàn)有的科學(xué)史教學(xué)資源之觀點的調(diào)查結(jié)果顯示;教師們認為科學(xué)史教學(xué)的相關(guān)資源並不充足,尚有賴研究者與教師共同投入發(fā)展與研究。最後本研究依據(jù)研究發(fā)現(xiàn)提出數(shù)項建議。關(guān)鍵字:教學(xué)態(tài)度、科學(xué)史、國小教師一、研究動機與目的科學(xué)史在科學(xué)教學(xué)中具有多元性的功能,頗為受到學(xué)者肯定(許良榮、李田英,民84;Kauffman;Jenkin,1989;Klopfer & Wastson,1957;Schecker,1992)。但是如何將科學(xué)史融入於教學(xué)或應(yīng)如何教科學(xué)史,不論國內(nèi)外並沒有很一致的看法(許良榮,民88)。另一方面;科學(xué)教師通常趨向於實用主義,如果學(xué)術(shù)研究上有任何
3、的結(jié)果,必需以有意義及有用的形式,呈現(xiàn)給科學(xué)教師(Stinner & Williams,1993)。美國哈佛大學(xué)曾於一九七年發(fā)展科學(xué)史取向課程Physics Project,但是在科學(xué)教育的地位仍然落於數(shù)學(xué)導(dǎo)向的解題課程(如PSSC)之後,其中的原因之一是教師對於如何應(yīng)用科學(xué)史於教學(xué)的認識不足所致(Duschl,1994),因此教師對於教學(xué)內(nèi)容或教學(xué)目標的認知與態(tài)度是影響教學(xué)成敗的關(guān)鍵因素之一。雖然目前文獻中對於科學(xué)史與科學(xué)教學(xué)之探討主要集中於中學(xué)或大學(xué),但是科學(xué)史之教學(xué)已有往下紮根之趨勢與需求,例如美國的National Science Education Standards(NRC, 19
4、96)將科學(xué)史與科學(xué)本質(zhì)明訂為K-12的科學(xué)教育內(nèi)容標準的八項類別(categories)之一。對於科學(xué)史教學(xué)之相關(guān)問題,曾有來自科學(xué)家與歷史學(xué)家的反對聲浪(Matthews,1994)。而且;教學(xué)或課程的相關(guān)研究經(jīng)常是學(xué)院內(nèi)教授、學(xué)者及課程專家所決策,主要的現(xiàn)場授課教師被邊緣化,少有參與對話的機會。Brush(1989)指出在使用歷史取向的教學(xué)中,教師的角色至為重要,是實施科學(xué)史教學(xué)的重要因素之一。而國內(nèi)九年一貫課程綱要已將科學(xué)與人文相關(guān)議題(包括科學(xué)的發(fā)展、科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)倫理)納入自然與生活科技學(xué)習(xí)領(lǐng)域,將安排於國小中年級以上的自然與生活科技課程中。教材內(nèi)容的擴大不僅對中小學(xué)老師是一個挑戰(zhàn)
5、,對教材編輯者及師資培育單位也是一個挑戰(zhàn)(林陳涌,民89)。教師是課程改革是否成功的關(guān)鍵,而大多數(shù)教師接觸科學(xué)史教學(xué)之相關(guān)議題的機會並不多,對於將來課程的發(fā)展及實施將具有某些程度的不確定性。針對此一問題,本研究進行試探性的調(diào)查研究,企圖瞭解國小自然科教師對自然課中使用科學(xué)史教學(xué)的看法及態(tài)度之傾向為何?以做為課程發(fā)展與師資培育的參考。二、文獻探討約十九世紀後期,一些歐美國家的大學(xué)課程已有科學(xué)史科目(劉廣定,民86)。1895年德國科學(xué)家E. Mach 宣稱:沒有任何科學(xué)教育可以不重視科學(xué)的歷史與哲學(xué)(引自楊淑芬,民81)。1950年代哈佛大學(xué)校長Conant致力於以科學(xué)史為主導(dǎo)的大學(xué)通識教育課程
6、改革(許良榮,民88),此後開啟了學(xué)界將科學(xué)史教學(xué)納入不同學(xué)科的各階段教育之研究與計畫。1989年首次科學(xué)教學(xué)中的科學(xué)史與科學(xué)哲學(xué)國際研討會在美國舉辦,之後類似研討會每三年舉辦一次(劉廣定,民86)。國內(nèi)早期以科學(xué)月刊為主體,引介科學(xué)史、哲的著作及論述,但於民國83年以後,國內(nèi)也相繼舉辦科學(xué)史、哲與教學(xué)之研討會,逐漸吸引學(xué)者投入研究工作,相關(guān)論文陸續(xù)發(fā)表。目前高中、國中的部定課程已有部分科學(xué)史內(nèi)容,一般中學(xué)教師多少已有接觸,但是對小學(xué)自然科教師而言則仍為全新的領(lǐng)域。由文獻研究顯示科學(xué)史之教學(xué)的相關(guān)問題並不單純(Brush,1974;Matthews,1994; 許良榮,民88),例如科學(xué)史是否
7、會混淆科學(xué)與歷史的不同心智模式?學(xué)生之科學(xué)概念與科學(xué)史(科學(xué)家)的發(fā)展是否平行?偽科學(xué)史與真科學(xué)史之差異?等等。本研究整理相關(guān)文獻之論述,探討科學(xué)史融入自然科教學(xué)時,在學(xué)理與實務(wù)之可能爭議的問題,歸納區(qū)分為五個向度。各向度依次為:(一)、科學(xué)與歷史兩者是否相容?Brush(1974)引用Klein(1972)的觀點指出;科學(xué)家為了探討自然現(xiàn)象的本質(zhì),必須避免時空、個人和觀察者一些複雜的特性;而歷史學(xué)家是要探討歷史真相的本質(zhì),不能忽略掉過去的環(huán)境時空、個人因素等等的複雜特性,因此歷史和科學(xué)在本質(zhì)上是不同的學(xué)科。Kauffman(1991)也指出科學(xué)家是要找出自然現(xiàn)象的規(guī)律性,並簡化現(xiàn)象以建立通則
8、性原理,而歷史學(xué)家是要查驗一個事件的脈絡(luò)(context),研究過程會將現(xiàn)象複雜化以求了解事件的真象與意義,此兩者不同的目標難以取得一致性。因此由歷史學(xué)與科學(xué)的本質(zhì)而言,似乎是互不相容的,但是從不同的角度而言,在科學(xué)教學(xué)中是否可以成為互補性的功能?雖然Matthew(1994)為此問題已提出辯護,但是教師是否認同尚不得而知。(二)、科學(xué)史之教學(xué)功能為何?科學(xué)史在科學(xué)教學(xué)中具有多元性的功能(許良榮、李田英,民84),例如科學(xué)史能提供人文層面的認知(Jenkin,1989),能增加學(xué)生對於科學(xué)家及其工作的興趣和鑑賞(Klopfer & Wastson,1957),可以讓學(xué)生了解科學(xué)理論的暫時性與不
9、確定性(Garrison & Lawwill,1993)。Kauffman(1991)和Matthews(1994)也分別列舉了科學(xué)史在科學(xué)教學(xué)上的數(shù)項功能,但是教師是否認同這些教學(xué)功能,尚有待進一步的探究。(三)、學(xué)生之科學(xué)概念與科學(xué)史科學(xué)理論的發(fā)展是否平行?過時科學(xué)理論的教學(xué)價值為何?文獻中有些學(xué)者指出學(xué)生有很多概念與科學(xué)史是相平行的(McCloskey,1983; Clement,1983),例如McDonald(l989)認為兒童對於看見與顏色的概念與科學(xué)史有平行的現(xiàn)象。而相關(guān)實徵研究也支持此項觀點,Mas & Perez(1987)以西班牙12至18歲,合計1198個樣本的研究指出,
10、青少年的氣體概念和化學(xué)史有平行的現(xiàn)象。Song,Cho & Chung(1997)探究11、13、15和17歲總計736位學(xué)生的慣性概念的改變,研究顯示對於慣性慣念,學(xué)生和過去科學(xué)家的觀點有些不相似,但也有相似的概念。Van Drie,De Vos & Verloop(1998)研究十年級合計120位學(xué)生對於化學(xué)平衡的推理過程,發(fā)現(xiàn)與十九世紀的化學(xué)家相似。這些研究似乎支持了學(xué)生的科學(xué)概念與科學(xué)史之發(fā)展有某種程度的平行關(guān)係。但是,也有不少學(xué)者認為此種假定值得斟酌。例如Thagard(1992)認為從內(nèi)容(content)、結(jié)構(gòu)(structure)、機制(mechanism)三個向度比較兒童與科
11、學(xué)家知識的成長,皆可發(fā)現(xiàn)其彼此的差異性(引自邱美虹,民89)。Levine(2000)論述兒童與科學(xué)家的概念發(fā)展或概念改之類比的相關(guān)研究,指出除了使用Kuhn的不可共量(incommensurability);典範(paradigm)的語詞指稱兒童之概念改變的問題以外,也提醒對於歷史的(科學(xué)史)與心理學(xué)的(兒童的)之平行關(guān)係的假定應(yīng)該要非常小心謹慎。而此議題所衍生的另一問題是;過時科學(xué)理論的教學(xué)價值為何?科學(xué)教學(xué)有否需要說明或教導(dǎo)已被淘汰的科學(xué)理論?因為如果我們認為學(xué)生的概念改變與科學(xué)史發(fā)展相似,則過時的科學(xué)理論有其某種程度的教學(xué)價值。例如Schecker(1992)認為引介科學(xué)史可以幫助學(xué)生
12、知覺到自己的概念,以提供相矛盾之新概念學(xué)習(xí)的借鏡。Sanchez(l989)指出科學(xué)史不僅幫助我們瞭解科學(xué)概念產(chǎn)生的情境,也可提供我們對於科學(xué)概念的學(xué)習(xí)順序的判準。McDonald(I989)則認為科學(xué)史有助於預(yù)測學(xué)生的迷思概念,以協(xié)助教學(xué)的設(shè)計。無論此議題是否成立,教師們的觀點為何?應(yīng)是科學(xué)教育研究者應(yīng)予關(guān)切的。(四)、教科學(xué)史是否影響學(xué)生的科學(xué)信念?由科學(xué)史可以顯示科學(xué)家與一般人並沒有很大的差異,一樣會犯錯,在進行研究時未必是完全客觀或是理性的,外在的社會文化、心理因素、政治會影響科學(xué)的發(fā)展或是科學(xué)家對於理論之取捨的決定。這些特性與科學(xué)教學(xué)中所強調(diào)的正確的科學(xué)態(tài)度;例如客觀、合作、破除迷信
13、、尊重數(shù)據(jù).等等,背道而馳。換言之,引入科學(xué)史可以讓學(xué)生瞭解科學(xué)發(fā)展的真正面貌(或所謂的科學(xué)本質(zhì)),但是此種功能和科學(xué)素養(yǎng)中強調(diào)正確的科學(xué)態(tài)度有所衝突。也因此致力於科學(xué)史哲之教學(xué)與研究的Matthews(1994)為此問題提出討論與辯護。另一方面,傅麗玉(民88)指出在1970年代,科學(xué)家不當行為的故事是否該放入科學(xué)教學(xué)也引起爭議,但是科學(xué)家的不當行為在中等學(xué)??茖W(xué)教育,應(yīng)具有某些教學(xué)價值與意義。而教師們的看法為何?是一個頗令人好奇而有待探討的問題。(五)、教師對現(xiàn)有的科學(xué)史教學(xué)資源之觀點為何?;美國的Project 2061專案資源書Benchmarks for Science Litera
14、cy (AAAS,1993)建議將科學(xué)史教材納入科學(xué)課程改革的重點,但是強調(diào)教師可自行斟酌科學(xué)史材料,並非將所有課程均以科學(xué)史為導(dǎo)向??梢娫诳茖W(xué)課程裡運用科學(xué)史材料,教師所扮演的角色十分重要(傅麗玉,民85)。而一般教科書的格式或科學(xué)教師本身的教育經(jīng)驗,都可能限制了教師整合科學(xué)史於科學(xué)教學(xué)的能力(洪振方,民86)。將科學(xué)史用於科學(xué)課程教學(xué),教師的知識背景及對教材教法的認識是關(guān)鍵性的問題。Matthews(1994)指出教師若沒有科學(xué)史與科學(xué)哲學(xué)的知識,在教授這些課程時,若不是眼光短淺,就是對課程中所提到的主題重複一些不具批判性的閒談,這些對學(xué)生而言將是一種損害。因此教師是否認為本身已經(jīng)具備科學(xué)
15、史修養(yǎng)以及運用科學(xué)史教導(dǎo)學(xué)生科學(xué)思考的教學(xué)專業(yè)知識,也是研究者所關(guān)切的問題之一。三、研究方法本研究調(diào)查工具為自編之國小自然科教師引用科學(xué)史教學(xué)態(tài)度量表,採用4點計分之Likert 量表,發(fā)展問卷前廣泛收集相關(guān)文獻並與任教科學(xué)史教授討論,再經(jīng)已修習(xí)過科學(xué)史與科學(xué)教育課程之自科所研究生六位修改潤飾(均為國小在職教師,其中三位曾參與科學(xué)史教學(xué)之研究計畫),因此應(yīng)具有某種程度之專家效度。由於本研究為初探性研究,因此採取方便抽樣(convenience sampling),樣本為臺中師範學(xué)院進修部暑期教學(xué)碩士班之國小在職進修教師,包括科學(xué)教育研究所及環(huán)境教育研究所各一班共48人(均具備一年以上之自然科教
16、學(xué)經(jīng)驗)。本研究的限制為取樣教師已經(jīng)過碩士班招生考試的初步篩選,平均年齡較輕,而且受試的自科所在職教師在填答問卷時已接受了四週之科學(xué)哲學(xué)課程,因此在推論上應(yīng)予嚴格界定。調(diào)查問卷回收之後,剔除無效問卷3份,有效樣本合計43人。調(diào)查資料輸入電腦後以SPSS統(tǒng)計軟體進行分析,信度採用係數(shù)估計其內(nèi)在一致性,分析結(jié)果為 .814,顯示研究工具頗為穩(wěn)定。四、結(jié)果與討論本研究主要為審視現(xiàn)職國小自然科教師對科學(xué)史運用於教學(xué)的看法,因此採用描述性統(tǒng)計。問卷題數(shù)36題區(qū)分為五個向度。以下各表中,包括實際填答人次及百分比,反向題以倒三角符號表示()。填答選項為非常不同意至非常同意之Likert 4點量表,並分別計分
17、為1至4分(反向題重新調(diào)整為4至1分),表中得分為各題之平均分數(shù)。(一)、教師對科學(xué)與歷史兩者是否相容之觀點本向度中共有5題(表一),除21、12兩題為反向題,餘為正向題。各題之得分均在2.61以上,大於中間分數(shù)(2.50),顯示教師對於科學(xué)與歷史兩者間的相容性,傾向於正面的態(tài)度。例如第6、18、27三題中填答同意及非常同意的百分比均為90以上,得分平均在3分以上。而第12題的填答較為分歧(SD.70),傾向於同意或不同意的人次各約50。本題源於Brush(1974)提出在科學(xué)教學(xué)使用歷史教材時,必須是有選擇性的,因此延伸出-選擇的科學(xué)史是否為假歷史的爭議(許良榮,民88),由填答結(jié)果顯示,教
18、師對此爭議在的意見頗不一致,值得更深入的探討。表一科學(xué)與歷史兩者是否相容選答項目分配表 選項人次百分比 N=43 題號與題目 非常不同意不同意同 意非常同意未填答得 分MeanSD 6.教導(dǎo)科學(xué)史可以縮小學(xué)生在科學(xué)和人文素養(yǎng)間的差距_24.7%3479.1%716.3%_3.12 .4518.科學(xué)史可以讓學(xué)生了解科學(xué)與社會之間的關(guān)係12.3%_3581.4%716.3%_3.12.5027.引用科學(xué)史的自然科教學(xué)能更符合課程統(tǒng)整的理念_49.3%3274.4%716.3%_3.07.5121.科學(xué)課程同時包含科學(xué)與歷史會不容易協(xié)調(diào)716.3818.6%2865.1%_2.98.6012.引用科
19、學(xué)史通常只能關(guān)注於某些特定人、事、物,和完整的科學(xué)全貌不同49.3%1841.9%1841.9%12.3%24.7%2.61.70(二)、教師對科學(xué)史教學(xué)功能之觀點本向度中共有6題(表二),均為正向題。由各題得分均大於中間分數(shù)顯示教師趨向於同意科學(xué)史所具有之教學(xué)功能,且贊同比例相當高,分配比例也相當一致。除第7題外,填答同意及非常同意的百分比均為93以上,得分都在2.95分以上,其中尤以第4題的3.33為最高,顯示教師對於引用科學(xué)史的教學(xué)可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家如何解決問題頗具共識。第7題教師的填答較為分歧(SD.69),正向態(tài)度佔74.4、負向態(tài)度佔25.6。表二科學(xué)史教學(xué)功能選答項目分配表
20、題號與題目 選答項目 人次/百分比 非常不同意不同意同 意非常同意未填答得 分Mean SD23.引用科學(xué)史的教學(xué)可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家的思考方式_24.7%3376.7%716.312.3%3.12 .45 4.引用科學(xué)史的教學(xué)可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家如何解決問題_24.7%2455.8%1637.2%12.3%3.33 .5736.引用科學(xué)史的教學(xué)可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)方法_37.0%3479.1%511.6%12.3%3.05 .4419.引用科學(xué)史的教學(xué)可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)到應(yīng)有的科學(xué)態(tài)度_24.7%3479.1%716.3%_3.12 .4528.引用科學(xué)史的教學(xué)可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)概念_3
21、7.0%3479.1%614.0_3.07 .46 7.科學(xué)史教材能幫助學(xué)生修正錯誤的科學(xué)概念_1125.6%2353.5%920.9_2.95 .69(三)、教師對學(xué)生科學(xué)概念與科學(xué)史發(fā)展是否平行及過時科學(xué)理論教學(xué)價值之觀點表三學(xué)生科學(xué)概念與科學(xué)史發(fā)展是否平行及過時科學(xué)理論教學(xué)價值選答項目分配表 選答項目 題號/題目人次/百分比 非常不同意不同意同 意非常同意未填答得 分Mean SD29.學(xué)生的科學(xué)概念發(fā)展過程與科學(xué)史中科學(xué)理論發(fā)展的過程相類似12.3%1125.6%2967.4%12.3%12.3%2.71 .55 3.科學(xué)史可以讓學(xué)生瞭解科學(xué)理論是如何產(chǎn)生_2865.1%1534.9%
22、_3.35 .4824.歷史取向的科學(xué)課程能幫助學(xué)生比較自己的觀點和以前科學(xué)家觀點的異同_37.0%3581.4%511.6%_3.05 .4314.如果教師多瞭解科學(xué)史,有助於預(yù)測學(xué)生的錯誤概念_49.3%3274.4%614.0%12.3%3.05 .4934.引用科學(xué)史的教學(xué),可讓學(xué)生認識到自己的概念,進一步幫助學(xué)生重建科學(xué)概念_49.3%3479.1%49.3%12.3%3.00 .4417.已經(jīng)被淘汰的科學(xué)理論(例如地球中心說)無實用價值,不需要在科學(xué)教學(xué)中出現(xiàn)_24.7%3172.1%1023.3%_1.81 .50 1.小學(xué)的科學(xué)教育課程應(yīng)該只教目前被科學(xué)界認同的科學(xué)理論49.3
23、%2762.8%1023.3%14.7%_2.77 .68本向度中共有7題(表三),除第17、1兩題為反向題,餘為正向題。各題平均得分除了第17題以外,均大於中間分數(shù)2.50,顯示受試教師傾向於同意學(xué)生的科學(xué)概念發(fā)展過程與科學(xué)史發(fā)展類似或是科學(xué)史有助於學(xué)生的概念澄清與學(xué)習(xí)。值得注意的是第17題平均得分1.81低於中間分數(shù),此現(xiàn)象至少顯示了二個問題;其一是受試教師對於科學(xué)史或過時理論的價值判斷不是很穩(wěn)定或已經(jīng)持有特定的主張;其二是題幹的敘述可能具有引導(dǎo)受試教師之填答的效應(yīng);第17題中:無實用價值,不需要在科學(xué)教學(xué)中出現(xiàn)的描述可能不恰當?shù)靥峁┝藘r值判斷,這是未來研究亟需檢討改進的。此外,第1題有關(guān)
24、小學(xué)科學(xué)課程是否只應(yīng)呈現(xiàn)目前被科學(xué)界認同的科學(xué)理論,有11人(28.0%)持贊同態(tài)度,顯示雖然大多數(shù)受試教師傾向同意科學(xué)史有助於學(xué)生的概念澄清或?qū)W習(xí)(例如第3、24、14、34題),但是對於過時科學(xué)理論是否應(yīng)該呈現(xiàn)於小學(xué)的教學(xué),有不少受試教師抱持保留態(tài)度。 (四)、教師對科學(xué)史教學(xué)是否影響學(xué)生科學(xué)信念之觀點本向度共有9題(表四),除25、30、35、15四題為正向題,餘為反向題。除第2題以外,其餘各題之平均得分均大於中間分數(shù),顯示教師趨向於同意在自然課中教導(dǎo)科學(xué)史不會影響學(xué)生科學(xué)信念。第25、30、35三題及9、22、10、32四題反向題得分(調(diào)整後)分配相當接近,各題正向得分的比例均大於74
25、以上。第15題填答同意及非常同意的百分比為95.3,標準差在 .37以下,是本問卷所有問題中教師態(tài)度最表四科學(xué)史教學(xué)影響學(xué)生科學(xué)信念選答項目分配表 題號/題目 選答項目 人次/百分比 非常不同意不同意同 意非常同意未填答得 分Mean SD25.引用科學(xué)史教學(xué)時教師不應(yīng)修飾或省略科學(xué)家的不當行為_1023.3%2967.4%37.0%12.3%2.83 .5430.教導(dǎo)科學(xué)家的不當行為可以幫助學(xué)生瞭解科學(xué)的人性面_614%2967.4%716.3%12.3%3.02 .5635.科學(xué)家也會犯錯,教學(xué)時不必刻意隱惡揚善12.3%24.7%3172.1%920.9%_3.12 .5915.科學(xué)家的
26、不當行為可供學(xué)生反省思考,幫助學(xué)生澄清價值_12.3%3683.7%511.6%12.3%3.09 .37 9.伽利略以數(shù)學(xué)推導(dǎo)修改實驗觀察結(jié)果,有偽造實驗數(shù)據(jù)之嫌,這段歷史不宜用於教學(xué)511.6%2762.8%1023.3_12.3%2.88 .5922.科學(xué)史上科學(xué)家彼此間充滿理論發(fā)表優(yōu)先權(quán)的競爭,與傳統(tǒng)印象中科學(xué)家合作無間、共同追求真理的狀況不符,這種事件不宜教學(xué)716.3%2865.1%818.6%_2.98 .6010.當科學(xué)史內(nèi)容和一般人對科學(xué)具有理性、開明之印象不符時,不宜用於教學(xué)24.7%3172.1%716.3%24.7%12.3%2.79 .6132.科學(xué)家不當行為是科學(xué)史
27、中的少數(shù)特例,不用納入自然科教學(xué)511.6%2967.4%716.3%12.3%12.3%2.90 .62 2.引用科學(xué)史教學(xué)應(yīng)以積極正面的科學(xué)事例為主_2251.2%1637.2%511.6%_2.40 .69為一致的向度,顯示教師認為教導(dǎo)學(xué)生瞭解科學(xué)家的不當行為可供學(xué)生反省思考,幫助學(xué)生澄清價值均持相當正面的看法。而第2題教師的填答較為分歧(SD .69),正、負向態(tài)度分配平均,各約50,此現(xiàn)象是否為題幹敘述已經(jīng)隱含價值判斷(應(yīng)以”積極正面”.)?或是教師持有特定的觀點?是值得更深入探討問題之一。(五)、教師對現(xiàn)有的科學(xué)史教學(xué)資源之觀點本向度共有9題,除26題為正向題,餘為反向題。其中正、
28、反向題的決定方式是;得分越低,表示教師對於該項問題傾向於越多困擾或越需要該項資源。亦即分數(shù)越低表示越該項資源越為缺乏或不充足。由表五的統(tǒng)計顯示除了第26、11、8等三題得分高於中間分數(shù)以外,其餘各題得分均低於中間分數(shù),顯示教師趨向於認為自然課中的科學(xué)史教學(xué)資源不足。此項度的題目可再細分為四個部分:第一為時間(20、26題),得分平均值接近中間分數(shù),顯示教師認為使用科學(xué)史的教學(xué)會佔用較多教學(xué)時間,但應(yīng)該能在正常授課時間內(nèi)完成。第二為師生負荷(11、8題),此部分填答的分配比例也大致相同,平均得分略高於中間分數(shù),為本向度得分較高的部分,顯示受試教師傾向認為引用科學(xué)史的自然課程應(yīng)不會增加師生太多負荷
29、。第三為教師專業(yè)(31、16題)2題皆有37人(86.0%)以上的教師認為自己缺乏科學(xué)史知識以及將科學(xué)史運用於自然科教學(xué)的知能。第四為教學(xué)資源(5、33、13題),此部分填答的分配比例較為歧異,平均分數(shù)均低於中間分數(shù),同意科學(xué)史的教學(xué)資源與教學(xué)範例不易取得的教師都在23人(58.2%)以上,且第13題全部填答的教師均同意目前自然科的教學(xué)指引應(yīng)該增加科學(xué)史的資料。表五科學(xué)史教學(xué)資源選答項目分配表 選答項目 人次/百分比 題號/題目非常不同意不同意同 意非常同意未填答得 分Mean SD20.引用科學(xué)史的自然課程會佔用較多的教學(xué)時間12.3%1637.2%2251.2%49.3%_2.33 .68
30、26.引用科學(xué)史的自然課應(yīng)可在正常教學(xué)時間內(nèi)完成教學(xué)12.3%1432.6%2455.8%37.0%12.3%2.69 .6411.引用科學(xué)史的自然課程會增加教師的教學(xué)負荷37.0%2865.1%1023.3%24.7%_2.74 .66 8.引用科學(xué)史的自然課程會增加學(xué)生的學(xué)習(xí)負荷511.6%2455.8%1125.6%12.3%24.7%2.80 .6831.我認為我自己缺乏科學(xué)史的知識背景_614%2865.1%920.9%_1.93 .5916.我認為我自己缺乏在自然課中運用科學(xué)史教學(xué)的認識_24.7%3172.1%1023.3%_1.81 .50 5.科學(xué)史的教學(xué)資源不容易取得12.
31、3%1739.7%2353.5%24.7%_2.39 .6233.目前缺乏以科學(xué)史為導(dǎo)向的教學(xué)範例12.3%24.7%2865.1%1227.9%_1.81 .6313.目前自然科的教學(xué)指引應(yīng)該增加科學(xué)史的資料_3376.7%1023.3_1.77 .43五、結(jié)論與建議上述的分析結(jié)果呈現(xiàn)的是一種描述性的、初步的教師之態(tài)度傾向,尚不具有代表性,不宜做為一種推論結(jié)果。但是從本研究也發(fā)現(xiàn)不少未來研究或課程發(fā)展值得參考的現(xiàn)象,在本研究所區(qū)分的五個向度中,其中四個向度:科學(xué)與歷史兩者是否相容、科學(xué)史之教學(xué)功能、學(xué)生科學(xué)概念與科學(xué)史發(fā)展是否平行以及過時科學(xué)理論的教學(xué)價值、教科學(xué)史是否影響學(xué)生的科學(xué)信念傾向
32、於正向態(tài)度,顯示受測教師同意科學(xué)史所扮演的角色。雖然這對爾後九年一貫課程-自然與生活科技學(xué)習(xí)領(lǐng)域中科學(xué)與人文的實施應(yīng)有某種程度的助益。但是第五個向度教師對現(xiàn)有的科學(xué)史教學(xué)資源之觀點,顯示受測教師認為科學(xué)史教學(xué)的相關(guān)配套資源較為不足。另一方面;參照九年一貫課程暫行綱要(民國90年1月版)自然與生活科技學(xué)習(xí)領(lǐng)域附錄一自然與生活科技學(xué)習(xí)領(lǐng)域之教材內(nèi)容要項中科學(xué)與人文主題分為:520科學(xué)的發(fā)展、521科學(xué)美學(xué)、522科學(xué)倫理三個次主題。這是本次課程改革值得肯定的部分,也可視為新課程綱要的特色。但由此也延伸出幾點問題,第一由誰來編寫科學(xué)史課程?第二教師是否具備科學(xué)史教學(xué)的知能?教學(xué)的相關(guān)資源是否足夠?在
33、綱要中自然與生活科技學(xué)習(xí)領(lǐng)域附錄一後附記:永續(xù)發(fā)展課題中科學(xué)與人文主題所提示之教材內(nèi)容應(yīng)以融入的方式,納入其他個主題中。歷次科學(xué)教育的課程修訂,著重的是科學(xué)產(chǎn)物、科學(xué)過程,而科學(xué)情境是比較忽略的主題。林陳涌(民89)回顧我國的課程發(fā)展指出:科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度、思考智能、科學(xué)應(yīng)用這些東西在每次教育改革時都會被提出,但最後落實到教科書課程中就全部不見了。因此;如何透過各學(xué)域的學(xué)者專家及現(xiàn)場教師間的對話凝聚共識,將科學(xué)與人文主題的精神確實融入其他主題中,而非在融入後被稀釋甚至消失,是課程改革中需格外注意的。一個新課程改革的成功除了課程實體的改革外,教師及社會大環(huán)境的配合是不可或缺的因素。傅麗玉(民8
34、5)指出英國的國家科學(xué)課程(National Science Curriculum)公佈實施後,首先遇到的就是教師缺乏科學(xué)史背景,以致課程無法落實。對照本研究中的第五個向度,其中與教師專業(yè)(表五,31、16題)有關(guān)的填答,顯示多數(shù)教師認為自己缺乏科學(xué)史知識也缺少將科學(xué)史運用於自然科教學(xué)的認識。Nielsen & Thomsen(1990)的研究以丹麥為例指出,丹麥國會提出國家物理課程法案,包括五個要點其中物理學(xué)家的世界觀及物理學(xué)的歷史和哲學(xué)是與科學(xué)史直接有關(guān)的。這樣的課程取向?qū)處煛⑽锢韺W(xué)家、歷史學(xué)家和哲學(xué)家來說是艱鉅的任務(wù),他們組成一個團體。採取了一些措施:第一點必須使一般的物理教師相信,物
35、理學(xué)史是有趣的而且學(xué)生能得到益處,第二點讓教師知道在教室使用科學(xué)史的實例,第三點必須說服教師,使教師相信他們有能力使用歷史-哲學(xué)取向的教學(xué)而不會有問題。本研究顯示對科學(xué)史在自然科教學(xué)的前四個向度多數(shù)教師持正向的態(tài)度,符合上述第一點的敘述;第二、三兩點則是值得我國做為借鏡的。此外他們製作了一本教師指引,第一章介紹歷史-哲學(xué)取向的物理學(xué),第二章詳細介紹主要的流源,其餘五章詳細介紹不同個案(引自Matthews,1994)。這部分是國內(nèi)目前最為缺乏的,對照本研究的第五個向度,其中與教學(xué)資源(表五,5、33、13題)有關(guān)的填答,顯示多數(shù)教師認為科學(xué)史的教學(xué)資源取得、教學(xué)範例及教學(xué)指引均缺乏,且第13題
36、呈現(xiàn)全部填答的教師均認為目前自然科的教學(xué)指引應(yīng)該增加科學(xué)史的資料,這是新課程所面臨最迫切亟待解決的問題之一。我國將科學(xué)史用於自然科教學(xué)尚屬於學(xué)院內(nèi)的研究,大多仍在起步階段。依據(jù)本研究結(jié)果顯示教師大多能接受科學(xué)史教學(xué)的理念,使科學(xué)史落實在教學(xué)層面提供了良好的有利因素。但是在其他外在環(huán)境的配合上仍須更加努力,例如(1)在依據(jù)綱要編輯課文時應(yīng)掌握科學(xué)史融入的內(nèi)涵;(2)學(xué)科專家、科學(xué)史學(xué)者、教育學(xué)者及現(xiàn)職教師的共同投入;(3)於師資培育過程及在職教育中培養(yǎng)教師科學(xué)史相關(guān)知能;(4)建立相關(guān)教學(xué)資源等,以期教師能勝任此新領(lǐng)域的教學(xué),這些都是值得科學(xué)教育界投入長期的關(guān)切與努力。參考文獻林陳涌(民89):
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