亞太科學教育論壇,第十一期,第一冊,文章三(二零一零年六月)
蘇詠梅、鍾媚 科學探究中的“不科學”
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從二十世紀八十年代開始,不少研究探討了學生對自然世界持有的看法(ideas about natural world),如物質、力、光合作用等等。與此同時,我們也瞭解到關於什麼是學生可以或不可以解釋,以及怎麼樣才算一種科學解釋的想法。換句話說,學生已經有一些發展著的關於科學本質的認識(ideas about science)。很多情況下,學生對觀察到的事實的反應以及產生的想法,會受到他們對科學本質認識的限制。例如,如果學生認為科學實驗只要遵循的步驟就能獲得正確的結果,那麼他們就會集中注意力於仔細收集資料的過程上,而較少去思考資料本身的意義(Hodson, 1998)。又如,如果學生假定科學知識可以直接從資料中「浮現」出來,他們就會把科學解釋等同於關於既定變數的結果描述,而不是綜合評價各種理論主張的結果(Leach, 1998)。由此看來,如何增進學生對科學本質的認識,是提高科學教學與學習的一個重要元素。
從二十世紀九十年代末開始,為增進學生對科學本質的理解,提高學生的探究技能,世界各國紛紛把科學探究作為一種重要的教學策略納入課程改革綱要。科學探究成為了人們期望通過做中學領悟科學本質的教學方式。在現今的課堂教學中,活動和實驗逐漸替代了原有的教師講解,學生有了更多的機會參與實踐活動。然而,是否經歷了科學探究的過程,學生就可以內化科學的思維方式? 近年來,不少研究表明,藉科學探究活動、科學過程技能、動手做等方式,將科學本質的觀念嵌入教學中,透過活動以間接的(implicit)方式讓學生體驗科學本質的教學模式,並不能充分地讓學生理解科學 (Duschl, 2000)。在開展探究之前,學生往往忽略對問題的分析及探究設計的環節,即便提出了假設或實驗設計,但並不理解假設或實驗在科學探究中的作用 (Rop, 2002)。在探究過程中,很少學生將重複觀察或測量作為實驗的必要工作,也不會記錄測量資料以外的現象 (Lubben & Millar, 1996)。在結果分析方面,當對資料與現象之間的關係認識不清時,學生一般會根據自己的已有經驗強加判斷,套上規律或結論 (Kanari & Millar, 2004)。這些研究顯示,雖然學生做了實驗,手動起來了,但對於科學結論是怎樣產生的,科學探究是怎樣的一個過程缺乏基本認識,由此也出現了各種似是而非的想法和做法。
以上的研究主要對象是西方國家的學生,缺乏對東力學生關於科學本質理解的本土性認識。本研究希望通過歸納真實情境下小學生在探究過程中的「不科學」思維,剖析小學生在進行科學探究的認知困難,為科學課程和探究教學設計提供建議與參考。
Copyright (C) 2010 HKIEd APFSLT. Volume 11, Issue 1, Article 3 (Jun., 2010). All Rights Reserved.