作者waynehook (Qoo~~)
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标题[心得] 从科学素养到科学教育
时间Sat Dec 6 22:59:46 2008
科学教育的革新,须从理论、实务和政策的层面整体的加以考量,
并注重国际间的改革趋势和经验。所以有时候了解一下各国的教育政策反而是一件好事,
可以促使我们从不同的方向去思考及评估自己国家的教育改革方向是否恰当。
另外日常的思考推理是否为可归属於科学思考?
大致来说,科学过程技能包括︰假说建立,观察,分类,操纵变数,解释,推论,
普适 (generalize) 等等。这些技巧的使用经常是在实验室中呈现。
然而,没有人能否定一件事︰我们经常在有意无意中,
或多或少地运用这些技巧来作思考。
从前面的叙述,我们可以归纳出较为完整的日常生活推理技巧:
包含基本的科学过程技能、其他观点之寻找,和整合观点与证据。
科学本质的概念因时代不同而有不同的诠释,我觉得若从字面的意思来解释科学的话,
我比较喜欢所谓的『分科之学』说法,这样感觉上与现在各阶段的求学科目比较相像,
即将不同的知识以分领域、分科别的方式学习其生活知识或专业知识技能。
但也可以从比较应用或是方法的层面来看的话我比较认同科学是用来产生知识的过程、
一种求知的方法、或科学知识发展过程中潜在的价值与信念、
具有解释和预测的功能的说法。透过探究活动由观察经验开始,
再从观察和实验收集经验事实,然後对事实加以分类和整理,
再推出定律与理论(包含了真理)。但是我们得承认的是科学并不能对所有问题提供完整的
答案,有许多问题是无法用科学方法去加以检验及确认的,
例如:星座、命理、宗教活动等等。
何谓科学素养?
我觉得是必须考虑到一些社会文化、国家政策及经济发展等等的因素而订定出来的,
因此每一个国家、每一个时代都会对科学素养有着不同的解释。
但是我们不难发现不管时空如何转变,主要的科学素养大致上还是以知识与技能(应用)
为主,再配合当时整个国家政策及经济状况及文化道德稍作调整。
如:美国国家科学教育标准於1995年将科学素养定义为:
包含对物质科学、生命科学、地球科学等领域学科内容的理解;
同时,个人亦须理解科学的本质、科学社群的活动以及科学、
社会与个人生活间的的角色。…是个人从事决策、参与公民及文化事务,
以及经济生产活动中所须具备的科学概念与过程之相关知识与理解。
但在美国2061 计画的「全美科学素养」(Science for All Americans)
一书中指出过去对科学素养的范畴定义并不清楚,
是乃建议科学教育学者应明确的予以界定,以利科学素养目标的达成。
该计画揭示未来公民所需之科学素养意指民众应具备以下的各项能力:
1.对自然世界的了解;
2.认识自然界的歧异与一致性;
3.了解重要的科学概念与原则;
4.明了科学、数学及技学之间相互依存的方式;
5.知道科学、数学及技学是人类活动的一环,对人类有其正面影响,
亦有其弱点;
6.具备科学性思考的能力;
7.运用科学知识及思考方式於个人或社会的目的。
当然,不同的人对科学素养的定义也有所不同,我将我所阅读的资料整理如下:
(一) Miller (1983)认为科学素养须包括
(1)「科学的本质」之面向,换言之即对科学过程及方法的了解;
(2)「科学的知识」之面向,换言之即民众所需了解的重要科学名词与概念;
以及(3)「觉知科学与技学对社会的影响」之面向。
他并强调定义科学素养时,应当重视当代的社会与文化情境因素。
(二) Shamos (1995) 指出科学素养包含三种层次
1. 文化性科学素养(Cultural scientificliteracy):
个人对於从事社会沟通时所常用到的科学相关用语有基本的认识;
这些常被使用的语词,就像是一套提供社会大众共同使用及分享的知识系统。
民众若具备这些能力,便能阅读报纸及杂志、与选任的代表沟通、
或是能与公众议题的辩论内容同步。
2. 功能性科学素养(Functional scientificliteracy):
个人对於上述科学相关的用词非仅能够阅读,且能以此与他人进行口头
的对话及文字的表达。比起文化性科学素养,本项功能更进一步的要求个体
的主动作为。
3. 真实性科学素养(True scientificliteracy):
个人对於科学社群如何组成、如何运作、从事哪些工作、其工作的本质
有所认识。与前两项相比,对於民众来说这个项目被认为更不易达成;但它
对科学的发展却有重要的影响。
(三) Bybee(1997)对科学素养的分类如下:
1. 名义性科学素养(Nominal scientificliteracy):
学习者遇到一个与科学有关的名词或主题时,知道它是属於科学范畴的
一部份。
2. 功能性科学素养(Functional scientificliteracy):
这个层次与前述Shamos (1995)所指之功能性科学素养一致,亦即学
习者对於科学与技学相关议题的词汇能够精确及妥适的运用。
3.概念与过程科学素养(Conceptual andprocedural scientific literacy):
系指学习者发展出科学整体性的及针对各个特定科学领域的概念认知结构
;以及认识科学探究的过程与技学的设计等。
4. 多面向科学素养(Multidimensionalscientific literacy):
具此层次科学素养的人除了对前述科学概念、过程技能等的认识外,
他们并延伸观察触角至科学及技学的哲学性、历史性、以及社会性等面向。
(四) 我国「国民中小学九年一贯课程暂行纲要」中的说法
「国民中小学九年一贯课程暂行纲要」(教育部, 2001) 於民国九十年一月颁布。
在其中的「自然与生活科技」学习领域,明定「提昇国民科学素养」为科学教育
的首要目标。本纲要也将素养定义为「蕴涵於内即为知识、见解与观念,
表现於外即为能力、技术与态度。」
另外科学教育的改革往往起因於国家和社会感受到教育或科学教育面临危机,
而危机则多来自:(1)国家社会遭遇经济或科技(指科学和技术)发展的瓶颈,
对高素质科技和工程人才的需求日益殷切,(2)科学教育系统所提供的教育内涵,
无法满足国家社会因应科技发展和社会快速变迁而产生的新需求。
从这个部分可以看出事实上政府政策及经济的需求都会影响到科学教育的实施,
有时候会觉得科学教育只不过是政府政策下的附属品。
不过科学教育同样的也会因应社会需求而制定出不同的目标,例如:虽然都是美国,
但是这两个目标就因为时间的不同而有所不同。
(一) 1980 年代,美国科学教育「综合研究(Project Synthesis)」提出之科学教育的四个目标群组为(Harms & Yager,1981):
(1)满足个人的需求,
(2)解决当前的社会议题,
(3)帮助生涯觉知(awareness)及选择,
(4)为升学做准备。
(二) 美国科学教师协会 (National ScienceTeacher Association, NSTA)的课程研究委员会(Committee on Curriculum Studies)在1990 年代所揭示之中小学科学教育目标是:
(1)学习如何学习、如何解决问题和如何获取新知识。
(2)使用理性过程。
(3)培养基本技能。
(4)发展心智技能和职业能力。
(5)探索新经验中的价值。
(6)了解概念和概括推论(generalizations)。
(7)学习在生物圈中和谐的生活。
不过我国的九年一贯科学教育大体上是在培养下列三项能力,即:
(1)基本能力:读、写、算。
(2)专业的能力:就业之知识和技能。
(3)生活的能力:科学教学融入技术和社会的情境,并确保所有的学生都能够习得他们所需的科学内容与技能。
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