国中学生运用溯因推理于自然科学习之研究—以密度为例.PDF

屏東教大科學教育 2012 年，36 ，3-17 國中學生運用溯因推理於自然科學習之研究 —以密度為例 林 福 榮 1 、 周 進 洋2 1 正 修 科 技 大 學 通 識 教 育 中 心 兼 任 講 師 2 國 立 高 雄 師 範 大 學 科 學 教 育 研 究 所 教 授 摘 要 本 研 究 主 旨 在 探 討 個 案 學 生 運 用 溯 因 推 理 建 構 密 度 概 念 的 情 形 。 研 究 對 象 採 便 利 取 樣 ， 以 科 學 推 理 測 驗 從 高 雄 市 某 國 中 一 年 級 學 生 篩 選 9 位 推 理 能 力 不 同 的 個 案 學 生 參 與 本 研 究 。 根 據 溯 因 推 理 步 驟 設 計 一 系 列 實 驗 活 動 學 習 單 ， 用 以 引 導 學 生 觀 察 浮 沉 現 象 並 建 構 密 度 概 念 。 實 驗 活 動 分 三 大 類 ： 體 積 一 定 、 質 量 改 變 ； 質 量 一 定 、 體 積 改 變 ； 質 量 與 體 積 均 改 變 。 研 究 者 藉 由 學 生 填 寫 的 溯 因 推 理 實 驗 活 動 學 習 單 ， 以 及 半 結 構 式 晤 談 來 瞭 解 學 生 溯 因 推 理 過 程 及 建 構 密 度 概 念 的 情 形 ， 並 以 質 性 分 析 法 來 研 究 所 蒐 集 的 資 料 。 研 究 結 果 顯 示 ： 一 、 個 案 學 生 依 循 溯 因 推 理 過 程 進 行 浮 沉 現 象 實 驗 活 動 ， 在 活 動 一 建 立 質 量 影 響 浮 沉 的 概 念 ， 在 活 動 二 建 立 體 積 影 響 浮 沉 的 概 念 。 二 、 有 八 名 個 案 學 生 在 活 動 三 能 由 6 塊 積 木 的 浮 沉 現 象 與 1 塊 積 木 相 同 ， 溯 因 推 理 約 分 後 質 量 與 體 積 比 值 不 變 ， 因 而 建 構 密 度 概 念 。 三 、 個 案 學 生 對 密 度 概 念 的 理 解 ， 除 一 名 學 生 外 ， 均 能 應 用 所 建 構 的 密 度 概 念 ， 對 之 前 的 實 驗 活 動 浮 沉 現 象 重 新 做 出 正 確 的 解 釋 ； 並 且 絕 大 多 數 學 生 亦 能 正 確 應 用 密 度 概 念 於 實 際 生 活 問 題 上 。 關 鍵 字 ： 溯 因 推 理 、 溯 因 推 理 過 程 、 密 度 概 念 ~ 3 ~ 國中學生運用溯因推理於自然科學習之研究—以密度為例 壹 、 前 言 近 年 來 ， 全 球 紛 傳 蜜 蜂 集 體 神 祕 消 失 ， 以 及 大 批 鳥 群 和 魚 群 死 亡 的 消 息 ， 引 起 全 球 科 學 家 高 度 重 視 ， 紛 紛 展 開 研 究 ， 希 望 能 提 出 合 理 的 解 釋 。 人 類 為 了 觀 察 自 然 現 象 變 化 及 解 決 自 然 界 的 疑 惑 問 題 ， 於 是 產 生 科 學 推 理 的 方 法 。 科 學 推 理 常 被 視 為 是 科 學 探 究 中 的 思 考 過 程 。 自 80 年 代 以 來 ， 各 國 教 育 改 革 均 強 調 培 養 學 生 科 學 推 理 的 能 力 ； 我 國 九 年 一 貫 課 程 「 自 然 與 生 活 科 技 能 力 指 標 」 中 的 「 過 程 技 能 」 及 「 思 考 智 能 」 部 分 ， 也 特 別 提 及 增 進 學 生 科 學 探 究 過 程 之 心 智 運 作 能 力 ， 和 對 事 物 做 推 論 與 批 判 、 解 決 問 題 等 整 合 性 的 科 學 思 維 能 力 。 過 去 科 學 推 理 中 有 二 種 主 要 方 法 ， 一 為 演 繹 法 ， 另 一 為 歸 納 法 ，