科學(xué)本質(zhì)學(xué)科教學(xué)知識(shí)(NOS PCK)的內(nèi)涵

1、科學(xué)本質(zhì)學(xué)科教學(xué)知識(shí)（NOS PCK）的內(nèi)涵目前NOS教學(xué)的研究主流正聚焦於NOS PCK之探究上，其目的是找出一些有效的NOS教學(xué)方法來(lái)讓教師參照與執(zhí)行，以使學(xué)生成功地習(xí)得NOS這一當(dāng)代所強(qiáng)調(diào)的科學(xué)素養(yǎng)；然而，時(shí)下的現(xiàn)實(shí)狀況卻是各家說(shuō)法不一、著重的焦點(diǎn)有異，尚未有一個(gè)高共識(shí)或高整合性的NOS PCK論點(diǎn)產(chǎn)出。因此，研究者在本節(jié)裡除了從本體論的觀點(diǎn)來(lái)對(duì)NOS PCK的演進(jìn)歷程作一概述外，將再持花蓮科學(xué)本質(zhì)研究團(tuán)隊(duì)所提出的三階段論來(lái)對(duì)實(shí)踐NOS-CI教學(xué)的具體教學(xué)作為作一論述。一、 NOS PCK的演進(jìn)歷程學(xué)科教學(xué)知識(shí)（pedagogical content knowledge，以下簡(jiǎn)稱為PCK

2、）的概念是由Shulman於1986年時(shí)率先提出的，其認(rèn)為當(dāng)時(shí)美國(guó)的師資檢定過(guò)程中僅強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識(shí)（content knowledge，以下簡(jiǎn)稱為CK）與教學(xué)知識(shí)（pedagogical knowledge，以下簡(jiǎn)稱為PK），卻忽略了教授不同學(xué)科時(shí)須有不同的PCK之需求。在Shulman的看法裡，PCK是由PK融入CK裡而成型的，所以PCK是屬於CK裡的一種形式（form），是一種教授CK的專業(yè)PK。在實(shí)際的教學(xué)情境下，所謂的PCK即是指瞭解學(xué)科的中心主題，並能轉(zhuǎn)換成一般的方式教授給特定級(jí)的學(xué)生知道，如：類比、圖解、舉例、解釋與示範(fàn)等，也包含了瞭解學(xué)生的學(xué)習(xí)困難與先前概念，以及如何導(dǎo)正學(xué)生概念的

3、教學(xué)知識(shí)與策略（Shulman & Sykes, 1986）；易言之，PCK是教師在面對(duì)特定單元與特定學(xué)生時(shí)，其學(xué)科知的表徵方式與改變概的教學(xué)策等內(nèi)涵之知。因此，PCK是一種具有學(xué)科特定的PK，不同於學(xué)科專家對(duì)CK的瞭解，也不同於教育專家對(duì)PK的體認(rèn)，而是一般教師所獨(dú)有的一套融合了CK與PK的完整知識(shí)體系，為教師所需具備之最重要的知識(shí)（Shulman, 1987）。此外，Shulman於1987年時(shí)亦提出了PCK的形成歷程。Shulman認(rèn)為PCK的形成是教師經(jīng)由理解（comprehension）、轉(zhuǎn)換（transformation）、教學(xué)（instruction）、評(píng)鑑（evalua

4、tion）、反思（reflection）與新的理解（new comprehension）等歷程而漸至完備（見(jiàn)圖2-4-1）。故而，PCK所呈現(xiàn)的即是一種動(dòng)態(tài)發(fā)展的本質(zhì)，而教師的專業(yè)知識(shí)也因此而才能隨之成長(zhǎng)。圖2-4-1PCK的形成歷程（Shulman, 1987）Shulman於1986年提出PCK的概念之後，諸多學(xué)者便對(duì)PCK的內(nèi)涵發(fā)表了許多延伸性的看法。段曉林於1995年時(shí)將上述的延伸性看法作出一番整理，並進(jìn)而歸納出自己對(duì)PCK之內(nèi)涵的微觀觀點(diǎn)與巨觀觀點(diǎn)：（一） Grossman於1988年時(shí)提出，PCK應(yīng)再加入對(duì)課程知的重視。（二） Tamir於l988年時(shí)提出，PCK應(yīng)再?gòu)?qiáng)調(diào)特定學(xué)科（

5、subject matter specific）教學(xué)知。（三） McDiarmid、Ball與Anderson於1989年時(shí)提出，PCK的內(nèi)涵應(yīng)著重在如何表徵CK，如：好的比喻、活動(dòng)、模型與問(wèn)題等，以使學(xué)生於解CK。（四） Carter於l990年時(shí)提出，PCK是指教師對(duì)學(xué)科的瞭解程與如何將CK傳遞（translate）到教室中的課程事件（classroom curricular events），這種傳遞的過(guò)程是多向且複雜的。Carter在1990年時(shí)所提出的想法與McDiarmid等人在1989年時(shí)所提出的觀點(diǎn)一致，皆為PCK提煉出轉(zhuǎn)換此一重要的意涵。（五） Kennedy於l990年時(shí)提出

6、，PCK的重點(diǎn)在於混合、而非總合CK與PK。（六） Gudmundsdottir於l990年時(shí)指出，PCK包含了CK與PK，而Shulman所提出的PCK是一種特殊的混和（special amalgan），就好比是合，其性質(zhì)已與原先混合之物質(zhì)相同。（七） Marks於1990年時(shí)指出，其在實(shí)際分析國(guó)小學(xué)教師的PCK當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)了Shulman所提出的PCK其實(shí)是由CK所轉(zhuǎn)換成的一種可教授的學(xué)科知；但Marks亦認(rèn)為PCK可藉由一般的PK轉(zhuǎn)移到特定的主題與內(nèi)容之方式衍生出來(lái)。（八） Geddis於1993年時(shí)提出，PCK是CK與一般PK交互作用下的產(chǎn)物，是一種由CK轉(zhuǎn)變?yōu)樽钸m當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式之知。（九

7、） Lederman與Latz於1993年時(shí)，對(duì)PCK提出了同於Shulman的新定義。他們認(rèn)為教師只有在斷的教學(xué)與持續(xù)使用個(gè)人的專業(yè)CK於教學(xué)活動(dòng)中，專業(yè)CK與PK方能融合起以形成PCK。（十） Tobin、Tippins與Gallard於l994年時(shí)以建構(gòu)主義的觀點(diǎn)提出，CK、PK與PCK三者是相互交錯(cuò)在一起的，宜單獨(dú)分開(kāi)某域知。從（五）至（十）的文獻(xiàn)裡可以得知，有關(guān)PCK與CK、PK的相互隸屬關(guān)係，尚未有一個(gè)明確的定論；然不可否認(rèn)的是，CK與PK同是形成PCK時(shí)的要素之一。（十一） Reynolds於l992年時(shí)綜合各家的點(diǎn)，把限定於特定學(xué)科範(fàn)疇的PCK展成融合學(xué)科內(nèi)容、一般教學(xué)與學(xué)習(xí)原

8、與一般通學(xué)科的特定內(nèi)容教學(xué)知（content-specific knowledge）。雖然Reynolds提出了一個(gè)新的名詞，但其本質(zhì)上仍類屬於PCK。（十二） Cochran、DeRuiter與King於1993年時(shí)，引用了McEwan與Bull的觀點(diǎn)在科學(xué)社群中，科學(xué)家需斷地將自己的研究結(jié)果與他人溝通、分享，以改變別人的信、或者準(zhǔn)備改變自己的信來(lái)質(zhì)疑Shulman所提出的PCK之知本質(zhì)是屬於一種靜態(tài)的知體系，無(wú)法符合建構(gòu)主義的觀點(diǎn)。因此，Cochran、DeRuiter與King提出以knowing來(lái)代替knowledge，把PCK拓展成整合學(xué)科知、教學(xué)知、有關(guān)學(xué)生知與有關(guān)情境知的PCKg

9、。在建構(gòu)主義的觀點(diǎn)之下，PCKg比PCK多教師對(duì)學(xué)生的瞭解，以及教師對(duì)社會(huì)、政策、文化或外在環(huán)境因素的瞭解。（十三） 段曉林在整理了上述有關(guān)PCK之內(nèi)涵的延伸性看法後，歸納出自己對(duì)PCK之內(nèi)涵的微觀觀點(diǎn)與巨觀觀點(diǎn)：1. 微觀觀點(diǎn)：PCK是教師在課室教學(xué)情境中，為了教授特定的單元而所具備的教學(xué)知，其內(nèi)涵囊括了：（1）學(xué)科知；（2）學(xué)生對(duì)特定單元的學(xué)習(xí)知；（3）表徵方式與教學(xué)策；（4）課程知；（5）評(píng)知；（6）情境與文化之知。2. 巨觀觀點(diǎn)：PCK是教師的學(xué)科知、學(xué)生知、一般教學(xué)知、課程知、評(píng)知及情境與文化之知等域知識(shí)的融合產(chǎn)物。當(dāng)教師在師資培育學(xué)程中學(xué)習(xí)上述域之知時(shí)，其心智會(huì)斷地將種的域知進(jìn)行融

10、合，並以全方位的角來(lái)思考學(xué)科的教學(xué)，此時(shí)，PCK即已形成；另外，在教師斷地思考特定單元的PCK之同時(shí)，也會(huì)自建構(gòu)此學(xué)科域的教學(xué)方法。從（十一）至（十三）的文獻(xiàn)裡可以得知，PCK的範(fàn)疇已從原先的特定學(xué)科領(lǐng)域，被拓展成與社會(huì)、文化、教學(xué)情境、學(xué)生背景、學(xué)習(xí)原理與教學(xué)評(píng)量等交相建構(gòu)的體系(Hodson, 2000)。綜觀上述文獻(xiàn)，PCK是一種具有動(dòng)態(tài)建構(gòu)的實(shí)踐性知識(shí)，其所強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)乃在於教師能轉(zhuǎn)換出適宜的教學(xué)策略，以將CK傳達(dá)給學(xué)生。然更為重要的是，在建構(gòu)主義的影響之下，PCK的發(fā)展思維已不再侷限於只與教師的教學(xué)面向有關(guān)，其更能考量到在當(dāng)代的教育思潮裡，學(xué)生的學(xué)習(xí)面向亦扮演著與教師的教學(xué)面向同樣重要

11、的角色；故而除了教師的CK與PK之外，有關(guān)學(xué)習(xí)情境的佈置與學(xué)生的學(xué)習(xí)脈絡(luò)，都成為當(dāng)代的PCK所強(qiáng)調(diào)的重要內(nèi)涵之一。PCK的蓬勃發(fā)展後來(lái)則為NOS教學(xué)之研究提供了一個(gè)新的思考面向。在Lederman（1992）指出教師的NOS觀與學(xué)生的NOS觀並沒(méi)有直接的因果關(guān)係之後，NOS教學(xué)之研究便開(kāi)始等待著一個(gè)突破性論點(diǎn)的出現(xiàn)；而當(dāng)Schwartz與Lederman於2002年提出NOS PCK此一新概念的同時(shí)，NOS教學(xué)之研究才終於有了一個(gè)較為正式與明確的指導(dǎo)性架構(gòu)。Schwartz與Lederman於2002年時(shí)所提出的科學(xué)本質(zhì)學(xué)科教學(xué)知識(shí)（NOS PCK）是由科學(xué)本質(zhì)知識(shí)（Nature of Sci

12、ence Knowledge，以下簡(jiǎn)稱為NOS-CK）、學(xué)科內(nèi)容知識(shí)（Subject Matter Knowledge，以下簡(jiǎn)稱為CK）與教學(xué)知識(shí)（Pedagogical Knowledge，以下簡(jiǎn)稱為PK）等三者交互融合而成（見(jiàn)圖2-4-2）。NOS-CK是指教師對(duì)NOS之內(nèi)涵所具有的知識(shí)；CK是指教師對(duì)自然科課程內(nèi)容所具有的知識(shí)；PK則包含教師對(duì)學(xué)生與各種教學(xué)策略的瞭解，以及能善用各項(xiàng)教學(xué)資源的能力。簡(jiǎn)言之，NOS PCK的內(nèi)涵應(yīng)包括教師對(duì)NOS內(nèi)涵的瞭解、教師對(duì)自然科CK的瞭解、教師對(duì)傳達(dá)NOS與自然科CK之相對(duì)應(yīng)的PK之瞭解、以及對(duì)學(xué)生的瞭解，使教師能營(yíng)造適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)情境來(lái)傳達(dá)NOS的內(nèi)

13、涵，讓學(xué)習(xí)發(fā)生。所以，NOS PCK是一種特定的CK與PK的融合形式，故較不適宜將其中的要素分開(kāi)來(lái)談?？茖W(xué)本質(zhì)知識(shí) NOS Knowledge學(xué)科內(nèi)容知識(shí) Subject Matter Knowledge教學(xué)知識(shí)Pedagogical KnowledgePCK for NOS圖2-4-2NOS PCK架構(gòu)圖（Schwartz & Lederman, 2002）雖然Schwartz與Lederman於2002年時(shí)提出了NOS PCK這一新概念，但他們?cè)诋?dāng)時(shí)卻沒(méi)有進(jìn)一步地指出有哪些PK將對(duì)NOS的教學(xué)有所助益；所以，當(dāng)今的NOS PCK在PK的發(fā)展?fàn)顩r上是各家說(shuō)法不一、著重的焦點(diǎn)有異，尚未

14、有一個(gè)高共識(shí)或高整合性的論點(diǎn)產(chǎn)出，如：明示（explicit）（Abd-El-Khalick & Lederman, 1998; Abd-El-Khalick & Lederman, 2000）；反思（reflective）（Akerson, Abd-El-Khalick, & Lederman, 2000; Kim, Ko, Lederman G., & Lederman S., 2005）；探究的歷程（inquiry）（Lederman, 2000）；融入式教學(xué)（integrated）（Clough, 2003）；課室對(duì)話（discursive practi

15、ce）（Driver, Newton, & Osborne, 2000; Duschl & Osborne, 2002; Kim, Ko, Lederman G., & Lederman S., 2005; Leach & Scott, 2003; Yore & Treagust, 2006）；班級(jí)經(jīng)營(yíng)（relational pedagogy）（Darby, 2005; Kim, Ko, Lederman G., & Lederman S., 2005）；內(nèi)隱途徑、外顯途徑與整合式途徑（高慧蓮，2006）等。故而，在本研究的研究目的之下，研究者須

16、採(cǎi)用一套有系統(tǒng)擘劃、有高度整合性的PK論點(diǎn)，來(lái)協(xié)助釐清研究對(duì)象的NOS PCK涵養(yǎng)。二、 實(shí)踐NOS-CI教學(xué)的具體教學(xué)作為劉聖忠教授所主持的花蓮科學(xué)本質(zhì)研究團(tuán)隊(duì)，目前正在執(zhí)行國(guó)小教師科學(xué)本質(zhì)能力指標(biāo)學(xué)科教學(xué)知能之研究，該研究乃是以科學(xué)本質(zhì)能力指標(biāo)為導(dǎo)向之3C科學(xué)課程開(kāi)發(fā)之研究整合型計(jì)劃之子計(jì)劃一，而上述的整合型計(jì)畫(huà)又是促進(jìn)學(xué)生3C素養(yǎng)Competency, Cooperation, & Confidence科學(xué)課程發(fā)展與實(shí)施區(qū)塊計(jì)劃之子計(jì)劃四?；ㄉ徔茖W(xué)本質(zhì)研究團(tuán)隊(duì)所執(zhí)行之國(guó)小教師科學(xué)本質(zhì)能力指標(biāo)學(xué)科教學(xué)知能之研究現(xiàn)下已進(jìn)入第二年的研究進(jìn)程，該進(jìn)程的研究目的是將第一年所發(fā)展出來(lái)的三階段

17、論落實(shí)到國(guó)小NOS-CI的教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)裡；至於研究者的碩士論文乃隸屬於第二年的研究進(jìn)程，主要的研究目的是從教師的角度出發(fā)，來(lái)釐清一位受過(guò)NOS PCK與三階段論之專業(yè)成長(zhǎng)訓(xùn)練的國(guó)小六年級(jí)教師是否真正具備了NOS PCK涵養(yǎng)。除了研究者之外，本團(tuán)隊(duì)尚有另一位成員將從學(xué)生的角度出發(fā)，藉由檢核同一教學(xué)場(chǎng)景之學(xué)生的NOS觀，一樣來(lái)釐清該教師是否真正具備了NOS PCK涵養(yǎng)。而上述同時(shí)從教師與學(xué)生的角度來(lái)釐清研究對(duì)象的NOS PCK涵養(yǎng)之研究組合，花蓮科學(xué)本質(zhì)研究團(tuán)隊(duì)則設(shè)立了兩組，一組於國(guó)小四年級(jí)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行，而研究者所屬的另一組乃於國(guó)小六年級(jí)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行。所謂的三階段論，是由劉聖忠教授所主持之花蓮科學(xué)本質(zhì)研究團(tuán)隊(duì)

18、所提出的NOS-CI教學(xué)理論，目前為該團(tuán)隊(duì)進(jìn)行NOS PCK研究時(shí)的理論依據(jù)。三階段論所指陳的內(nèi)容乃是一套進(jìn)行NOS-CI教學(xué)時(shí)的教學(xué)架構(gòu)，用以觸發(fā)有效的NOS-CI教學(xué)，並讓學(xué)習(xí)發(fā)生，為該團(tuán)隊(duì)的成員透由查找國(guó)內(nèi)外有關(guān)NOS PCK的文獻(xiàn)、參與研究團(tuán)隊(duì)的討論與親身嘗試進(jìn)行NOS-CI教學(xué)的回饋，並在文獻(xiàn)討論教學(xué)回饋三者之間經(jīng)過(guò)兩年不斷的激盪反省修正等行動(dòng)研究歷程來(lái)慢慢凝聚出其全貌（邱太河，2007；陳文玲，2006；陳俊欽，2006）。三階段論認(rèn)為自然科教師若欲進(jìn)行有效的NOS-CI教學(xué)，其除了得周全班級(jí)經(jīng)營(yíng)（relational pedagogy）之外，亦須於教學(xué)的歷程裡同時(shí)實(shí)踐如下三階段：

19、第一階段：要有明示（explicit）教學(xué)的意願(yuàn)第二階段：要有探究（inquiry）教學(xué)的歷程第三階段：營(yíng)造課室對(duì)話（discursive practice）的思辨情境以統(tǒng)攝NOS-CI概念之教學(xué)故而，在目前尚未有一個(gè)高共識(shí)或高整合性的NOS PCK論點(diǎn)產(chǎn)出的情況下，研究者就以自身所參與之花蓮科學(xué)本質(zhì)研究團(tuán)隊(duì)所提出的三階段論，來(lái)對(duì)實(shí)踐NOS-CI教學(xué)的具體教學(xué)作為作一論述：（一） 班級(jí)經(jīng)營(yíng)（relational pedagogy）Darby於2005年時(shí)，以教室觀察與訪談等方法，對(duì)澳大利亞一所鄉(xiāng)間學(xué)校的23名學(xué)生進(jìn)行研究，來(lái)瞭解學(xué)生對(duì)於教師的教學(xué)方法所營(yíng)造出的學(xué)習(xí)環(huán)境是否有助於其學(xué)習(xí)科學(xué)之觀感

20、。研究結(jié)果指出，教師若能營(yíng)造出熱情（passion）、舒適（comfort）與支持（support）的學(xué)習(xí)氛圍，那麼此一班級(jí)經(jīng)營(yíng)（relational pedagogy）的策略將能讓學(xué)生樂(lè)於學(xué)習(xí)。熱情是指教師在意自己做什麼，並且願(yuàn)意和學(xué)生分享所做的事；舒適包括友善（friendly）與沒(méi)有恐懼（non-threatening）等兩項(xiàng)內(nèi)涵，指教師不可對(duì)學(xué)生咆哮，並不做不合理的要求；支持包括鼓舞（encouraging）、同理心（understandable）與傾聽(tīng)（attentive）等三項(xiàng)內(nèi)涵，指教師能鼓勵(lì)學(xué)生、與學(xué)生一起工作及幫助學(xué)生去理解，並支持此一學(xué)習(xí)氛圍的建立（見(jiàn)圖2-4-3）。圖2-

21、4-3熱情、舒適與支持的學(xué)習(xí)氛圍（Darby, 2005）Darby（2005）的研究指出了學(xué)生在學(xué)習(xí)上的心理層面需求；若回頭審視NOS PCK的內(nèi)涵，我們不難發(fā)現(xiàn)這一學(xué)生的心理層面尚未被加以探究與強(qiáng)調(diào)。此外，Kim、Ko、G. Lederman與S. Lederman等人亦於2005年時(shí)指出，教師必先有明示教學(xué)的意願(yuàn)，才能進(jìn)行以學(xué)生為中心（student-centered）的教學(xué)；而營(yíng)造適當(dāng)?shù)腘OS學(xué)習(xí)氛圍首應(yīng)關(guān)心學(xué)生的心理需求，以讓學(xué)生透過(guò)探究活動(dòng)、課室對(duì)話與反思學(xué)習(xí)等以學(xué)生為中心的教學(xué)方式來(lái)學(xué)習(xí)NOS的內(nèi)涵。故而，花蓮科學(xué)本質(zhì)研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為若欲健全NOS PCK的PK內(nèi)涵，除了建構(gòu)一套有系

22、統(tǒng)擘劃、有高度整合性的PK論點(diǎn)之外，尚須兼顧學(xué)生的學(xué)習(xí)氛圍，以啟動(dòng)學(xué)生想學(xué)的心、讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體；而上述這種以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)氛圍之建立，即是花蓮科學(xué)本質(zhì)研究團(tuán)隊(duì)在此所提出的班級(jí)經(jīng)營(yíng)之內(nèi)涵，是實(shí)踐NOS-CI教學(xué)的具體教學(xué)作為裡不可或缺、且是貫穿前後的重要一環(huán)。（二） 第一階段：要有明示（explicit）教學(xué)的意願(yuàn)所謂明示教學(xué)的意願(yuàn)，簡(jiǎn)言之，即是指教師願(yuàn)意將NOS列為直接的教學(xué)目標(biāo)。Abd-El-Khalick與Lederman於2000年時(shí)指出，教師採(cǎi)用暗示（implicit）教學(xué)是相對(duì)無(wú)效的；明示（explicit）教學(xué)和反思性（reflective）教學(xué)才能促進(jìn)

23、學(xué)生對(duì)NOS的理解。暗示教學(xué)乃意指教師無(wú)意將NOS列為直接的教學(xué)目標(biāo)，同時(shí)卻期待學(xué)生在探究或科學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程中，能自行瞭解或吸收課程中所隱含的NOS內(nèi)涵。暗示教學(xué)會(huì)相對(duì)無(wú)效的原因，可歸因於教師將NOS列為情意性（affective）的學(xué)習(xí)目標(biāo)、而非認(rèn)知性（cognitive）的學(xué)習(xí)目標(biāo)，所以才會(huì)期望學(xué)生能自行、或自然而然地透由學(xué)習(xí)活動(dòng)來(lái)對(duì)NOS的內(nèi)涵產(chǎn)生體會(huì)。相對(duì)於暗示教學(xué)，明示教學(xué)即是指教師將NOS列為直接的教學(xué)目標(biāo)，或可說(shuō)將NOS看成是一種認(rèn)知性的學(xué)習(xí)目標(biāo)。在Abd-El-Khalick與Lederman的定義之下，暗示教學(xué)與明示教學(xué)的最大區(qū)隔，就在於教師有沒(méi)有在教學(xué)的歷程裡與學(xué)生討論NOS

24、的相關(guān)內(nèi)涵。舉例來(lái)說(shuō)，Lin與Chen（2002）、翁秀玉與段曉林（1997）及高慧蓮（2006）等，都曾建議可實(shí)施科學(xué)史教學(xué)來(lái)促進(jìn)學(xué)生對(duì)NOS的瞭解。如果教師在科學(xué)史的教學(xué)裡並沒(méi)有與學(xué)生討論任何與NOS相關(guān)的議題，則此教學(xué)模式即為暗示教學(xué)，學(xué)生僅能從科學(xué)史的課程內(nèi)容裡自行體會(huì)出NOS的內(nèi)涵；相對(duì)地，如果教師在科學(xué)史的教學(xué)裡讓學(xué)生有在NOS的架構(gòu)內(nèi)進(jìn)行討論與反思課程內(nèi)容的機(jī)會(huì)，則此教學(xué)模式即為明示教學(xué)。然而，與學(xué)生討論NOS的相關(guān)內(nèi)涵，並不意味著教師即應(yīng)直接使用NOS的語(yǔ)彙與學(xué)生進(jìn)行溝通。Gallagher與King各於1991年時(shí)提出，職前教師應(yīng)了解科學(xué)哲學(xué)的內(nèi)涵，但學(xué)生並不需要如教師一般學(xué)

25、習(xí)科學(xué)哲學(xué)的內(nèi)涵。易言之，教師若欲傳達(dá)NOS的內(nèi)涵，則應(yīng)將自身所了解的NOS內(nèi)涵進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換，以讓學(xué)生可以體會(huì)到教師所欲傳達(dá)的旨意。除Abd-El-Khalick與Lederman（2000）之外，Kim、Ko、Lederman G.與Lederman S.等人亦於2005年時(shí)指出，教師必須採(cǎi)用明示教學(xué)與以學(xué)生為中心的探究（inquiry）及情境（context）等教學(xué)設(shè)計(jì)，將NOS當(dāng)成認(rèn)知性的學(xué)習(xí)目標(biāo)，才能讓學(xué)生學(xué)習(xí)到NOS的內(nèi)涵。此外，許國(guó)忠與王靜如於2003年時(shí)提出，教師教授NOS時(shí)，必須讓學(xué)生先經(jīng)歷一段科學(xué)概念為開(kāi)端，再讓學(xué)生經(jīng)歷一段經(jīng)過(guò)安排的探究活動(dòng)為接續(xù)，最後教師才明示與學(xué)習(xí)活動(dòng)

26、相關(guān)的NOS為結(jié)尾，如：如何思考、如何獲得新知等。這樣的過(guò)程有一種後設(shè)學(xué)習(xí)的特質(zhì)，可用以支持花蓮科學(xué)本質(zhì)研究團(tuán)隊(duì)在此所提出的明示與討論之運(yùn)用範(fàn)疇。（三） 第二階段：要有探究（inquiry）教學(xué)的歷程除了明示教學(xué)之外，另一項(xiàng)常被文獻(xiàn)所提及之實(shí)踐NOS教學(xué)的具體教學(xué)作為，即是反思性教學(xué)（reflective teaching）：1. Abd-El-Khalick與Lederman於2000年時(shí)指出，教師必須採(cǎi)用明示教學(xué)與反思性教學(xué)，才能讓學(xué)生真正習(xí)得NOS的內(nèi)涵。2. Kim、Ko、Lederman G.與Lederman S.等人於2005年時(shí)指出，教師必須採(cǎi)用明示教學(xué)與以學(xué)生為中心的教學(xué)設(shè)計(jì)

27、，讓學(xué)生透過(guò)探究與課室對(duì)話等活動(dòng)來(lái)反思教學(xué)內(nèi)容，才能使學(xué)生進(jìn)一步瞭解NOS的內(nèi)涵。3. 高慧蓮在解讀了Abd-El-Khalick與Lederman（2000）有關(guān)暗示教學(xué)與明示教學(xué)的文章之後，於2006年時(shí)提出了自己對(duì)NOS教學(xué)的新見(jiàn)解。高慧蓮將NOS教學(xué)區(qū)分為內(nèi)隱途徑、外顯途徑與整合式途徑。其中，內(nèi)隱途徑為科學(xué)探究的教學(xué)、科學(xué)過(guò)程技能的教學(xué)、學(xué)科內(nèi)容課程工作、從做中學(xué)科學(xué)、或其他的教學(xué)策略，用以促進(jìn)學(xué)生對(duì)NOS的瞭解；外顯途徑是以科學(xué)史、哲或是與NOS的各種方面一致的教學(xué)來(lái)增進(jìn)學(xué)生對(duì)NOS的認(rèn)識(shí)；整合式途徑乃是內(nèi)隱途徑與外顯途徑的整合，即在探究活動(dòng)中融入相關(guān)的科學(xué)史，以讓學(xué)生從NOS的架構(gòu)

28、中反思這些探究活動(dòng)。然而，Abd-El-Khalick與Akerson於2007年時(shí)指出，不管是對(duì)教師而言、或是對(duì)學(xué)生而言，教學(xué)反思與學(xué)習(xí)反思皆沒(méi)有具體的操作性內(nèi)涵；易言之，對(duì)於實(shí)踐NOS教學(xué)的具體教學(xué)作為來(lái)說(shuō)，在此的反思所強(qiáng)調(diào)的是類屬於後設(shè)認(rèn)知的心理運(yùn)作範(fàn)疇，較不利於教師對(duì)其進(jìn)行具體的操作?；ㄉ徔茖W(xué)本質(zhì)研究團(tuán)隊(duì)有鑑於此，希望能賦與反思比較具體與明確的操作性內(nèi)涵，所以其在研閱與歸納國(guó)外有關(guān)NOS PCK的文獻(xiàn)之後，利用探究（inquiry）教學(xué)來(lái)彌補(bǔ)反思性教學(xué)在操作性上的不足。所謂要有探究教學(xué)的歷程，簡(jiǎn)言之，並不是讓學(xué)生依循教科書(shū)的設(shè)計(jì)或教師的指示去進(jìn)行探究，而是讓學(xué)生透由參與知識(shí)的形成歷程，

29、以對(duì)NOS的內(nèi)涵真正有所體會(huì)，而不是將NOS的內(nèi)涵當(dāng)成是記憶性的知識(shí)而已。讓學(xué)生依循教科書(shū)的設(shè)計(jì)或教師的指示去進(jìn)行探究，這只是一種食譜式的探究教學(xué)，學(xué)生至多只能感受到其複製了前人的經(jīng)驗(yàn)而已，無(wú)法產(chǎn)出更深層的體會(huì)；而讓學(xué)生參與知識(shí)的形成歷程（如：做實(shí)驗(yàn)），即是讓學(xué)生能依據(jù)親身的經(jīng)驗(yàn)與所收集到的資訊作出結(jié)論（hands-on之歷程），進(jìn)而從中有所反思與體悟，使個(gè)人的知識(shí)最終能過(guò)渡成公共知識(shí)（minds-on之歷程）。除此之外，Clough於2003年時(shí)指出，明示教學(xué)對(duì)於落實(shí)NOS PCK之具體教學(xué)作為而言，尚未稱充足，所以其提出了融入式（integrated）教學(xué)的概念，期能更加完備N(xiāo)OS PCK

30、之PK內(nèi)涵。所謂融入式教學(xué)，簡(jiǎn)言之，即是將NOS的內(nèi)涵融入科學(xué)教育的教學(xué)過(guò)程裡，而非由教師純以講述的方式來(lái)教授NOS之內(nèi)涵。若將融入式教學(xué)與上述的探究教學(xué)相互對(duì)照，將可看出這兩者皆在強(qiáng)調(diào)相似的意涵。探究教學(xué)強(qiáng)調(diào)教師要避免採(cǎi)用食譜式的探究教學(xué)，而是要讓學(xué)生經(jīng)由hands-on的探究歷程來(lái)達(dá)成minds-on的反思與體悟，以對(duì)NOS的內(nèi)涵真正有所瞭解，並非僅是記憶NOS的內(nèi)涵而已；而融入式教學(xué)亦是在強(qiáng)調(diào)教師要避免採(cǎi)用食譜式的教學(xué)方式來(lái)直接教授NOS的內(nèi)涵，而是要透過(guò)統(tǒng)整教學(xué)（integrated curriculum）的方式來(lái)幫助學(xué)生統(tǒng)攝NOS的內(nèi)涵，進(jìn)而使其對(duì)能廣泛應(yīng)用的NOS內(nèi)涵擁有深刻之體會(huì)

31、。因此，花蓮科學(xué)本質(zhì)研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為探究教學(xué)與融入式教學(xué)兩者有著異曲同工之妙，皆是要避免學(xué)生將NOS的內(nèi)涵當(dāng)成是記憶性的知識(shí)，而是要對(duì)NOS的內(nèi)涵產(chǎn)生真正的體會(huì)與瞭解。Lederman於1986年時(shí)，探討了教師的教學(xué)行為與班級(jí)氣氛等兩者，對(duì)於改變學(xué)生的NOS概念之關(guān)係。研究結(jié)果指出，若教師較傾向於問(wèn)題解決模式與探究模式的教學(xué)，師生間的互動(dòng)將較為頻繁、詢問(wèn)問(wèn)題的風(fēng)氣也將較為盛行，且班級(jí)的氣氛亦將較為動(dòng)態(tài)與愉悅的；此外，若教師能在上述的情境之下，發(fā)揮幽默、並利用故事來(lái)輔助教學(xué)，便將不會(huì)出現(xiàn)機(jī)械式的記憶取向教學(xué)，這有助於學(xué)生瞭解NOS的概念，並進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)。其次，Lin與Chen於2002年時(shí)

32、提出，將科學(xué)史融入教材教法的課程，能使學(xué)生的NOS觀由原先的傳統(tǒng)觀點(diǎn)轉(zhuǎn)向於當(dāng)代的創(chuàng)新觀點(diǎn)。在科學(xué)史融入教學(xué)的實(shí)務(wù)技巧上，教師可利用小組討論、模擬以前科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)、或示範(fàn)實(shí)驗(yàn)等來(lái)進(jìn)行，不宜直接講述科學(xué)史；易言之，如果教師可以在教學(xué)中整合教學(xué)理論、學(xué)習(xí)理論與科學(xué)史，將能使學(xué)生產(chǎn)生自我內(nèi)化，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)NOS的內(nèi)涵。此外，翁秀玉與段曉林於1997年時(shí)，針對(duì)教師如何在課室教學(xué)中提昇學(xué)生的NOS觀之作法，提出了四點(diǎn)建議：1. 學(xué)生極難由科學(xué)活動(dòng)中主動(dòng)思考NOS的內(nèi)涵，因此教師可利用討論的方式，幫助學(xué)生將課程內(nèi)容與NOS的內(nèi)涵進(jìn)行連結(jié)，以促進(jìn)學(xué)生思考有關(guān)NOS的內(nèi)容。2. 配合教材注入科學(xué)史的素材，有

33、助於學(xué)生瞭解科學(xué)知識(shí)的形成過(guò)程與科學(xué)家形成知識(shí)的過(guò)程相似，進(jìn)而對(duì)科學(xué)面貌有較完整的認(rèn)識(shí)。3. 教師應(yīng)營(yíng)造一個(gè)類似於科學(xué)家進(jìn)行探究的學(xué)習(xí)情境，以安排學(xué)生實(shí)際操作科學(xué)探究的活動(dòng)，而非僅是讓學(xué)生操作食譜式的實(shí)驗(yàn)步驟。這是使學(xué)生重視科學(xué)探究層面最有效的策略。4. 教師不僅要增進(jìn)自身對(duì)NOS的瞭解與傳達(dá)NOS的教學(xué)能力，更重要的是必須將潛藏在課程中的NOS內(nèi)涵融入其教學(xué)信念中；唯有重視它，才可能將之表現(xiàn)在課室教學(xué)中。再者，陳文玲於2006年時(shí)為了落實(shí)中年級(jí)NOS-CI此一教學(xué)目標(biāo)，採(cǎi)用了不同的教學(xué)策略，如：POE教學(xué)、探究式教學(xué)、學(xué)習(xí)環(huán)、問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)等，並依循中年級(jí)NOS-CI中知道、察

34、覺(jué)與相信等內(nèi)涵，不斷地重複學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，以培養(yǎng)學(xué)生具備當(dāng)代NOS之信念。上述Lederman（1986）、Lin與Chen（2002）、翁秀玉與段曉林（1997）及陳文玲（2006）的研究，與花蓮科學(xué)本質(zhì)研究團(tuán)隊(duì)在此所提出的探究之內(nèi)涵多所呼應(yīng)，皆是在強(qiáng)調(diào)教師應(yīng)避免採(cǎi)用食譜式的探究教學(xué)，而是要採(cǎi)用統(tǒng)整教學(xué)的方式，並讓學(xué)生經(jīng)由hands-on的探究歷程來(lái)達(dá)成minds-on的反思與體悟，進(jìn)而對(duì)NOS的內(nèi)涵產(chǎn)生真正的、深刻的瞭解，而非僅是將NOS的內(nèi)涵當(dāng)成是記憶性的知識(shí)而已。（四） 第三階段：營(yíng)造課室對(duì)話（discursive practice）的思辨情境以統(tǒng)攝NOS-CI概念之教學(xué)如三階段論的第

35、一階段與第二階段裡所陳述的：NOS應(yīng)被視為認(rèn)知性的學(xué)習(xí)目標(biāo)；此外，若教師採(cǎi)用食譜式的講述教學(xué)、或?qū)OS的內(nèi)涵隱含在探究活動(dòng)中且不經(jīng)討論，那麼學(xué)生的NOS學(xué)習(xí)效果將無(wú)法顯現(xiàn)。因此，在上述的脈絡(luò)之下，營(yíng)造課室對(duì)話（discursive practice）自然便成為落實(shí)NOS PCK的具體教學(xué)作為所必須面對(duì)的課題，而這也是其會(huì)成為三階段論裡的第三階段之緣由。此外，若要成功地、有效率地營(yíng)造課室對(duì)話，教師又必須為學(xué)生經(jīng)營(yíng)出熱情、舒適與支持的學(xué)習(xí)氛圍，以讓學(xué)生願(yuàn)意融入課室對(duì)話的情境之中、進(jìn)而樂(lè)於學(xué)習(xí)；故而，花蓮科學(xué)本質(zhì)研究團(tuán)隊(duì)在其所提出的三階段論裡，亦特別強(qiáng)調(diào)教師必須有班級(jí)經(jīng)營(yíng)的歷程。所謂課室對(duì)話，簡(jiǎn)言

36、之，即是在思辨的對(duì)話情境之下，讓學(xué)生透過(guò)在探究歷程中的經(jīng)驗(yàn)與其所蒐集到的資料（數(shù)據(jù)或資料分析）來(lái)學(xué)習(xí)自然科知識(shí)，同時(shí)也要學(xué)到NOS的內(nèi)涵（對(duì)三階段論而言，此處所指之NOS的內(nèi)涵即是教育部所設(shè)立之NOS-CI）。Abd-El-Khalick與Lederman（2000）及Kim、Ko、G. Lederman與S. Lederman（2005）等皆指出課室對(duì)話在NOS教學(xué)中的重要性；教師是否經(jīng)營(yíng)合宜的課室對(duì)話，將影響學(xué)生反思探究活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)芊裥纬煽茖W(xué)知識(shí)、如何形成科學(xué)知識(shí)與科學(xué)知識(shí)的限制等NOS的內(nèi)涵。Driver、Newton與Osborne於2000年時(shí)指出，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)必須經(jīng)由學(xué)習(xí)如何論證

37、來(lái)加以提升；因此，如果課室中缺乏論證的機(jī)會(huì)、或是教師經(jīng)營(yíng)課室論證的能力不足，皆會(huì)對(duì)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生阻礙。Leach與Scott於2003年時(shí)指出，知識(shí)是透過(guò)語(yǔ)言脈絡(luò)來(lái)進(jìn)行傳遞的，然學(xué)生的日常生活用語(yǔ)、日常生活經(jīng)驗(yàn)與日常生活的思考方式等學(xué)習(xí)背景深受文化的影響，因此與科學(xué)社群所使用的語(yǔ)彙意涵是有所落差的。教師應(yīng)將上述的落差所造成的學(xué)習(xí)需求（learning demand）視為教學(xué)目標(biāo)之一，以透過(guò)經(jīng)營(yíng)課室對(duì)話的方式，促使學(xué)生理解日常生活的用語(yǔ)、經(jīng)驗(yàn)及思考方式等與科學(xué)社群所使用的語(yǔ)彙意涵之不同處，進(jìn)而讓學(xué)生內(nèi)化科學(xué)知識(shí)以迎合學(xué)習(xí)的需求。Darby於2005年時(shí)指出，教師若能採(cǎi)用解釋（explanat

38、ion）、討論（class discussion）與澄清（clarification）的教學(xué)策略（instructional pedagogy）來(lái)進(jìn)行教學(xué)，將能促使學(xué)生樂(lè)於學(xué)習(xí)。解釋是指教師應(yīng)先使用連續(xù)問(wèn)句（追問(wèn)）讓學(xué)生區(qū)別科學(xué)概念間的差異，再進(jìn)行解釋；討論是指教師在提問(wèn)時(shí)，應(yīng)讓學(xué)生充分表達(dá)意見(jiàn)，再?gòu)膶W(xué)生所表達(dá)的意見(jiàn)裡聚焦一個(gè)方向來(lái)進(jìn)行討論；澄清是指教師應(yīng)重複講述學(xué)生表達(dá)過(guò)的科學(xué)概念，幫助不太瞭解的學(xué)生再建構(gòu)已知的概念，以加強(qiáng)相關(guān)概念間的連結(jié)。Yore與Treagust於2006年時(shí)指出，生活用語(yǔ)、課室用語(yǔ)與科學(xué)用語(yǔ)是有所不同的，教師應(yīng)透過(guò)經(jīng)營(yíng)課室對(duì)話來(lái)使學(xué)生瞭解科學(xué)用語(yǔ)的語(yǔ)彙意涵。王靜如於2

39、002年時(shí)指出，真正能反映出NOS的教學(xué)型態(tài)，是教師必須擺脫大量講述的教學(xué)方式，改以引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)由發(fā)表、討論與辯證等逐漸建構(gòu)的歷程來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)；教師亦可應(yīng)用蘇格拉底式的教學(xué)對(duì)話，讓學(xué)生針對(duì)對(duì)話內(nèi)容來(lái)對(duì)彼此進(jìn)行思辨與批判，從而能應(yīng)用科學(xué)的遊戲規(guī)則、或化約經(jīng)驗(yàn)世界的複雜性，以建立精簡(jiǎn)與有條理的科學(xué)概念，並成為一位具有多元思考、理性批判與決策能力等科學(xué)素養(yǎng)的公民。從上述的文獻(xiàn)裡可以得知，經(jīng)營(yíng)課室對(duì)話時(shí)，教師與學(xué)生皆是對(duì)話中的主體。對(duì)教師而言，其必須擺脫大量講述的教學(xué)方式，改採(cǎi)解釋、討論、澄清或蘇格拉底式的對(duì)話等策略來(lái)經(jīng)營(yíng)課室對(duì)話，同時(shí)亦得體認(rèn)到學(xué)生的日常生活用語(yǔ)、課室用語(yǔ)與科學(xué)用語(yǔ)等三者著實(shí)存在不同，所

40、以須帶領(lǐng)學(xué)生體認(rèn)這三者之間的不同定義與可能有的相關(guān)連結(jié)；易言之，教師必須聆聽(tīng)且尊重學(xué)生的看法，並得滿足學(xué)生在不同的文化背景之下所產(chǎn)生的學(xué)習(xí)需求。對(duì)學(xué)生而言，其能在熱情、舒適與支持的學(xué)習(xí)氛圍之下積極投入發(fā)表、討論、思辨、辯證、與批判等對(duì)話情境，並能感受、理解與尊重文化的多元性，將是課室對(duì)話能有效運(yùn)作的最大保證；易言之，學(xué)生必須在讓彼此都能發(fā)聲、都能聽(tīng)見(jiàn)彼此的發(fā)聲的對(duì)話情境之下，來(lái)習(xí)得表達(dá)、溝通與分享的真正意涵與價(jià)值（陳俊欽，2006）。而當(dāng)教師與學(xué)生共同促成課室對(duì)話能有效運(yùn)作之後，教師便能引導(dǎo)學(xué)生在思辨的對(duì)話情境之下，以其在探究歷程中的經(jīng)驗(yàn)與所蒐集到的資料來(lái)同時(shí)學(xué)習(xí)自然科知識(shí)與NOS的內(nèi)涵；這即

41、是花蓮科學(xué)本質(zhì)研究團(tuán)隊(duì)在此所提出的以課室對(duì)話來(lái)統(tǒng)攝學(xué)生對(duì)NOS-CI的學(xué)習(xí)之內(nèi)涵，與國(guó)內(nèi)針對(duì)師生對(duì)談主題做段落分析與語(yǔ)詞分析來(lái)研究對(duì)談特色（林雅慧、張文華、林陳涌，2003）、利用STAM做小組互動(dòng)分析來(lái)研究學(xué)生的學(xué)習(xí)情況（柯靜宜、張文華、郭重吉，2004）、及針對(duì)一系列的師生對(duì)話論證模式來(lái)研究教師的教學(xué)取向（莊敏雄、洪振方、邱太河，2006）等研究取向不同。美國(guó)NSES曾以教學(xué)指揮家（orchestrate）一詞來(lái)譬喻教師應(yīng)如何經(jīng)營(yíng)課室對(duì)話，其可用以輔助說(shuō)明花蓮科學(xué)本質(zhì)研究團(tuán)隊(duì)在此所提出的第三階段之內(nèi)涵。教學(xué)指揮家這個(gè)譬喻旨在說(shuō)明：在經(jīng)營(yíng)課室對(duì)話的情境之下，教師的角色就如同交響樂(lè)團(tuán)的指揮家一般。指揮家必須清楚掌握不同樂(lè)者與不同樂(lè)器之特性；在樂(lè)團(tuán)的演奏過(guò)程中，指揮家也得清楚明瞭哪個(gè)樂(lè)器該在什麼時(shí)候、以何種方式呈現(xiàn)出樂(lè)音，以演奏出和諧美妙的音樂(lè)。將上述的譬喻置入經(jīng)營(yíng)課室對(duì)話的教學(xué)情