發(fā)表於「中華民國第二十一屆科學(xué)教育學(xué)術(shù)研討會」(民94年12月).

1、發(fā)表於中華民國第二十一屆科學(xué)教育學(xué)術(shù)研討會（ 民 94 年 12 月）國內(nèi)大專物理教科書中提及之科學(xué)家的分析林 弘庭*許 良榮*南投縣漳興國??；.tw*臺中教育大學(xué)自然科學(xué)教育系；.tw摘要本研究目的為分析國內(nèi)編著者的大專物理教科書中提及的科學(xué)家，分析 教材共計五套。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)各書所提到之科學(xué)家絕大多數(shù)為西方科學(xué)家，共計130位，其中五套書中都有提及的有庫侖、奧斯特等十位科學(xué)家，顯示編著者在 有某些交集。此外，各書對於科學(xué)家的年代考據(jù)顯得不足，且對於西方科學(xué)家名 字之引用，有前後不一現(xiàn)象。中文譯名則頗為分歧與不一致，值得再行修訂。而 對於科學(xué)家的描述，偏

2、重於創(chuàng)立的理論與其研究結(jié)果或發(fā)明的產(chǎn)品，對於實驗或 方法、使用的工具或?qū)︶崾赖挠绊懙?，則較少涉及。關(guān)鍵字：大專物理、教科書、科學(xué)家緒論一、研究動機 近十幾年來，教育改革如火如荼的展開，國民小學(xué)課程的變動尤為快速， 先有民國82年版新課程標(biāo)準(zhǔn)公布 ，85學(xué)年度起逐年實施 ；而後不到五年的時間， 又於90學(xué)年度從國小一年級施行九年一貫課程，課程的改變對教師教學(xué)和學(xué)生 學(xué)習(xí)具有一定程度的影響， 其中又以教科書具有最具體的內(nèi)容， 且是影響最直接 的媒介。 曾靜瑩(民89)指出1978年Solomon對國中小教科書做調(diào)查研究，發(fā) 現(xiàn)教科書在中小學(xué)各科的教學(xué)資源所佔的比例高達(dá)90%。研究者身為教育改革第一

3、線的教師，扮演各項新課程教學(xué)的角色，每學(xué)年 結(jié)束前的選用教科書時期，也是教師、學(xué)者專家、家長及各家出版商等眾所矚目 的焦點。然而研究者也十分關(guān)心高等教育課程，根據(jù) 大學(xué)教育政策白皮書(教 育部，民90)，大學(xué)自主，學(xué)術(shù)自由是大學(xué)教育的基本理念之一，各校得自 行依學(xué)校特色規(guī)劃課程，於是大學(xué)除了各系所自行制訂的選課綱要外，並沒有如 中小學(xué)般由教育部訂定統(tǒng)一的課程綱要，但上課大都需要使用教科書，一般除了 授課教師自編教材外，均會選用市面出版的教科書，然而這些教科書並不需要像 中小學(xué)教科書一樣送教育部審定通過才可供學(xué)校選用，美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn) (National Research Council N

4、RC, 1996)一書明確具體指出一位具有科學(xué)素養(yǎng) 的學(xué)生應(yīng)包括： 了解科學(xué)是人類智慧的結(jié)晶與科學(xué)知識本質(zhì)， 以及具備科學(xué)史的 觀點。Matthews(1994)認(rèn)為學(xué)生可以透過理解科學(xué)史例認(rèn)識科學(xué)的本質(zhì)。因此 大專學(xué)生在其修讀普通物理(普通物理學(xué)) 的過程中是否曾接觸過科學(xué)史或 科學(xué)本質(zhì)的相關(guān)課程之經(jīng)驗，是科學(xué)教育中一項重要的課題。提供對於科學(xué)家的認(rèn)識，是讓學(xué)生接觸科學(xué)史的最直接方式之一，但是文 獻中有不少研究指出學(xué)生對於科學(xué)家有不恰當(dāng)?shù)挠∠?。?980年代起，有不少 科教學(xué)者進行學(xué)生科學(xué)家之印象的研究 (Boylan, 1992；HillWheeler, 1991；Schibeci, 19

5、86；Chambers,1983)。研究顯示，一般大眾對於科學(xué)的了解與對科 學(xué)家形象的認(rèn)識，常有偏頗或扭曲的看法(Basalla, 1976)。甚且，這些看法也常 來自於電視、電影、漫畫等的傳播(Schibeci,1986)。而許多有關(guān)科學(xué)家形象的 研究文獻(余曉清，民88;蔣佳玲、郭重吉，民84b黃孝宗，民89, Chambers, 1983; Finson, Beaver, & Cramond, 1995; Flick, 1990; Fort &Varney, 1989; Huber & Burton, 1995; Krause, 1997 )，均顯示學(xué)生對科學(xué)家的

6、形象具有刻板印象，這些刻 板印象包括：學(xué)生總認(rèn)為科學(xué)家是白人、男性、戴著眼鏡、身穿實驗衣、獨自在 實驗室內(nèi)工作，身旁有一些化學(xué)器材或是技學(xué)的產(chǎn)物(如：電腦、儀器等)，也有 一些書籍或檔案櫃，牆上則有一些警告危險或機密的標(biāo)語。更有一些研究指出：許多學(xué)生對科學(xué)家存在著刻板印象，這將會影響到學(xué)生對科學(xué)的態(tài)度。例如Koballa (1988 )曾在A belief associatessome attribute or characteristic with an object的論文中提到一個結(jié)論：對科學(xué)的信念傾向負(fù)面的學(xué)生，將會對科學(xué)產(chǎn) 生負(fù)面的態(tài)度。Yager(1985)的文獻中也提及： 成為科學(xué)

7、家與從事科學(xué)工作往往會 被視為不愉快的事。 因此，如何提供恰當(dāng)?shù)目茖W(xué)家描述，是撰寫教科書必需給予 高度重視的問題之一。二、研究目的與問題 本研究目的為運用內(nèi)容分析法分析國內(nèi)大專物理教科書中對於科學(xué)家 的描述。研究問題為：各版本大專物理教科書提及之科學(xué)家的姓名、譯名之 正確性為何？描述特性為何？研究方法一、內(nèi)容分析法 內(nèi)容分析是一種以客觀的、系統(tǒng)的、以及量的描述的研究技術(shù)，可以用來 描述現(xiàn)行實際業(yè)務(wù)或條件，發(fā)現(xiàn)重要或有趣的若干問題等（王文科，民89）。內(nèi)容分析法最初用在大眾傳播媒介的分析，後來被廣泛用在其他社會及行為科學(xué) 中，成為一種主要的資料分析方法（楊孝榮，民71）。現(xiàn)在內(nèi)容分析法已經(jīng)成為

8、常用的教育研究方法其中之一，研究對象擴及教科書的課程材料，而教材分析是 當(dāng)前課程研究的重要領(lǐng)域之一（黃光雄、簡茂發(fā)，民80）。本研究之內(nèi)容分析步驟如下：1.分析資料之選定；2.界定分析類目與分析單 位；3.內(nèi)容分析類目表設(shè)計；4.內(nèi)容編碼；5.建立信度與效度；6.進行分析資料；7.撰寫研究報告。二、分析教材之選定 本研究於民國九十二年十月著手進行，研究分析的資料是蒐集九十二年在 市面上流通書名為物理學(xué)、普通物理或大學(xué)物理 之國內(nèi)學(xué)者著作的中文大專 用書。研究者透過五南、三民、博客來、金石堂與誠品等網(wǎng)路書店的查詢，並實 際到臺中市五南與諾貝爾兩家全國連鎖書局架上搜尋與購買 。由於本研究聚焦國 內(nèi)

9、編著者編輯之大專物理教科書之呈現(xiàn)情形，升學(xué)考試用書、大陸地區(qū)作者與編 譯本並不符合本研究目的，因此不列入分析對象，經(jīng)篩選後，本研究確定分析之 教材共計五套。三、分析單位 本研究是對全書所提到的科學(xué)家進行分析，統(tǒng)計科學(xué)家出現(xiàn)的人數(shù)，以及 編著者對科學(xué)家的描述情形；本研究指的科學(xué)家是書中可明確辨識為人名的 才列入計算，換句話說，單位 （例如：安培）、定律（例如：虎克定理）、效應(yīng)（例 如：都卜勒效應(yīng)） 、方程式（例如：白努利方程式）等均不是本研究認(rèn)定的科學(xué) 家。在對於科學(xué)家的描述特徵之分析單位方面，而是以則與佔內(nèi)文 總頁數(shù)之百分比為分析單位。研究結(jié)果與討論一、被提到的科學(xué)家之人數(shù)與年代（一）東方科學(xué)

10、家五套大專物理教科書在被提到的東方科學(xué)家，總計只有5位，分別為王充、張華、沈括、湯川秀樹與丁肇中。其中編號1號、4號與5號等三套完全沒有提到東方科學(xué)家，提到最多的是編號2號的大專物理教科書，但人數(shù)也只有4位。 而鍽號3則提及丁肇中一位。此外，在科學(xué)家年代呈現(xiàn)方面，除了編號2的沈括之外，所有描述東方科 學(xué)家相關(guān)的資料時，並沒有呈現(xiàn)年代，或只是模糊的以西元一世紀(jì)、1600年前呈現(xiàn)（編號2號）。分析結(jié)果顯示各大專物理教科書之編著者在中國古代 科學(xué)家年代的考據(jù)上需要更加精確。（二）西方科學(xué)家由表一顯示五套大專物理教科書共提到130位西方科學(xué)家，分析發(fā)現(xiàn)其中以編號1號所提到的西方科學(xué)家人數(shù)最少，只有22

11、人；提到西方科學(xué)家人數(shù)最 多的是編號5號，高達(dá)79人，人數(shù)最多與最少之間的差距高達(dá)3.6倍。顯示五 套大專物理教科書在提到的西方科學(xué)家人數(shù)上的差距頗大。表一科學(xué)史資訊：各書提到西方科學(xué)家之人數(shù)書籍編號12345共提到人數(shù)西方科學(xué)家人數(shù)（人）2260622779130註：共提到人數(shù)指五套大專物理教科書提到不同科學(xué)家之人數(shù)，若同一位科學(xué)家同時在兩套 以上岀現(xiàn)時，只計算一人。經(jīng)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)本研究之五套大專物理教科書中均有提到的西方科學(xué) 家共計十位：庫侖、奧斯特、法拉第、焦耳、湯姆生、普朗克、拉塞福、愛因斯 坦、波耳和德布羅意。在科學(xué)家年代的呈現(xiàn)上，只有編號5號對於兩位科學(xué)家之出生年之標(biāo)記有出入，其他

12、未發(fā)現(xiàn)有出入，顯示五套大專物理教科書有關(guān)科學(xué)家年代之標(biāo)示一致 性頗高。編號5號對於解剖青蛙腿的偶然機會中發(fā)現(xiàn)了新電源的L. Galvani（加瓦尼），在20-1頁之出生年代標(biāo)示是1731年，而在20-7頁的標(biāo)示卻是1737年。 又例如利用雙狹縫干涉實驗，發(fā)現(xiàn)光具有干涉現(xiàn)象的T. You ng（楊氏）出生年代有1772年（26-2頁）與1773年（29-6頁）兩個年代。除此之外，有兩套教科書（編號2與4）計五位科學(xué)家只用科學(xué)家之中文譯 名陳述，並未輔以英文名字與年代。二、科學(xué)家之翻議的問題（一）同一科學(xué)家的譯名差異由研究結(jié)果顯示不同版本大專物理教科書對同一科學(xué)家的中文譯名並不相 同，總計有37位

13、科學(xué)家出現(xiàn)不同譯名的情形。例如：Aristotle編號2號繹為亞 里士多德，在編號3號譯為亞里斯多德，在編號5號中卻分別出現(xiàn)亞里斯多德與 亞理斯多德；J. Kepler在編號2號譯為克卜勒，而在編號5號卻出現(xiàn)兩種譯名： 克卜勒與刻卜勒；G Galilei一般常見的譯名是伽利略（編號2號與3號），但也 有教科書中的譯名是加利略（編號5號）或加略利（編號5號）。像這些科學(xué)家 譯名上的差異，雖然讀者有可能了解是在描述同一位科學(xué)家，但還是有可能造成 閱讀上的困擾。此外，同一本書中對於同一位科學(xué)家在英文譯名上前後有差異（五套書共 計9位）。例如編號5號，在1-3頁將Kelvin翻譯為凱爾文，而在13-3

14、與18-25頁的譯名是凱耳文。編號1號對於Poiseuille的譯名前後不一致，223頁翻譯為泊醉，248頁卻翻譯為帕醉。又如從中子撞擊鈾核的產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)鋇的放 射性同位素的Strassmann在編號2號中就出現(xiàn)兩種譯名，一是史脫拉斯曼（466頁），另一是斯特拉斯曼（500頁），諸如此類教科書中對於同一科學(xué)家的譯名呈 現(xiàn)前後不一致 ，如不仔細(xì)對照其年代與事蹟 ，可能不清楚描述的是同一位科學(xué)家 。（二）中文譯名的問題 另一問題是翻議西方科學(xué)家的名字採用姓或名的不一致。例如翻 議T. You ng為楊氏（姓）的有編號1號、3號與5號，而編號4號翻議為湯瑪士（名）。又如天文學(xué)家Tycho Brahe，

15、編號2號以譯為第谷（名），而編 號5號譯為布拉（姓）。除了有中文譯名之不一致，在英文名字上也有出入的情形，例如編號2號 的貝克勒耳（BeequereD（470頁）與編號3號貝克勒（Becquerel）（3頁）， 都描述同一位發(fā)現(xiàn)了放射性元素鈾的科學(xué)家。測出萬有引力常數(shù)G的卡文狄西 有編號2的Carendish（87頁）與編號3的Cavendish（90頁）。發(fā)現(xiàn)電磁 感應(yīng)現(xiàn)象的法拉第，編號1（480頁）、編號3（490頁）與編號5（24-4頁）均 為Faraday但編號3為Farady（583頁）。測量發(fā)現(xiàn)水中光速為空氣中光速的 四分之三的科學(xué)家，有編號3的Foucalt（413頁）與編號5的

16、Foucault（26-2頁）。說過能量度你所談?wù)摰氖挛锊趴伤愕蒙峡茖W(xué)的量的克耳文爵士，編號3（4頁）與編號5（1-3頁）均為LordKelvin，但編號5（18-25頁）中卻誤 載為Cord Kelvin丄發(fā)現(xiàn)定溫、定量氣體之PV=常數(shù)的波以耳，編號2為RobertBoyle（139頁），編號3為RoberjBoyle（314頁） 。 發(fā)現(xiàn)核分裂的史脫拉斯 曼， 編號2為 Sfrassmanr （466頁） ， 編號3為 Strassmann（3頁）。至於發(fā) 明可以精確測量一電阻器之電阻的惠斯登有編號3的 Wheatstone（523頁）與編號5的Wheatston（21-27頁）。由相同科

17、學(xué)家卻有不同的原文名字，顯示各大專物理教科書之編著者對西 方科學(xué)家原文名字的考據(jù)還有很大的改進空間。三、對科學(xué)家之描述綜合東西方被提到的科學(xué)家的描述，本研究將各大專物理教科書提到的科 學(xué)家之描述方式共計四種，分析結(jié)果如表二所示。（一）描述實驗或方法： 本研究之五套大專物理教科書中之?dāng)浭觯刑岬娇茖W(xué)家所做的實驗與談到 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)理論之方法或過程列為第一型，例如編號1號提到西元1848年英 國物理學(xué)家焦耳認(rèn)為熱量與功均為能量，利用載有重量的輪漿實驗（268頁）。表二各書描述科學(xué)家之內(nèi)容型式一覽表書籍編號型式.一12345（一）描述貫驗或方法1925331823則/頁0.040.060.060.08

18、0.03（二）說明使用工具1914271117則/頁0.040.030.050.050.02（三）提到理論、研究結(jié)果或 發(fā)明27828550119則/頁0.020.16（四）提到對後世的影響3167-21則/頁0.010.040.01-0.03內(nèi)文總頁數(shù)436439596223761則數(shù)合計6813715279180則/頁0.160.310.260.350.24註：表中整數(shù)數(shù)據(jù)表示則數(shù)。（二） 說明使用工具：本研究將提到科學(xué)家實驗或驗證使用工具的陳述句列為第二型，如編號4號第303頁提到 法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)一個無電流源的線圈中， 因鄰近電路有 電流變化時，則線圈中會

19、有感應(yīng)電流發(fā)生。（三） 提到理論、研究結(jié)果或發(fā)明：本研究將有提到科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的理論、研究結(jié)果或發(fā)明產(chǎn)品的陳述句列為第 三型，例如編號1號提到西元1897年湯姆森（Thomson）利用陰極射線實驗， 測知電子的質(zhì)量電荷比。（511頁）。（四） 提到對後世的影響：本研究將有提到科學(xué)家的理論對後世有影響的陳述句列為第四型，如編號5號提到義大利解剖學(xué)教授加瓦尼（L. Galvani，17311798）在一次解剖青蛙 腿的偶然機會中發(fā)現(xiàn)了新電源，它能提供持續(xù)穩(wěn)定的電流，使得電學(xué)的研究領(lǐng)域 由靜電邁進了動電。（20-1頁）。結(jié)論與建議一、結(jié)論（一）被提到科學(xué)家的國籍：五套大專物理教科書總計提到5位東方科學(xué)家

20、與130位西方科學(xué)家，突顯被提到的東西方科學(xué)家人數(shù)之差異頗大。（二）科學(xué)家的年代：在東方科學(xué)家方面，有些大專物理教科書沒有呈現(xiàn) 年代，或是模糊的以西元一世紀(jì)、1600年前呈現(xiàn)；而西方科學(xué)家方面， 只有一套兩位科學(xué)家之出生年有出入，顯示五套大專物理教科書有關(guān)科學(xué)家年代 之標(biāo)示一致性頗高。（三）五套大專物理教科書中均有提到的西方科學(xué)家共計十位。顯示 五套教科書所呈現(xiàn)的西方科學(xué)家有交集。（四）西方科學(xué)家的名字：各版本大專物理教科書對同一西方科學(xué)家的中 文譯名並不相同；而有些西方科學(xué)家在英文名字上也有差異。除此之外，有兩套 教科書只列出西方科學(xué)家之中文譯名，並未輔以英文名字與年代。（五）對科學(xué)家之描述

21、情形：研究發(fā)現(xiàn)五套大專物理教科書之編著者，在 描述與提到科學(xué)家時 ，大多以科學(xué)家創(chuàng)立的理論與其研究結(jié)果或發(fā)明的產(chǎn)品為陳 述的重點。二、建議（一）由於大專物理教科書是供國內(nèi)大專學(xué)生上課使用，建議增加?xùn)|方科 學(xué)家人數(shù)，以縮小教科書中東西方科學(xué)家人數(shù)之差距，並促使學(xué)生了解東方科學(xué) 家之貢獻（如楊振寧、吳健雄） 。（二）教科書的編著者應(yīng)對科學(xué)家之年代詳加考據(jù)，提供教科書讀者較精 確的科學(xué)家資訊。（三）針對西方科學(xué)家之英文名字與中文譯名，教育部已在民國92年將西 方科學(xué)家的譯名統(tǒng)一並公告，編著者應(yīng)建立共識，謹(jǐn)慎修訂。參考文獻（精簡）教 育部( 民90)。 大學(xué) 教 育政 策白 皮書 。2004年7月4日， 取自.tw/white_paper/index.htm。許良榮(民88)?？茖W(xué)史與科學(xué)教學(xué) ：一些省思與建議。 物理教育，3(1)，93-101。Brush, S. G. (1974). Should the history of science be related X？Science, 8,1164-1172.de Berg, K. C. (1989). The emergence of quantification in the pressure volume