現(xiàn)代科學(xué)寫作與科學(xué)學(xué)習(xí)技巧培訓(xùn)教材

1、WORD.8/8科學(xué)寫作(science writing)(一) 從訊息處理論的觀點(diǎn)由于認(rèn)知心理學(xué)的興起，且取代行為主義心理學(xué)而成為主流；Gange的訊息處理論也成為相關(guān)教學(xué)理論或模式探討的典。認(rèn)知心理學(xué)的學(xué)者們(Gange, 1985)認(rèn)為：教與學(xué)是互動(dòng)的歷程，教學(xué)策略與學(xué)習(xí)歷程必須緊密配合。影響所與，寫作亦被視為一歷程，因而過程導(dǎo)向的寫作教學(xué)模式與策略之探討，成了熱門研究主題。其中以Hayes & Flower(1980) 所提出的寫作模式對寫作歷程的描述最為完善，貢獻(xiàn)也最大。其推崇寫作過程的循環(huán)模式；很多寫作教學(xué)的技巧或工具，是由此理論衍生出來的。據(jù)其理論，成熟的寫作必需具備三要素：寫作

2、者的長期記憶、寫作者所處環(huán)境和寫作本身，因此，寫作可分三階段：計(jì)劃、轉(zhuǎn)譯和回顧?？茖W(xué)寫作的理論基礎(chǔ)是依據(jù)Flower 與Hayes（1981）寫作認(rèn)知?dú)v程模式，包括計(jì)劃、轉(zhuǎn)譯、回顧與監(jiān)控，其中計(jì)劃歷程含括產(chǎn)生想法、組織想法與設(shè)定想法。當(dāng)寫作活動(dòng)開始時(shí)，作者從他的長期記憶中提取與寫作主題相關(guān)的訊息是為了產(chǎn)生想法。接著針對提出的訊息選取最有效的數(shù)據(jù)，并加以組織成為一個(gè)寫作計(jì)劃，此即與歸納與演繹能力的定義相符。而寫作者在主動(dòng)尋找寫作的信息的同時(shí)，一方面會將信息或證據(jù)從個(gè)別知識之前提，推理出一般知識結(jié)論，從觀察到眾多的事例，執(zhí)簡馭繁，歸納出通則。另一方面也可以訓(xùn)練學(xué)生找尋有力的信息與證據(jù)，并演繹推論出

3、結(jié)果。與科學(xué)寫作教學(xué)的文獻(xiàn)對照，Keys（1994）的研究結(jié)果亦指出科學(xué)寫作教學(xué)可以提升學(xué)生的科學(xué)推論技能。由此可知，反思是科學(xué)寫作的一項(xiàng)重要功能，也是一把引發(fā)動(dòng)機(jī)與導(dǎo)入概念的一把萬能之鑰，在科學(xué)寫作的教學(xué)過程中，教師得以了解學(xué)生的思考?xì)v程，進(jìn)而導(dǎo)正概念的演變，而此過程中教師再導(dǎo)引學(xué)生進(jìn)行知識的重組時(shí)，學(xué)生也同時(shí)對新舊概念做逐一的解釋，并跟隨老師的引導(dǎo)將獲取的概念分門別類，重新組合成新的知識，因此，在知識的建構(gòu)過程中科學(xué)寫作不僅提供了學(xué)生反思的機(jī)會，并藉由概念間的回饋，來啟發(fā)自我的思考，從而凝聚概念為知識，就如同數(shù)據(jù)建文件或歸檔的意思，利用科學(xué)寫作的教學(xué)，教師能針對學(xué)生的想法進(jìn)行修正，并導(dǎo)引正

4、確的科學(xué)概念，而學(xué)生也能從概念的形成與回顧學(xué)習(xí)的歷程中獲得知識的歸納，以與想法的澄清。此即為科學(xué)寫作教學(xué)與一般教學(xué)最大不同的地方，故在促進(jìn)學(xué)生批判思考之歸納與演繹能力方面，以科學(xué)寫作融入教學(xué)，能得見其顯著的效果。工作長期記憶對主題的認(rèn)識儲存的寫作知識 組織產(chǎn)生目標(biāo)設(shè)定組織產(chǎn)生目標(biāo)設(shè)定閱讀教材活動(dòng)與實(shí)驗(yàn)討論辨證觀賞教材情境提供計(jì)劃轉(zhuǎn)譯回顧圖1 Hayes & Flower (1981)的寫作模式(二) 從建構(gòu)主義的觀點(diǎn)依據(jù)建構(gòu)主義的教學(xué)觀點(diǎn)，學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者主動(dòng)地在既有的知識基礎(chǔ)上，將新進(jìn)來的數(shù)據(jù)意義化的過程，而教師在教學(xué)上應(yīng)該掌握的一個(gè)要點(diǎn)，就是找出學(xué)生的先存知識(preconception)，并

5、依此設(shè)計(jì)教學(xué)，使學(xué)生能達(dá)到真正有效的概念發(fā)展(concept development)(郭重吉，1992)。寫作可以讓學(xué)生呈現(xiàn)自己對某一主題所具有的背景知識，藉由在教學(xué)前的寫作，學(xué)生可對該主題作一思考，明白自己學(xué)習(xí)前所擁有的知識，老師也可藉由檢閱學(xué)生的寫作，了解學(xué)生的先備概念；在教學(xué)中的寫作，促使學(xué)生監(jiān)控自我的學(xué)習(xí)，對學(xué)習(xí)容深入思考并提出問題，老師也可由此了解學(xué)生的學(xué)習(xí)歷程；而教學(xué)后寫作可讓學(xué)生檢視并組織自己所學(xué)的，將知識系統(tǒng)化或階層化，納入認(rèn)知基模的大架構(gòu)中，教師也可藉此對此一教學(xué)單元作反思，改進(jìn)教學(xué)不足之處(胡瑞萍、林涌，2002)寫作活動(dòng)具有培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)知識、連結(jié)不同表征的能力與增進(jìn)

6、后設(shè)認(rèn)知能力的功能（祥通、周立勛，1997）。在一些科學(xué)寫作的實(shí)征性研究中發(fā)現(xiàn)，科學(xué)寫作對于科學(xué)概念學(xué)習(xí)具有相當(dāng)明顯的成效。例如Fellows（1994）利用寫作來了解學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)的概念改變，結(jié)果發(fā)現(xiàn)寫作能產(chǎn)生新的知識架構(gòu)，整合新舊想法，獲得愈接近公認(rèn)的科學(xué)真理；寫作亦可結(jié)合小組的合作，幫助學(xué)生在互動(dòng)中了解自己的科學(xué)知識，也可做為促進(jìn)反思和概念改變回饋的的機(jī)制。在寫作的過程中，學(xué)生試圖去描述或解釋，如果學(xué)生能夠清楚的向自己與他人描述或解釋一個(gè)現(xiàn)象或一個(gè)概念，那么，我們才能說自己真正擁有這個(gè)新的知識。因此，由個(gè)人的觀點(diǎn)來看，寫作是一個(gè)意義化的過程。此外，寫作提供了一個(gè)練習(xí)我們關(guān)于某個(gè)主題所擁有

7、的背景知識、主動(dòng)學(xué)習(xí)、組織、以與后設(shè)認(rèn)知（metacognition）的途徑。(三) 科學(xué)寫作過程理論模式透過過程和論述過程的互動(dòng)擴(kuò)充知識的獲得。作業(yè)的心智陳述問題的分析和目標(biāo)的設(shè)置內(nèi)容知識先前內(nèi)容知識想法論述知識科學(xué)作品知識寫作策略內(nèi)容問題領(lǐng)域確認(rèn)相關(guān)的資料決定數(shù)據(jù)的意義建構(gòu)推論發(fā)展概念知識結(jié)構(gòu)修辭問題領(lǐng)域?qū)φZ言作選擇傳達(dá)數(shù)據(jù)的意義建構(gòu)一般的主張發(fā)展科學(xué)作品的知識和科學(xué)本質(zhì)的知識問題轉(zhuǎn)移問題轉(zhuǎn)移需要語言刺激反思意義透過語言使意義更清晰陳述知識的過程敘述發(fā)現(xiàn)引用證據(jù)描述觀察 Bereiter & Scardamalia (1987) 轉(zhuǎn)換知識模式第二節(jié)科學(xué)寫作與科學(xué)學(xué)習(xí)Ausubel認(rèn)為學(xué)習(xí)者

8、必須自行發(fā)現(xiàn)知識的意義，而將之納入原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，并使新舊材料相互統(tǒng)合，才算是有意義的學(xué)習(xí)。Ausubel對認(rèn)知結(jié)構(gòu)的解釋是指個(gè)體對某種特殊訊息所持有的一種有組織、穩(wěn)定、清晰的認(rèn)知。這種認(rèn)知結(jié)構(gòu)不斷的在運(yùn)作，以便統(tǒng)合各種雜亂的次級概念或訊息，使之成為有系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)。而科學(xué)寫作的歷程是個(gè)復(fù)雜的過程，符合Ausubel的有意義的學(xué)習(xí)。有意義的學(xué)習(xí)，只能產(chǎn)生于在學(xué)生的先備知識基礎(chǔ)上教他學(xué)習(xí)新的知識。換言之，只有配合學(xué)生能力與經(jīng)驗(yàn)的教學(xué)，學(xué)生們才會產(chǎn)生有意義的學(xué)習(xí)。此即Ausubel的理論之所以稱為意義學(xué)習(xí)的原因。學(xué)生學(xué)習(xí)新知識時(shí)的能力與經(jīng)驗(yàn)，就代表他的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，配合他的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，教他新的知識，就

9、會使他產(chǎn)生意義學(xué)習(xí)。（春興，民83）根據(jù)以往的研究（Langer, 1986; Langer & Apple- bee, 1987; Gaskins & Guthrie, 1994; Fellows, 1994），寫作對于科學(xué)學(xué)習(xí)的幫助至少可歸納為下列幾類：一、增進(jìn)學(xué)生認(rèn)知策略的使用學(xué)生在接受訊息的過程中，經(jīng)過注意、編碼(Encoding)、轉(zhuǎn)換(Transforminng)、儲存(Storing)等的認(rèn)知過程，將訊息納入既有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，在這樣的過程中會運(yùn)用一些策略來加以計(jì)劃和控制，使訊息能夠有效地獲得、處理、儲存以與檢索，這些策略就稱為認(rèn)知策略(Kirby,1984)。認(rèn)知策略不僅是指一般

10、的學(xué)習(xí)習(xí)慣和方法，也是指學(xué)習(xí)者使用的訊息處理方式、對學(xué)習(xí)目標(biāo)的設(shè)定、了解因應(yīng)學(xué)習(xí)事件的不同而調(diào)整策略的使用等思考能力，所以，一般認(rèn)知策略包含認(rèn)知過程的策略與監(jiān)控認(rèn)知策略兩部份（秀玉, 1998）。在寫作的過程中，學(xué)生會對學(xué)習(xí)材料施予更多注意；并且，在寫作時(shí)，學(xué)生必須從認(rèn)知基模中提取既有的知識，與新輸入的信息進(jìn)行統(tǒng)整與再思考(rethinking)，這樣的過程，就會促使知識的精致化；此外，為了呈現(xiàn)所知使人明白，學(xué)生也會試著組織知識，使其呈現(xiàn)更為有條理。而讓學(xué)生在閱讀文本后寫下摘要、提出問題、對某些現(xiàn)象提出解釋、或預(yù)測某個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，這些活動(dòng)都可以促進(jìn)學(xué)生對理解策略的運(yùn)用。二、增進(jìn)學(xué)生的科學(xué)推理能

11、力寫作在面對行文(composition)的問題解決環(huán)境時(shí)，要用到各種推理過程，特別是組織、評鑒和綜合(Langer & Applebee, 1987)。因?yàn)榭茖W(xué)寫作是強(qiáng)調(diào)宣稱之間的聯(lián)結(jié)、保證以與證據(jù)的一種立論形式，所以學(xué)生從事報(bào)告寫作可促進(jìn)用來支持報(bào)告行文的推理技能(Keys, 1994)。Keys(1994)在國中的物理課教學(xué)中，讓學(xué)生兩人一組進(jìn)行合作式的實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫，并設(shè)計(jì)了撰寫報(bào)告的綱要提示，作為學(xué)生使用相關(guān)推理技能的鷹架，且促進(jìn)小組中同儕間的意見交流。經(jīng)過4、5個(gè)月的課程，學(xué)生共寫了十篇實(shí)驗(yàn)報(bào)告，分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在下列科學(xué)推理技能方面有所增進(jìn)：(1)進(jìn)行教科書摘要時(shí)，學(xué)生由一開始只

12、是將書上的話照抄，慢慢進(jìn)步到會將書上的句子改寫或進(jìn)一步解釋，甚至有些學(xué)生能自創(chuàng)語言來描述文本中的容；(2)學(xué)生在對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測時(shí)，多會主動(dòng)提與自己已具有的先存知識，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行預(yù)測；(3)學(xué)生利用觀察、數(shù)據(jù)與其它相關(guān)信息作為支持，以形成科學(xué)模型的能力增加;(4)學(xué)生在應(yīng)用解釋(比較/對比的推理技能)的外顯度與清晰度方面明顯地有進(jìn)步。上述的研究說明，經(jīng)由適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)設(shè)計(jì)，輔以師生間的討論互動(dòng)，可以使學(xué)生在這樣的鷹架效應(yīng)中，增進(jìn)對科學(xué)推理技能的使用。三、促進(jìn)科學(xué)生學(xué)概念的發(fā)展學(xué)生在進(jìn)入教室學(xué)習(xí)之前，會因?yàn)樯罱?jīng)驗(yàn)、語言、文化或者是過去學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的影響，而帶有許多與科學(xué)概念不一致的先存概念。在科學(xué)

13、教學(xué)上，教師所要達(dá)成的一個(gè)重要任務(wù)，就是要適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生的概念朝向科學(xué)概念發(fā)展。依據(jù)Posner等人在1982年所提出的概念改變模式，若要概念改變能夠發(fā)生，首先，學(xué)生必須要對自己所持有的概念覺得不滿足（dissatisfied），在運(yùn)用本身的知識于問題解決的情境中時(shí)，會產(chǎn)生不完整會沖突的情況；其次，新的概念必須要是可理解的（intelligible）、合理的（plausible）以與豐富的（fruitful）。學(xué)生對于科學(xué)概念的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，若能符合上述條件，則新概念在學(xué)生心中的狀態(tài)（status）就會超越學(xué)生本身的既有概念，而達(dá)到概念發(fā)展的結(jié)果。Rivard(1994)也認(rèn)為寫作作業(yè)

14、可鼓勵(lì)學(xué)生反思個(gè)人的理論、調(diào)和理論與各種證據(jù)以與考慮個(gè)人的想法在生活世界的應(yīng)用，在這樣的認(rèn)知運(yùn)作過程中，概念便可充分發(fā)展。Fellows(1994)以寫作為工具來評量與了解概念改變，參與的學(xué)生以寫作來表達(dá)想法、與同儕分享并且進(jìn)行反思，結(jié)果顯示學(xué)生在概念的組織性與復(fù)雜性上有大幅的進(jìn)步。Fellows認(rèn)為這樣的改變是因?yàn)閷懽餍枰獙W(xué)生使用與建構(gòu)新知識相似的過程，而學(xué)生在寫作時(shí)會反思自己已知的，也會統(tǒng)整新的概念與既有的概念，更會測試新概念在解釋現(xiàn)象上是否更有用，這種種的認(rèn)知活動(dòng)都會促使概念發(fā)展的產(chǎn)生。利用寫作為工具，設(shè)計(jì)主題引發(fā)學(xué)生對自己先存概念的提取和應(yīng)用，可以讓學(xué)生覺知自己的概念狀態(tài)，并且，處在寫

15、作的問題解決情境之中時(shí)，也能增進(jìn)學(xué)生對知識間的聯(lián)結(jié)和邏輯性的省思，從而發(fā)現(xiàn)既有概念無法有效應(yīng)用的困境，在心理上產(chǎn)生不滿足感。在教導(dǎo)新概念后，讓學(xué)生在從事寫作的活動(dòng)中，嘗試以新概念來產(chǎn)生合理與連貫的敘述和推理，從中理解新概念，并體認(rèn)新概念的合理性和豐富性，對于概念發(fā)展的達(dá)成，有莫大的幫助。四、增進(jìn)教師了解學(xué)生的科學(xué)想法在學(xué)生描述事件或某個(gè)概念時(shí)，一定要對事件與概念有一定的理解，把自己的想法與所知經(jīng)過化后，透過文字書寫出來，教師可以藉由學(xué)生的容來了解學(xué)生的想法，診斷在學(xué)習(xí)上哪個(gè)部分較不清楚，教師針對學(xué)生共同的問題加以設(shè)計(jì)教學(xué)，以達(dá)到最大效益。Hand, B. Wallace, C. & Yang,

16、 E. (2004) 以啟發(fā)式科學(xué)寫作(Science Writing Heuristic)簡稱S.W.H用在七年級學(xué)生科學(xué)方面的實(shí)驗(yàn)課中提升學(xué)習(xí)成果定量和性質(zhì)上方面。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：1.學(xué)生喜歡研究他們有興趣的，也傾向希望題目能由自己設(shè)定，而非由老師直接指派。2.學(xué)生認(rèn)為透過與同儕討論、分享，會比自己獨(dú)立學(xué)習(xí)所學(xué)得的東西多。3.學(xué)生認(rèn)為S.H.W提倡比以往更深層更有意義的科學(xué)模式，也提倡思考等更深層的學(xué)習(xí)(學(xué)生的言論揭露科學(xué)學(xué)習(xí)更高的后設(shè)認(rèn)知，強(qiáng)記與有意義的寫作活動(dòng)是相對的，學(xué)生認(rèn)為經(jīng)過學(xué)習(xí)再思考更勝于只是強(qiáng)記)。4.有一半的學(xué)生認(rèn)為寫作是一項(xiàng)有用的學(xué)習(xí)工具，能幫他們記憶與產(chǎn)生真實(shí)的了解。5.學(xué)生展現(xiàn)對科學(xué)知識知識宣稱的復(fù)雜了解，包括協(xié)調(diào)宣稱與問題、證據(jù)的需要，以與如何建構(gòu)知識宣稱的自我學(xué)習(xí)。6.學(xué)生指出知識宣稱必需與證據(jù)相協(xié)調(diào)，一開始這對他們來說也很困難，但后來學(xué)生也能察覺調(diào)和宣稱與證據(jù)的需要。7.我們認(rèn)為S.W.H的經(jīng)驗(yàn)?zāi)芴嵘绾谓⒖茖W(xué)知識宣稱的后設(shè)知。8.宣稱的產(chǎn)生是以問題為基礎(chǔ)。9.學(xué)生將教科書寫作當(dāng)作增進(jìn)科學(xué)了解的方法之一，特別是透過他們自身差距的認(rèn)知和必須再將科技語言整理成更適合于證據(jù)的語言。10.學(xué)生致認(rèn)為教科書寫作讓他們必須組織他們的概