-
節錄自陳家榮
(2007)
碩士論文計劃書第二
章文獻探討
科學本質學科教學知識（
NOS
PCK
）的內涵
目前
NOS
教學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
< br>教學方法來讓教師參照與執行，以使學生成功地習得
NOS
這一當代所強調的科學素養；然
而，時下的現實狀況卻是各家說法不一、著重的焦點有
異，尚未有一個高共識或高整合性的
NOS
PCK
論點產出。
因此，研究者在本節裡除了從本體論的觀點來對
NOS PCK
的演進歷程作一概述外，將
再持花蓮科學本質研究團隊所提出的
「三階段論」來對實踐
NOS-
CI
教學的具體教學作為作
一論述。
一、
NOS PCK
的演進歷程
學科教學知識（
pedagogical content k
nowledg
e
，以下簡稱為
PCK
）的概念是由
Shulman
於
1986
年時率先提出的，其認為當時美國的師資檢定過程中僅強調學
科知識（
content
knowledge
，以下簡稱為
CK
）與教學知識（
pedagogical knowledge
，以下簡稱為
PK
）
，卻忽略
了教授不同學科時須
有不同的
PCK
之需求。在
Shulm
an
的看法裡，
PCK
是由
PK
融入
CK
裡
而成型的，所以
PCK
是屬於
< br>CK
裡的一種形式（
form
）
，是一種教授
CK
的專業
PK
。在實際
的教學情境下，所謂的
PCK
即是指瞭解學科的中心主題，並能轉換成一般的方式教授給特定
年級的學生知道，如：類比、圖解、舉例、解釋與示範等，也包含了瞭解學生的學習困難與
先前概念
，
以及如何導正學生概念的教學知識
與策略
（
Shulman & Sykes, 1986
）
；
易言之，
PCK
是教師在面對特定單元與特定學生時，其學科知識的表徵方式與改變概念的教學策略等內
涵
之知識。因此，
PCK
是一種具有學
科特定的
PK
，不同於學科專家對
CK
的瞭解，也不同於教
育專家對
PK
的體認，而是一般教師所獨有的一套融合了
CK
與
PK
的完整知識體系，為教師
所
需具備之最重要的知識（
Shulman,
1987
）
。
此外，
S
hulman
於
1987
年時亦提出了
PCK
的形成歷程。
Shulman<
/p>
認為
PCK
的形成是教
< br>節錄自陳家榮
(2007)
碩士論文計劃書第二章文獻探
討
師經由理解
（
comprehension
）
、轉換
（
transformation
）
、教學
（
instruction
）
、評鑑
（
evaluation
）
、
反思
（
reflection
）
與新的理解
（
new comprehension
）
等歷程而漸至完備
（見圖
2
< br>-
4
-
1
）
。故而，
PCK
所呈現的即是一種
動態發展的本質，而教師的專業知識也因此而才能隨之成長。
（新）理解
轉換（準備、表徵、選擇、修飾）
教
學
評
鑑
反
思
圖
2
-
4
-
1
PCK
的形成歷程（
Shulman,
1987
）
Shulman
於
< br>1986
年提出
PCK
的概念之
後，諸多學者便對
PCK
的內涵發表了許多延伸性
的看法。段曉林於
1995
年時將上述的延伸性看法
作出一番整理，並進而歸納出自己對
PCK
之內涵的微觀觀點與
巨觀觀點：
（一）
Grossman
於
1988
年時提出，
PCK
應再加入「對課程知識的重視」
。
（二）
Tamir
於
l988
年時提出，
PCK
應再強調「特定學科（
subject matter specific
）教學知
識」
。
（三）
McDiarmi
d
、
Ball
與
Ander
son
於
1989
年時提出
，
PCK
的內涵應著重在如何表徵
CK
，
如：好的比喻、活動、模型與問題等，以使學生
易於理解
CK
。
（四）
Carter
於
l990<
/p>
年時提出，
PCK
是指教師對學科的瞭解
程?與如何將
CK
傳遞
（
translate
）到教室中的課程事件（
cla
ssroom curricular events
）
，這種
傳遞的過程是
多向?且複雜的。
節錄
自陳家榮
(2007)
碩士論文計劃書第二章文獻探討
Carter
在
19
90
年時所提出的想法與
McDiarmid
< br>等人在
1989
年時所提出的觀點一致
< br>，
皆為
PCK
提煉出「轉換」此
一重要的意涵。
（五）
Kenned
y
於
l990
年時提出，
PCK
的重點在於「混合」
、而非「總合」
CK
與
PK
。
（六）
Gudmundsdottir
於
l990
年時指出
，
PCK
包含了
CK
< br>與
PK
，
而
Shulman
所提出的
PCK
是
一種特殊的混和（
special amalgan
）
，就好比是合?，其性質已與原先混合之物質
不相同。
< br>
（七）
Marks
於
1990
年時指出，其在實際分析國小?學教師的
PCK
當中，發現了
Shulman
所提出的
PCK
其實是由
CK
所轉換成的一種可教授的學科知識；但
Marks
亦認為
PCK
可藉由一般的
PK
轉移到特定的主題與內容之方式衍生出來。
（八）
Geddis
於
1993
年時提出，
PCK
是
CK
與一般
PK
交互作用下的產物，
是一種由
CK
轉變為最適當的教學方式之知識。
（九）
Lederman
與
Latz
於
1993
< br>年時，對
PCK
提出了不同於
S
hulman
的新定義。他們認為
教師只有在不斷的教學與持續
使用個人的專業
CK
於教學活動中
，<
/p>
專業
CK
與
PK
方
能融合起來以形成
PCK
。
（十）
Tobi
n
、
Tippins
與
Gallard
於
l994
年時以建構主義的觀點提出，
CK
、
PK
與
PCK
三
者是相互交錯在一起的，不宜單獨分開某?域知識。
從（五）至（十）的文獻裡可以得知，有關
PCK
與<
/p>
CK
、
PK
的相
互隸屬關係，尚未有一個明
確的定論；然不可否認的是，
CK<
/p>
與
PK
同是形成
PCK
時的要素之一。
（十一）
Reynolds
於
l992
年時綜合各家的論點，把限定於特定學科範疇的
PCK
?展成融
合學科內容、一般教學與學習原理與一般通識學科的「特定內容教學知識」<
/p>
（
content-specific knowledge
）
。雖然
Reynolds
提出了一個新的名詞，但其本質上
仍類屬於
PCK
。
（十二）
Co
chra
n
、
DeRuiter
與
King
於
199
3
年時
，引用了
McEwan
與
Bull
的觀點－在科學
節錄自陳家榮
(2007)
碩士論文計劃書第二章文獻探討
社群中，科學家需不斷地將自己的研究結果與他人溝通、分享
，以便改變別人的
信念
、
或者準備改變
自己的信念－來質疑
Shulman
所提出的
< br>PCK
之知識論本質是
屬於一種靜態的知識體系，無法符
合建構主義的觀點。因此，
Cochra
n
、
DeRuiter
與
King<
/p>
提出以
knowing
來代替
knowledge
，把
PCK
< br>?展成整合學科知識、教學知
識、有關學生知識與有關情境知識的
PCKg
。在建構主義的觀點之下，
PCKg
比
PCK
多了教師對學生的瞭解，以及教師對社
會、政策、文化或外在環境因素的瞭
解。
（十三）段曉林在整理了上述有關
PCK
之內涵的延伸性看
法後，歸納出自己對
PCK
之內
涵的微
觀觀點與巨觀觀點：
1.
微觀觀點：
PCK
是教師在課室教學情境中，為
了教授特定的單元而所具備的教學知
識，其內涵囊括了：
（
1
）學科知識；
（
2
）學生對特定單元的學習知識；
（
3
）表徵方
式與教學策略；
（
4
）課程知識；
（
5
）評?知識；
（
6
）情境與文化之知識。
2.
巨觀觀點：
PCK
是教師的學科知識、學生知
識、一般教學知識、課程知識、評?知
識及情境與文化之知識等?域知識的融合產物。當
教師在師資培育學程中學習上述
?域之知識時，其心智會不斷地將?種的?域知識進行融
合，並以全方位的角?來
思考學科的教學，此時，
PCK
即已形成；另外，在教師不斷地思考特定單元的
PCK
之同時，也會自行建構此學科?域的教學方法。
從（
十一）至（十三）的文獻裡可以得知，
PCK
的範疇已從原先的
特定學科?域，被?展成
與社會、文化、教學情境、學生背景、學習原理與教學評?等交
相建構的體系
(Hodson,
2000)
。
綜觀上述文獻，
PCK
是一種具有動態建構的實踐性知識，其所強調的重點乃在於教師能
轉換出適宜
的教學策略，以將
CK
傳達給學生。然更為重要的是，在建構主
義的影響之下，
PCK
的發展思維已不再侷限於只與教師的教學
面向有關，其更能考?到在當代的教育思潮
裡，學生的學習面向亦扮演著與教師的教學面
向同樣重要的角色；故而除了教師的
CK
與
PK
之外，有關學習情境的佈置與學生的學習脈絡，都成為當代的
< br>PCK
所強調的重要內涵之一。
節錄自陳家榮
(2007)
碩士論文計劃書第二章文獻探討<
/p>
PCK<
/p>
的蓬勃發展後來則為
NOS
教學之研究提
供了一個新的思考面向
。
在
Leder
man
（
1992
）
< br>指出教師的
NOS
觀與學生的
N
OS
觀並沒有直接的因果關係之後，
NOS
教學之研究便開始等
待著一個突破性論點的出現；而當
Sc
hwartz
與
Lederman
於<
/p>
2002
年提出
NOS PCK
此一新概
念的同時，
NOS
教學之研究才終於有了一個較為正式與明確的指導性架構。
Schwartz
與
Lederman
於
200
2
年時所提出的科學本質學科教學知識（
NOS PCK
）是由科
學本質知識（
Nature of
Science Knowledg
e
，以下簡稱為
NOS-CK
）
、學科內容知識（
Subject
Matter Knowledg
e
，以下簡稱為
CK
）與教學知識（
Pedagogical Knowledge
，以下簡稱為
PK
）
等三者交互融合而成（見圖
2
-
4
-
2
）
。
NOS-CK
是指教師對
NOS
之內涵所具有的知識；
CK
是
指教師對自然科課程內容所具有的知識
；
PK
則包含教師對學生與各種教學策略的瞭解，以及
能善用各項教學資源的能力。簡言之，
NOS PCK
< br>的內涵應包括教師對
NOS
內涵的瞭解、教
師對自然科
CK
的瞭解、教師對傳達
NOS
與自然科
CK
之相對應
的
PK
之瞭解、以及對學生
的瞭解，使
教師能營造適當的學習情境來傳達
NOS
的內涵，讓學習發生。
所以，
NOS PCK
是一種特定的
C
K
與
PK
的融合形式，故較不適宜將其
中的要素分開來談。
學科內容知識
教學知識
Pedagogical Knowledge
科學本質知識
NOS
Knowledge
PCK for
NOS
Subject Matter
Knowledge
圖
2
-
4
-
2
NOS
PCK
架構圖（
Schwartz & Lederman,
2002
）
雖然
Schwartz
與
Lederman
於
20
02
年時提出了
NOS PCK
這一新
概念，但他們在當時卻
沒有進一步地指出有哪些
PK
將對
NOS
的教學有所助益；所以，當今的
NOS PCK
在
PK
的
發展狀況上是各家說法不一、著重的焦點有異，尚未有一個高共識或高整合性的論點
產出，
如：明示（
explicit
）
（
Abd-El-Khalick & Lederman,
1998; Abd-El-Khalick & Lederman, 2000
）<
/p>
；
節錄自陳家榮
(2007)
碩士論文計劃書第二章文獻探討
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
（
integrated
）
（
Clough,
2003
）
；
課室對話
（
discursive
practice
）
（
Driver,
Newton, & Osborne, 2000; Duschl & Osborne, 2002;
Kim, Ko, Lederman G
., &
Lederman S., 2005; Leach & Scott, 2003; Yore &
Treagust, 2006
）
；班級
經營（
relational
pedagogy
）
（
Darby,
2005; Kim, Ko, Lederman G
., & Lederman
S., 2005
）
；內隱
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
者須採用一套有系統擘劃
、
有高?整合性的
PK
論點
，<
/p>
來協助釐清研究對象的
NOS
PCK
涵養
。
二、
實踐
NOS-
CI
教學的具體教學作為
劉聖忠教授所主持的花蓮科學本質研究團隊，目前正在執行「
國小教師科學本質能力指
標學科教學知能之研究」
，該研究乃是
「以科學本質能力指標為導向之
3C
科學課程開發之研
究」整合型計劃之子計劃一，而上述的整合型計畫又是「促進學生
3C<
/p>
素養－
Competency,
Cooperation, & Confidence
－科學
課程發展與實施」區塊計劃之子計劃四。花蓮科學本質研究
團隊所執行之「國小教師科學
本質能力指標學科教學知能之研究」現下已進入第二年的研究
進程，該進程的研究目的是
將第一年所發展出來的「三階段論」落實到國小
NOS-CI
的
教學
現場裡；至於研究者的碩士論文乃隸屬於第二年的研究進程，主要的研究目的是從教
師的角
?出發，來釐清一位受過
NOS PCK
與三階段論之專業成長訓練的國小六年級教師是否真正
具備了
< br>NOS PCK
涵養。除了研究者之外，本團隊尚有另一位成員將從學生的角?出
發，藉
由檢核同一教學場景之學生的
NOS
觀，一樣來釐清該教師是否真正具備了
NOS PCK
涵養
。
而上述同時從教師與學生的角?來釐清研究對象的
NOS P
CK
涵養之研究組合，花蓮科學本
質研究團隊則設立了兩組，一
組於國小四年級現場執行，而研究者所屬的另一組乃於國小六
年級現場執行。
所謂的「三階段論
」
，是由劉聖忠教授所主持之花蓮科學本質研究團隊所提出的
N
OS-CI
教學理論，目前為該團隊進行
NOS PCK
研究時的理論依據。三階段論所指陳的內容乃是一
套進行
NOS-
CI
教學時的教學架構，用以觸發有效的
NOS-CI
教學，並讓學習發生，為該團
節錄自陳家榮
(2
007)
碩士論文計劃書第二章文獻探討
隊的成員透由查找國內外有關
NOS
PCK
的文獻、參與研究團隊的討論與親身嘗試進行
NOS-C
I
教學的回饋，並在「文獻─討論─教學回饋」三者之間經過兩年不斷的「激盪─反省<
/p>
─修正」
等行動研究歷程來慢慢凝聚出其全貌
（邱太河
，
2007
；
陳文玲
，
2006
；
陳俊欽
，
2006
）
。
三階段論認為自然科教師若欲進行有效的
< br>NOS- CI
教學，其除了得周全班級經營（
relational <
/p>
pedagogy
）之外，亦須於教學的歷程裡同時實踐如下三階
段：
第一階段：要有明示（
explicit
）教學的意願
第二階段：要有探究（
inquir
y
）教學的歷程
第三階段：營造課室對話（
discursive
practice
）的思辨情境以統攝
NOS-
CI
概念之教學
故而，在目前尚未有一個高共識或高整合性的
NOS PCK<
/p>
論點產出的情況下，研究者就
以自身所參與之花蓮科學本質研究團
隊所提出的「三階段論」
，來對實踐
NOS-
CI
教學的具體
教學作為作一論述：
（一）
班
級經營（
relational
pedagogy
）
Darby
於
2005
年時，以教室觀察與訪談等方法，對澳大利亞一所鄉間學校的
23
名學
生進行研究
，
來瞭解學生對於教師的教學方法所營造出的學習環境是否有助於其學習科學
之觀感。研究結果指出，教師若能營造出熱情
（
passi
on
）
、舒適
（
comfort
）
與支持
（
support
）
的學習氛圍，那麼此一班級經
營（
relational pedagogy
）的策略將能讓
學生樂於學習。
「熱
情」
是指教師在意
自己做什麼
，
並且願意和學生分享所做的事
；
「舒適」
包括友善
（
friendly
）
與沒有恐懼（
non-threatening
）等兩項內涵，指教師不可對學生咆哮，並不
做不合理的要
求；
「支持」包括鼓舞（
encouraging
）
、同理心（
understandable
）與傾聽（
attentive
）等三
項內涵，指教師能鼓勵學生、與學生一起工作及幫助學生
去理解，並支持此一學習氛圍的
建立（見圖
2
< br>-
4
-
3
）
。
節錄自陳家榮
(2007)
碩士論文計劃書第二章文獻探討
圖
2
-
4
-
3
熱情、舒適與支持的學習氛圍（
Darby,
2005
）
Darby
（
2005
）的研究指出了學生在學習上的心理層面需求；若回頭審視
< br>NOS PCK
的內涵，我們不難發現這一學生的心理層面尚未被加以探究與強調
。此外，
Kim
、
Ko
、
G
.
Lederman
與
S. Leder
man
等人亦於
2005
年時指出，教
師必先有明示教學的意願，才能進
行以學生為中心
（
student-centered
）
的教學；而
營造適當的
NOS
學習氛圍首應關心學生的
心理需求，以讓學生透過探究活動、課室對話與反思學習等以學生為中心的教學方式來學
習
NOS
的內涵。
故而，花蓮科學本質研究團隊認為若欲健全
NOS PCK
的
PK
內涵，除了建構一套有
系統擘劃、有高?整合性的
PK
論點之外，尚須兼顧
學生的學習氛圍，以啟動學生想學的
心、讓學生主動學習，使學生真正成為學習的主體；
而上述這種以學生為中心的學習氛圍
之建立，即是花蓮科學本質研究團隊在此所提出的「
班級經營」之內涵，是實踐
NOS-CI
教學的具體教學作為裡
不可或缺、且是貫穿前後的重要一環。
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