南臺科技大學My數位學習 RSS feed provider zh-tw https://my.stust.edu.tw/board.php?courseID=11511&f=doclist&folderID=42997 https://my.stust.edu.tw/board.php?courseID=11511&f=doc&cid=529515 科學素養的評量作者：林煥祥　中山大學通識教育中心張貼日期：2009/6/5一般學校的科學學科「成就」測驗，較著重科學概念的了解與知識的獲得；國際學生評量中的「科學素養」，較注重形成科學議題、科學舉證等「能力」。這些能力的評量較少在一般學校的考試中出現，卻是學生進入社會必須具備的能力。提升全民科學素養是近年來各先進國家逐漸重視的議題。有鑑於此，經濟合作發展組織（Organisation for Economic Co-operation and Development, OECD）從西元 2000 年起，開始發展一項針對年滿 15 歲的在學學生的科學、數學和閱讀素養的評量，並進行國際評比。選擇 15 歲學生的主要原因，是多數國家的義務教育提供到這個年齡為止。各國政府都相當關心這些即將進入社會成為公民的學生，是否具備足夠的科學素養，能夠對社會做出積極正面且具有建設性的貢獻。從 2000 年起，國際學生評量（Programme for International Student Assessment, PISA）每 3 年評量一次。PISA 2000 共有 32 個國家參與，PISA 2003 有 41 國加入，我國自 2006 年加入評比，當年參與的國家高達 57 個，可見它受重視的趨勢。藉由持續參加國際性評比，不但可以了解各國教育現況和成效，互相觀摩學習，也可由縱貫性逐年比較，評量出自己國家需要改進或加強的地方。想要評量科學素養，首先必須針對它的定義加以明確敘述。有鑑於評量的定義和架構的重要性，OECD 的專家群在蒐集整理文獻和學者座談資料之後，擬訂了科學素養的定義和評量架構的草案，然後交由各參與國家PISA團隊審查和討論，再召開包含各國代表的審查會議尋求共識。經由這過程訂出的科學素養內涵，包括：（1）能夠提出具有證據導向的結論，並說明它的原因，也就是所謂的「科學舉證」能力；（2）在解決日常生活困擾的過程中，能夠提出一些問題，然後透過科學探究的方式，蒐集證據進行研究來解決困擾，也就是所謂的「形成科學議題」的能力；（3）能夠充分運用所了解的科學概念和知識，對自然界發生的現象加以解釋，也就是所謂的「解釋科學現象」的能力。由上述的定義內涵可以看出，PISA 對科學素養的評量和典型的學校考試內容及方式明顯不同。一般學校的科學學科「成就」測驗，較著重科學概念的了解與知識的獲得；PISA 的「科學素養」評量，則較注重形成科學議題、科學舉證等「能力」。這些能力的評量較少在一般學校的考試中出現，卻是學生進入社會必須具備的能力。PISA 評量的另外一項特色就是「生活化和情境化」，題目呈現的方式必定和日常生活有關，而且詳細說明試題的情境。為了讓讀者進一步了解試題的內涵，特舉酸雨在日常生活中造成的困擾為例，說明如下（為方便讀者了解，原照片和題目內容已稍作修改）。赤崁樓是我國著名的古蹟之一，庭園內陳列的石碑是花崗岩材質，主要成分是碳酸鈣。由於長期暴露在室外而受酸雨侵蝕，石碑上所刻的文字逐漸模糊。酸雨侵蝕石雕藝術品或古碑的現象，全世界隨處可見，為了防止侵蝕持續惡化，有些石雕藝術品因而被移入室內保存。問題 1：正常雨水呈弱酸性，因為雨水從空氣中吸收了一些二氧化碳。而酸雨比正常雨水更酸，因為它除了吸收二氧化碳外，同時吸收如氧化硫和氧化氮之類的氣體。空氣中的氧化硫和氧化氮是從哪裡來的？酸雨對大理石的作用可以模擬，方法之一是把大理石薄片放在食用醋裡一整夜，食用醋和酸雨都是酸度較高的液體。當一片大理石薄片放置在食用醋裡時，氣泡便會產生，分別測量實驗前後乾燥大理石薄片的質量。問題 2：一片大理石薄片浸泡在食用醋裡一整夜之前的質量是 2.0 克，隔天大理石薄片被取出且乾燥後質量會是多少？（A）少於 2.0 克。（B）精確的 2.0 克。（C）在 2.0 克至 2.4 克之間。（D）多於 2.4 克。問題 3：當大理石薄片浸泡在食用醋裡時，為什麼會產生氣泡？（A）大理石形成時內部所包圍的細小氣囊被釋放出來。（B）製造食用醋時溶在醋中的空氣被釋放出來。（C）大理石和食用醋的原子重新組合以形成新的物質。（D）加入食用醋時大理石被蒸發成為一種氣體。問題 4：學生們做這項實驗時，也放置一片大理石薄片在蒸餾水中一整夜，但沒有觀察到任何改變。請解釋學生們為什麼在實驗中包含了這個步驟。問題 5：燃燒煤或石油發電是造成酸雨的原因之一。下列有兩項由酸雨在生活上所引起的困擾，請針對每一個困擾，各引申一個科學問題給科學家們，並預期由問題的解答可以協助解決酸雨帶來的困擾。由以上題組的最後 2 個小題可以看出，PISA 在評量「形成科學議題」的方式，是先敘述整個實驗進行的過程，再要求學生指出實驗過程擬探討的研究問題。這樣的評量方式，對中學師生而言的確新鮮。不過，這種形成科學議題的能力，在解決問題、大家較熟悉的科展製作或學生進行獨立研究時，卻是非常重要，但鮮少被教師拿來當成評量的項目。因此藉這個機會提出來讓讀者參考，讓我們一起關心國內科學教育的發展。PISA 2006 測驗的結果，雖然我國學生的數學素養是全世界第１名，整體科學素養也高居第４名，但是在「形成科學議題能力」和「論證能力」兩個分項能力指標方面，我國學生的表現仍有很大的進步空間。因此如何加強這兩方面能力的教學和評量，值得努力省思。相關附件：《科學發展》2009年6月，438期，66 ~ 69頁引用至:http://web1.nsc.gov.tw/ct.aspx?xItem=10509&ctNode=40&mp=1 Mon, 09 Apr 2012 11:16:40 +0800 https://my.stust.edu.tw/board.php?courseID=11511&f=doc&cid=529511 原子會發光2010 05.26不同的原子有不同的光譜這件事，被美國科學促進協會列為所有公民必備的知識。撰文│高涌泉(臺灣大學物理系)原載於【科學人雜誌】2007.06.01發射光譜可以用來確定材料的組成，因為在週期表上的每一種化學元素都有各自不同的發射光譜。例如，分析接收到的光譜可以確認恆星的組成。前一陣子我在圖書館看到一本討論科學素養的書，內容是關於「所有（美國）學生在小二、小五、國二、高三等各階段末，對於科學、數學、技術等領域所應該知道、或有能力去做的事」。這類的書頗多，一般而言並無特殊之處，但這本名為《科學素養指標》（Benchmarks for Scientific Literacy）的書卻相當值得參考。它是由著名的美國科學促進協會（AAAS）所發表的，屬於「2061年計畫」（Project 2061）報告的一部份。這個研究計畫的目標是促進所有未來美國公民的科學素養，以便「有助於人們能過個有趣、負責、且豐富的一生」。究竟什麼樣的科學知識能夠幫助人們有個美好人生，我當然感到好奇。書中所列的知識項目是眾多專家集思廣益的結論，讀來相當有意思。例如，書中對於美國學生在高中畢業後所應該具備的知識，在「能量轉換」這個主題之下，包含了這件事：「如果一個孤立的原子或分子的能量改變了，則這種變化乃是來自於能量從某個明確的值跳到另一個明確的值，其他的值都不可能。一旦原子或分子吸收了輻射或放出了輻射，其能量就會改變，因此，這些輻射也會有明確的能量。所以，個別原子或分子（例如在氣體中的原子、分子）所發射或吸收的光，可以用來判定這些發光的物質究竟是什麼東西。」我看到原子會發光這件事，被美國科學促進協會列為所有公民必備的重要知識，當下就想起費曼講過關於他父親的一個小故事：費曼父親是個小生意人，辛苦栽培費曼上了麻省理工學院（MIT）。有次費曼回家，他父親對他說：「既然你已經學了那麼多東西，有個問題我一直沒有弄得很懂，不知道你能不能解釋給我聽？」費曼當然很樂意為父親解惑。他父親就問：「我知道當一個原子從一個狀態轉換到另一個狀態時，它便會發射出一個稱為光子（photon）的光粒子。」費曼回說：「是的，沒錯。」費曼父親接著問：「那麼，這個光子是不是早先就存在原子裡，然後才跑出來？或者是，原子內一開始並沒有光子？」費曼於是試著解釋光子的數目並不是一個固定不變的值，光子只不過是由於電子在運動，從而才創造出來的東西。費曼說：「我無法好好地對我父親解釋這件事，我說我所發出的聲音一開始並不是在我身體裡頭..但是他不滿意我的答案，他覺得我完全沒有解釋清楚他所不了解的東西！所以他並沒有成功：他送我去上大學，目的就是想了解他所不懂的這些事，但是他終究沒能找到（讓他可以理解的）答案！」的確，沒有人能夠真正理解光子究竟如何從原子裡頭跑出來，物理學家能做的至多就是描述事件是如何開始的，以及事件可能會如何結束，例如計算出光子出現的機率有多大。至於中間過程到底是怎麼一回事，目前物理學家是無能為力的。我不知道費曼的父親接受了多少科學教育，但在70年前，光子與能階的概念大約還不至於被列為基本科學知識，所以費曼父親在當時應算是相當先進的科學美國人。不過《科學素養指標》對於原子發光的敘述除了光子與能階之外，還包括了「個別原子所發射或吸收的光，可以用來判定發光的物質是什麼東西」。從大眾通識教育的角度來講，這項知識的重要性在於，我們可以從接受到的光，來判定在無數光年外的星球上的物質，其實和地球上的物質，並沒有兩樣。曾有哲學家以為，由於我們不可能跑到極遠的星球上，所以我們永遠不可能確知到底星星是由什麼東西構成的。這本來是個非常合理的推論，但卻被各原子有其特殊光譜這件事給推翻了。世界真是奇妙！美國人認為「原子會發出特定的光」是公民科學素養的一部份，我們是不是也認同這種判斷呢？Tags: 2061年計畫, Benchmarks for Scientific Literacy, 發射光譜, 科學素養指標, 能量轉換This entry was posted on 星期三, 五月 26th, 2010 at 13:14:06 and is filed underSTS文章. You can follow any responses to this entry through the RSS 2.0 feed. You can leave a response, or trackback from your own site.引用至:http://case.ntu.edu.tw/sts/?p=1413#more-1413 Mon, 09 Apr 2012 11:15:42 +0800 https://my.stust.edu.tw/board.php?courseID=11511&f=doc&cid=430057 Stay Hungry, Stay Foolish (求知若飢，虛心若愚) Part.1 Mac4.tw.中文翻譯版 Steve Jobs' Stanford 史丹佛大學 經典演講  http://www.youtube.com/watch?v=F1rPFbEoJVc Part.2 Mac4.tw.中文翻譯版 Steve Jobs' Stanford 史丹佛大學 經典演講  http://www.youtube.com/watch?v=84Ka1_p4ueM Part.3 Mac4.tw.中文翻譯版 Steve Jobs' Stanford 史丹佛大學 經典演講  http://www.youtube.com/watch?v=r5pPyQ383G0 Tue, 31 Jan 2012 01:04:15 +0800 https://my.stust.edu.tw/board.php?courseID=11511&f=doc&cid=308038 國家領導人更需要科學素養 遠見雜誌2008年3月號 第261期 作者：李國偉   有鑑於當前變遷急速與競爭劇烈的國際環境，國科會近兩年推動一項「界定與選擇國民核心素養」計畫，準備用跨學科合作方式，從哲學、藝術、歷史、社會、文化、法律、教育、心理、科技各方面，討論出「一套理論架構，做為定義與選擇國民核心素養的參照依據，以提供政府教育政策制定之評估參考。」期望國民具備核心素養後較可因應時局挑戰，不僅能實現自我，並能維持社會良好運作。      因為今年剛好是大選年，不由得讓我想起似乎沒有人留意過國家領導人的科學素養問題。上網查一查，發現世界各國好像也沒有特別在這上面下功夫。當然國家領導人也是國民的一份子，如果有了國民科學素養的綱領，也許不需要另外針對國家領導人有不同的要求。      比較特殊的是中國的情形，2006年3月20日國務院發布實施「全民科學素質行動計畫綱要」，目標之一是以重點人群科學素質行動帶動整體提高全民科學素質，而所謂「重點人群」包括了領導幹部和公務員。綱要宣稱「在面向領導幹部普及科學技術知識的同時，突出弘揚科學精神，提倡科學態度，講究科學方法，增強領導幹部貫徹落實科學發展觀的自覺性和科學決策的能力。」 用科學抗衡政治利害的侵蝕      雖然在提到「領導幹部」時，沒有明白標出國家領導人，但是中國的這份綱要至少正視到「領導幹部」的科學素養與態度會對群眾產生示範作用。反過來看，如果「領導幹部」以不科學的精神或方法做出決策，就有可能造成國計民生上的禍害。      缺乏科學素養的領導人，容易把沒有科學根據的詭異事蹟，歸屬於宗教信仰的範疇，不願意選擇立場去深究是非，以免縮小攏絡信徒選票的空間。科學的命題雖然不一定萬古恆真，但是今日所接受的科學真理，必定經過實驗方法的千錘百鍊。可是宗教性的宣示，幾乎都是從訴諸經典而尋求印證，這種用一個故事支持另一個故事的傳統，歷經漫長時間的遞嬗，而終至無法正本清源再做客觀檢驗。國家領導人如果不能堅持以科學的理性評判事物的「證據」，要讓國民怎麼相信他會在複雜的國家大政上，永遠做出最智慧的抉擇？      很多人類面臨的嚴峻問題，例如核能發電、氣候變遷、生命複製等，都會因為科學技術的急速進步，而根本改變評估與解決的方式。缺乏科學素養的領導人，難免會把涉及科技的政策選擇，當成意識型態的問題來處理。結果因為特定意識型態的局限，反而使國家無論經濟或人文發展，都落入國際社會的「後段班」。      以往的總統並非沒有聲名卓著的科學家做為諮詢的對象，但是言者諄諄，聽者藐藐，不管是原子彈的研發，或是「無核家園」的空想，都沒有因為大科學家的建言，而即時改弦更張。國家領導人的科學素養不必表現在個人能記憶多少科學知識，而在於能否抗衡政治利害的侵蝕，堅持以科學為決策的依據。      （作者為中央研究院數學研究所研究員，本專欄由周成功、李國偉共同主持）     引用:遠見雜誌-國家領導人更需要科學素養 網址為:http://www.gvm.com.tw/board/content.aspx?ser=13983 Tue, 08 Nov 2011 15:54:47 +0800 https://my.stust.edu.tw/board.php?courseID=11511&f=doc&cid=308032 科学素养 科学素养（Scientific Literacy）：国际上普遍将科学素养概括为三个组成部分，即对于科学知识达到基本的了解程度；对科学的研究过程和方法达到基本的了解程度；对于科学技术对社会和个人所产生的影响达到基本的了解程度。目前各国在测度本国公众科学素养时普遍采用这个标准。 　　 具备基本科学素养：只有在上述三个方面都达到要求者才算具备基本科学素养的公众。编辑摘要 目录 1 内容 2 三个测度 3 影响 4 中国公民科学素养现状 5 我国公众科学素养影响因素   引用:科學素養_互動百科 網址為:http://www.hudong.com/wiki/%E7%A7%91%E5%AD%A6%E7%B4%A0%E5%85%BB Tue, 08 Nov 2011 15:52:14 +0800 https://my.stust.edu.tw/board.php?courseID=11511&f=doc&cid=308022   科學素養的下降，我相信並不是個人的問題，我們整體國家的科學共識應該要提升，科學資源與競爭力也必需要可以與鄰國相比才行，以目前的科學角度來看國家，台灣的大眾科學水準已經落後鄰國，我們應該要加油。   引用YouTube影片 網址為:http://www.youtube.com/watch?v=UDY9blAVawU&feature=fvst Tue, 08 Nov 2011 15:48:29 +0800