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1、科學教育月刊2004,12月,275期,6-19ScienceEducationMonthlyNo.275,6-19,Dec.,2004論科學與數學之統整蔡淑君段曉林國立彰化師範大學科學教育研究所摘要一般人認為科學與數學之間有著密切的關係，學生在學習的過程中勢必也將此兩學科的知識互相連結應用，然而國內探討這兩門學科之間的連結卻很少。本文首先論述科學與數學統整之理論，能夠了解統整兩學科的型式可區分兩類：連續區(continuum)和目的(sake)型式，並分別依不同型式加以定義。其次再由探究數學與科學的素養(聽、說、讀、寫的能力)論述統
2、整，並討論數學語言在數學與科學學習情境中的角色。最後本文藉由溫度與熱單元進行兩學科間課程綱要的比較範例，突顯科學與數學學習的相關性，冀望提高教師在科學與數學統整方面的注意。關鍵字：科學與數學統整、數學語言國內外科學與數學的教育政策宣令，如一、前言《BenchmarksforScienceLiteracy》(AAAS,許多研究提出學生的科學學習與其擁有1993)、《NationalScienceEducationStandards》的數學基礎有密切的關係(American(NationalResearchCouncil,[NRC],19
3、96)、AssociationfortheAdvancementofScience,《CurriculumandEvaluationStandardsfor[AAAS],1990;Berlin&White,1998;Czerniak,SchoolMathematics》(NationalCouncilofWeber,Sandmann&Abern,1999;Farenga&TeachersofMathematics,[NCTM],1989)，以Joyce,1999;Ormerod&Duckworth,1975)。美及國內推行的九年一貫課
4、程綱要(教育部，國科學促進協會在推動的2061課程計劃之研2004)等等，都指出科學與數學密切的關聯究報告—全民的科學《ScienceforAll性，因此科學與數學的教育研究逐漸注重彼Americans》(AmericanAssociationforthe此間的連結(Brown&Wall,1976;Berlin&AdvancementofScience[AAAS],1990)，尚特White,1998;Czerniaketal,1999;Davison,別針對數學本質開闢一章來探討此相關性，Miller&Metheny,1995;Lo
5、nning&DeFranco,不但強調數學是科學的一部份，並將數學視1997;Underhill,1995)。為溝通科學間的語言，以呈現數學在科學中目前國內外科學教育非常強調科學探重要的地位。除了2061課程計劃，近十年來究，在科學探究過程中常需使用到數學，數-6-論科學與數學之統整學是提問或回答有關自然世界問題的基礎，讀圖表訊息的技能，處處可見科學與數學的它被用來問問題，收集、組織、呈現數據，學習必須整合。且建構能使人信服的解釋。總而言之，數學反觀現有的課程設計，國中科學與數學在科學探究的各層面都扮演重要的角色(NRC,的課程仍然是
6、分屬兩大領域，基於如此教育1996)。然而，研究(Farenga&Joyce,1999)指環境的限制，並且認為語言是統整科學與數出，學生在科學上學習的困難常源自於學生學的最高形式，因而本文將統整科學與數學在數學學習上的困難，而學生在數學上的障的理念聚焦在探討理化課室中師生運用數學礙常使得其在學習科學態度上構成負面的影素養的情形，特別是數學語言在科學學習過響。而數學的障礙不僅只是計算能力方面，程中的角色，作為討論統整科學與數學的基還涉及收集資料、圖表能力、尋找模式(pattern)石。數學語言意指除了數學的特定術語如平等等的數學素養，在
7、科學的應用上也都必須均值、函數、斜率之外，還包含表現數學概受到重視。念的圖、表或方程式，以及數學概念的日常隨著時代快速的變遷與需求，在一波波用語如每天、總共等等。李暉(2000)在其科學的科學教育改革中，從以往強調知識的記憶話語的研究中提到Vygotsky(1962)認為語言轉向強調學生學習解決問題的能力。然而，是思維發展的基礎，而學生科學概念的建構要能具備解決問題的能力，絕非單獨運用特是藉由科學話語不斷進行社會磋商的動態過定的學科知識或技能即可達成。有鑑於此，程，透過科學語言的使用有助於科學概念的近期國內教育改革注重生活中的實際經驗
8、，建構，Wittgenstine也提出語詞(word)的意義將學科的相關知識及技能綜合，冀望學生能存在於它的用法之中(尚志英譯，1995)，於是運用所學解決所面臨的問題，於是打破過去探討數學語言的研究必須討論其情境上的運
