发表於「中华民国第二十一届科学教育学术研讨会」(民94年12月).

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

2、重於創立的理論與其研究結果或發明的產品，對於實驗或 方法、使用的工具或對後世的影響等，則較少涉及。關鍵字：大專物理、教科書、科學家緒論一、研究動機 近十幾年來，教育改革如火如荼的展開，國民小學課程的變動尤為快速， 先有民國82年版新課程標準公布 ，85學年度起逐年實施 ；而後不到五年的時間， 又於90學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和學生 學習具有一定程度的影響， 其中又以教科書具有最具體的內容， 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查研究，發 現教科書在中小學各科的教學資源所佔的比例高達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的角色，每學年 結束前的選用教科書時期，也是教師、學者專家、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心高等教育課程，根據 大學教育政策白皮書(教 育部，民90)，大學自主，學術自由是大學教育的基本理念之一，各校得自 行依學校特色規劃課程，於是大學除了各系所自行制訂的選課綱要外，並沒有如 中小學般由教育部訂定統一的課程綱要，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 中小學教科書一樣送教育部審定通過才可供學校選用，美國國家科學教育標準 (National Research Council N

4、RC, 1996)一書明確具體指出一位具有科學素養 的學生應包括： 了解科學是人類智慧的結晶與科學知識本質， 以及具備科學史的 觀點。Matthews(1994)認為學生可以透過理解科學史例認識科學的本質。因此 大專學生在其修讀普通物理(普通物理學) 的過程中是否曾接觸過科學史或 科學本質的相關課程之經驗，是科學教育中一項重要的課題。提供對於科學家的認識，是讓學生接觸科學史的最直接方式之一，但是文 獻中有不少研究指出學生對於科學家有不恰當的印象。自1980年代起，有不少 科教學者進行學生科學家之印象的研究 (Boylan, 1992；HillWheeler, 1991；Schibeci, 19

5、86；Chambers,1983)。研究顯示，一般大眾對於科學的了解與對科 學家形象的認識，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)。而許多有關科學家形象的 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 )，均顯示學生對科學家的

6、形象具有刻板印象，這些刻 板印象包括：學生總認為科學家是白人、男性、戴著眼鏡、身穿實驗衣、獨自在 實驗室內工作，身旁有一些化學器材或是技學的產物(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語。更有一些研究指出：許多學生對科學家存在著刻板印象，這將會影響到學生對科學的態度。例如Koballa (1988 )曾在A belief associatessome attribute or characteristic with an object的論文中提到一個結論：對科學的信念傾向負面的學生，將會對科學產 生負面的態度。Yager(1985)的文獻中也提及： 成為科學

7、家與從事科學工作往往會 被視為不愉快的事。 因此，如何提供恰當的科學家描述，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容分析法分析國內大專物理教科書中對於科學家 的描述。研究問題為：各版本大專物理教科書提及之科學家的姓名、譯名之 正確性為何？描述特性為何？研究方法一、內容分析法 內容分析是一種以客觀的、系統的、以及量的描述的研究技術，可以用來 描述現行實際業務或條件，發現重要或有趣的若干問題等（王文科，民89）。內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 中，成為一種主要的資料分析方法（楊孝榮，民71）。現在內容分析法已經成為

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 當前課程研究的重要領域之一（黃光雄、簡茂發，民80）。本研究之內容分析步驟如下：1.分析資料之選定；2.界定分析類目與分析單 位；3.內容分析類目表設計；4.內容編碼；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、普通物理或大學物理 之國內學者著作的中文大專 用書。研究者透過五南、三民、博客來、金石堂與誠品等網路書店的查詢，並實 際到台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

9、編著者編輯之大專物理教科書之呈現情形，升學考試用書、大陸地區作者與編 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家進行分析，統計科學家出現的人數，以及 編著者對科學家的描述情形；本研究指的科學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（例 如：都卜勒效應） 、方程式（例如：白努利方程式）等均不是本研究認定的科學 家。在對於科學家的描述特徵之分析單位方面，而是以則與佔內文 總頁數之百分比為分析單位。研究結果與討論一、被提到的科學家之人數與年代（一）東方科學

10、家五套大專物理教科書在被提到的東方科學家，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家，提到最多的是編號2號的大專物理教科書，但人數也只有4位。 而鍽號3則提及丁肇中一位。此外，在科學家年代呈現方面，除了編號2的沈括之外，所有描述東方科 學家相關的資料時，並沒有呈現年代，或只是模糊的以西元一世紀、1600年前呈現（編號2號）。分析結果顯示各大專物理教科書之編著者在中國古代 科學家年代的考據上需要更加精確。（二）西方科學家由表一顯示五套大專物理教科書共提到130位西方科學家，分析發現其中以編號1號所提到的西方科學家人數最少，只有22

11、人；提到西方科學家人數最 多的是編號5號，高達79人，人數最多與最少之間的差距高達3.6倍。顯示五 套大專物理教科書在提到的西方科學家人數上的差距頗大。表一科學史資訊：各書提到西方科學家之人數書籍編號12345共提到人數西方科學家人數（人）2260622779130註：共提到人數指五套大專物理教科書提到不同科學家之人數，若同一位科學家同時在兩套 以上岀現時，只計算一人。經分析結果發現本研究之五套大專物理教科書中均有提到的西方科學 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。在科學家年代的呈現上，只有編號5號對於兩位科學家之出生年之標記有出入，其他

12、未發現有出入，顯示五套大專物理教科書有關科學家年代之標示一致 性頗高。編號5號對於解剖青蛙腿的偶然機會中發現了新電源的L. Galvani（加瓦尼），在20-1頁之出生年代標示是1731年，而在20-7頁的標示卻是1737年。 又例如利用雙狹縫干涉實驗，發現光具有干涉現象的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）計五位科學家只用科學家之中文譯 名陳述，並未輔以英文名字與年代。二、科學家之翻議的問題（一）同一科學家的譯名差異由研究結果顯示不同版本大專物理教科書對同一科學家的中文譯名並不相 同，總計有37位

13、科學家出現不同譯名的情形。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物中發現鋇的放 射性同位素的Strassmann在編號2號中就出現兩種譯名，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家的譯名呈 現前後不一致 ，如不仔細對照其年代與事蹟 ，可能不清楚描述的是同一位科學家 。（二）中文譯名的問題 另一問題是翻議西方科學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）， 都描述同一位發現了放射性元素鈾的科學家。測出萬有引力常數G的卡文狄西 有編號2的Carendish（87頁）與編號3的Cavendish（90頁）。發現電磁 感應現象的法拉第，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）。測量發現水中光速為空氣中光速的 四分之三的科學家，有編號3的Foucalt（413頁）與編號5的

16、Foucault（26-2頁）。說過能量度你所談論的事物才可算得上科學的量的克耳文爵士，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丄發現定溫、定量氣體之PV=常數的波以耳，編號2為RobertBoyle（139頁），編號3為RoberjBoyle（314頁） 。 發現核分裂的史脫拉斯 曼， 編號2為 Sfrassmanr （466頁） ， 編號3為 Strassmann（3頁）。至於發 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 方科學家原文名字的考據還有很大的改進空間。三、對科學家之描述綜合東西方被提到的科學家的描述，本研究將各大專物理教科書提到的科 學家之描述方式共計四種，分析結果如表二所示。（一）描述實驗或方法： 本研究之五套大專物理教科書中之敍述，有提到科學家所做的實驗與談到 科學家發現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 國物理學家焦耳認為熱量與功均為能量，利用載有重量的輪漿實驗（268頁）。表二各書描述科學家之內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、研究結果或 發明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內文總頁數436439596223761則數合計6813715279180則/頁0.160.310.260.350.24註：表中整數數據表示則數。（二） 說明使用工具：本研究將提到科學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年發現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、有感應電流發生。（三） 提到理論、研究結果或發明：本研究將有提到科學家發現的理論、研究結果或發明產品的陳述句列為第 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， 測知電子的質量電荷比。（511頁）。（四） 提到對後世的影響：本研究將有提到科學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教授加瓦尼（L. Galvani，17311798）在一次解剖青蛙 腿的偶然機會中發現了新電源，它能提供持續穩定的電流，使得電學的研究領域 由靜電邁進了動電。（20-1頁）。結論與建議一、結論（一）被提到科學家的國籍：五套大專物理教科書總計提到5位東方科學家

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

21、情形：研究發現五套大專物理教科書之編著者，在 描述與提到科學家時 ，大多以科學家創立的理論與其研究結果或發明的產品為陳 述的重點。二、建議（一）由於大專物理教科書是供國內大專學生上課使用，建議增加東方科 學家人數，以縮小教科書中東西方科學家人數之差距，並促使學生了解東方科學 家之貢獻（如楊振寧、吳健雄） 。（二）教科書的編著者應對科學家之年代詳加考據，提供教科書讀者較精 確的科學家資訊。（三）針對西方科學家之英文名字與中文譯名，教育部已在民國92年將西 方科學家的譯名統一並公告，編著者應建立共識，謹慎修訂。參考文獻（精簡）教 育部( 民90)。 大學 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)。科學史與科學教學 ：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