科學教育暨環境教育專論
認識科學教育與環境教育的重要議題及研究發展，從文獻閱讀建立個人的研究議題地圖。
課程介紹
引導研究生認識科學教育與環境教育的重要議題、理論觀點及研究發展，建立理解與評析學術文獻的基礎。課程涵蓋科學素養、科學本質與認識論、社會性科學議題與決策、氣候變遷與永續發展，以及教師知識、STEM 與新興科技等主題。透過文獻導讀、議題討論與自主探索，學生逐步界定個人關注的研究問題，建構有文獻依據的研究議題地圖。
核心問題
科學教育與環境教育各自關心哪些問題？
如何理解兩個領域的發展、研究傳統，以及彼此交會的議題？
不同觀點如何改變我們對教育議題的理解？
科學素養、科學本質、SSI、永續教育與教師知識等觀點，如何引導研究問題與證據選擇？
如何從研究版圖找到值得探究的問題？
如何比較文獻的主張、證據與限制，逐步形成有文獻依據的研究議題地圖？
主題架構
| 主題 | 探討重點 |
|---|---|
| 1. 研究領域與發展趨勢 | 建立科學教育與環境教育的領域視野，辨識研究議題、傳統及發展方向。 |
| 2. 科學素養與環境永續 | 比較科學素養、環境素養與行動能力，並以氣候變遷教育連結知識、價值與行動。 |
| 3. 科學實作與知識建構 | 探討科學探究、科學本質、認識論與論證，理解科學知識如何被建構及評估。 |
| 4. 社會性科學議題與決策 | 理解證據、價值與倫理如何共同參與具有爭議的科學相關決策。 |
| 5. 科學教師與科技融入 | 認識教師專業知識的主要架構，並思考科技如何與學科及教學目的連結。 |
| 6. STEM 與跨領域學習 | 從概念框架、教學設計與研究趨勢，理解跨領域整合的意義與限制。 |
| 7. 生成式 AI 與新興科技 | 檢視 AI 與科學教育目標的關係，並思考學習者及教師的判斷與能動性。 |
| 8. 研究倫理與問題形成 | 建立教育研究的倫理基礎，並從閱讀與議題分析走向值得探究的研究問題。 |
課程閱讀
核心閱讀建立主要理論與討論基礎；延伸閱讀補充理論源流、其他觀點及領域應用；案例閱讀透過研究或實務材料，理解理論的用途與限制。
共 8 個主題、32 筆書目。
1. 研究領域與發展趨勢 4 筆
建立科學教育與環境教育的領域視野，辨識研究議題、傳統及發展方向。
- 核心閱讀
Lin, T. J., Lin, T. C., Potvin, P., & Tsai, C. C. (2025). Research trends in science education from 2018 to 2022: A systematic content analysis of publications in selected journals. International Journal of Science Education, 47(4), 510–538.
閱讀重點：建立科學教育研究議題與取向的整體圖像，再從趨勢回到個人的研究問題。
- 延伸閱讀
Lin, T. J., Lin, T. C., Potvin, P., & Tsai, C. C. (2019). Research trends in science education from 2013 to 2017: A systematic content analysis of publications in selected journals. International Journal of Science Education, 41(3), 367–387.
閱讀重點：與較近時期的研究趨勢比較，辨識議題與研究取向的變化。
- 延伸閱讀
Stevenson, R. B., Brody, M., Dillon, J., & Wals, A. E. J. (2013). Introduction: An orientation to environmental education and the handbook. In R. B. Stevenson, M. Brody, J. Dillon, & A. E. J. Wals (Eds.), International handbook of research on environmental education. Routledge.
閱讀重點：理解環境教育研究領域的形成、範疇與研究傳統。
- 核心閱讀
UNESCO-UNEP. (1977). Intergovernmental Conference on Environmental Education: Tbilisi Declaration.
閱讀重點：理解環境教育早期目標、範疇與參與取向。
2. 科學素養與環境永續 7 筆
比較科學素養、環境素養與行動能力，並以氣候變遷教育連結知識、價值與行動。
- 核心閱讀
Laugksch, R. C. (2000). Scientific literacy: A conceptual overview. Science Education, 84(1), 71–94.
閱讀重點：建立科學素養概念發展與多重定義的基礎。
- 延伸閱讀
Roberts, D. A. (2007). Scientific literacy/science literacy. In S. K. Abell & N. G. Lederman (Eds.), Handbook of research on science education (pp. 729–780). Lawrence Erlbaum Associates.
閱讀重點：聚焦 Vision I 與 Vision II，理解科學素養的不同取向。
- 延伸閱讀
Sjöström, J., & Eilks, I. (2018). Reconsidering different visions of scientific literacy and science education based on the concept of Bildung. In Y. J. Dori, Z. R. Mevarech, & D. R. Baker (Eds.), Cognition, metacognition, and culture in STEM education (pp. 65–88). Springer.
閱讀重點：延伸思考 Vision III、批判公民及社會生態正義等觀點。
- 核心閱讀
Jensen, B. B., & Schnack, K. (1997). The action competence approach in environmental education. Environmental Education Research, 3(2), 163–178.
閱讀重點：區分行為改變與行動能力，討論環境教育的目的。
- 延伸閱讀
Hollweg, K. S., Taylor, J. R., Bybee, R. W., Marcinkowski, T. J., McBeth, W. C., & Zoido, P. (2011). Developing a framework for assessing environmental literacy. North American Association for Environmental Education.
閱讀重點：比較科學素養與環境素養的構面及評估觀點。
- 延伸閱讀
UNESCO. (2020). Education for sustainable development: A roadmap. UNESCO.
閱讀重點：連結永續發展教育、永續發展目標與教育轉型。
- 核心閱讀
Monroe, M. C., Plate, R. R., Oxarart, A., Bowers, A., & Chaves, W. A. (2019). Identifying effective climate change education strategies: A systematic review of the research. Environmental Education Research, 25(6), 791–812.
閱讀重點：從研究綜整思考氣候變遷教育如何連結知識、價值與行動。
3. 科學實作與知識建構 5 筆
探討科學探究、科學本質、認識論與論證，理解科學知識如何被建構及評估。
- 核心閱讀
Osborne, J. (2014). Teaching scientific practices: Meeting the challenge of change. Journal of Science Teacher Education, 25, 177–196.
閱讀重點：理解從探究到科學實作的概念轉變，以及相關的認識論與教學意涵。
- 延伸閱讀
National Research Council. (2012). A framework for K–12 science education: Practices, crosscutting concepts, and core ideas. National Academies Press.
閱讀重點：選讀科學與工程實務相關章節，建立理解科學實作的共同架構。
- 延伸閱讀
Deng, F., Chen, D. T., Tsai, C. C., & Chai, C. S. (2011). Students' views of the nature of science: A critical review of research. Science Education, 95(6), 961–999.
閱讀重點：檢視科學本質研究的發展、測量與限制。
- 案例閱讀
Tsai, C.-C. (1998). An analysis of scientific epistemological beliefs and learning orientations of Taiwanese eighth graders. Science Education, 82(4), 473–489.
閱讀重點：以臺灣八年級學生的研究，思考科學認識論信念與學習取向如何連結。
- 核心閱讀
Osborne, J., Erduran, S., & Simon, S. (2004). Enhancing the quality of argumentation in school science. Journal of Research in Science Teaching, 41(10), 994–1020.
閱讀重點：理解科學論證品質、Toulmin 架構及教學介入的關係。
4. 社會性科學議題與決策 3 筆
理解證據、價值與倫理如何共同參與具有爭議的科學相關決策。
- 核心閱讀
Sadler, T. D. (2004). Informal reasoning regarding socioscientific issues: A critical review of research. Journal of Research in Science Teaching, 41(5), 513–536.
閱讀重點：串連科學本質、證據評估、論證、非形式推理與決策。
- 延伸閱讀
Zeidler, D. L., Sadler, T. D., Simmons, M. L., & Howes, E. V. (2005). Beyond STS: A research-based framework for socioscientific issues education. Science Education, 89(3), 357–377.
閱讀重點：理解社會性科學議題教育的道德、認識論、心理與社會面向。
- 案例閱讀
Tang, K. Y., Lin, T. C., & Hsu, Y. S. (2024). Status and trends of socioscientific issues in educational literature: Insights and extensions from a co-word analysis. International Journal of Science Education, 46(11), 1073–1097.
閱讀重點：從研究趨勢理解 SSI 社群的關注議題，並與整體科學教育研究比較。
5. 科學教師與科技融入 3 筆
認識教師專業知識的主要架構，並思考科技如何與學科及教學目的連結。
- 核心閱讀
Carlson, J., Daehler, K. R., Alonzo, A. C., Barendsen, E., Berry, A., Borowski, A., Carpendale, J., Chan, K. K. H., Cooper, R., Friedrichsen, P., Gess-Newsome, J., Henze-Rietveld, I., Hume, A., Kirschner, S., Liepertz, S., Loughran, J., Mavhunga, E., Neumann, K., Nilsson, P., … Wilson, C. D. (2019). The refined consensus model of pedagogical content knowledge in science education. In A. Hume, R. Cooper, & A. Borowski (Eds.), Repositioning pedagogical content knowledge in teachers’ knowledge for teaching science (pp. 77–94). Springer.
閱讀重點：辨識 collective、personal 與 enacted PCK，理解科學教師知識研究的演化。
- 延伸閱讀
Shulman, L. S. (1986). Those who understand: Knowledge growth in teaching. Educational Researcher, 15(2), 4–14.
閱讀重點：追溯學科教學知識的理論源頭。
- 案例閱讀
Lin, T. C., Tsai, C. C., Chai, C. S., & Lee, M. H. (2013). Identifying science teachers' perceptions of technological pedagogical and content knowledge (TPACK). Journal of Science Education and Technology, 22(3), 325–336.
閱讀重點：由 PCK 延伸至科技融入科學教學的教師知識架構。
6. STEM 與跨領域學習 3 筆
從概念框架、教學設計與研究趨勢，理解跨領域整合的意義與限制。
- 核心閱讀
Kelley, T. R., & Knowles, J. G. (2016). A conceptual framework for integrated STEM education. International Journal of STEM Education, 3, Article 11.
閱讀重點：探討整合式 STEM 的構成與跨領域整合。
- 延伸閱讀
Halawa, S., Lin, T. C., & Hsu, Y. S. (2024). Exploring instructional design in K–12 STEM education: A systematic literature review. International Journal of STEM Education, 11, Article 43.
閱讀重點：從教育目標與教學設計，理解 K–12 STEM 教育的實際樣貌。
- 案例閱讀
Hsu, Y. S., Tang, K. Y., & Lin, T. C. (2024). Trends and hot topics of STEM and STEM education: A co-word analysis of literature published in 2011–2020. Science & Education, 33(4), 1069–1092.
閱讀重點：理解 STEM 研究的主題發展，並與整體科學教育及 SSI 研究比較。
7. 生成式 AI 與新興科技 3 筆
檢視 AI 與科學教育目標的關係，並思考學習者及教師的判斷與能動性。
- 核心閱讀
Cheung, K. K. C., Zerouali, A., Koenen, J., & Erduran, S. (2025). Do generative artificial intelligence (GenAI) and science education mix? A systematic review of the literature. Studies in Science Education. Advance online publication.
閱讀重點：檢視生成式 AI 與科學教育目標之間的契合及張力。
- 延伸閱讀
Almasri, F. (2024). Exploring the impact of artificial intelligence in teaching and learning of science: A systematic review of empirical research. Research in Science Education, 54, 977–997.
閱讀重點：理解 AI 進入科學教學與學習的實證研究圖像。
- 延伸閱讀
Wu, J. Y., Lee, Y. H., Chai, C. S., & Tsai, C. C. (2025). Strengthening human epistemic agency in the symbiotic learning partnership with generative artificial intelligence. Educational Researcher, 54(6), 358–368.
閱讀重點：連結生成式 AI、知識建構與人的認識能動性。
8. 研究倫理與問題形成 4 筆
建立教育研究的倫理基礎，並從閱讀與議題分析走向值得探究的研究問題。
- 核心閱讀
British Educational Research Association. (2024). Ethical guidelines for educational research (5th ed.). BERA.
閱讀重點：從教育研究情境討論同意、風險、權力與資料處理等倫理問題。
- 延伸閱讀
National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. (2017). Fostering integrity in research. National Academies Press.
閱讀重點：區分研究倫理、研究誠信與倫理審查的關係。
- 核心閱讀
Alvesson, M., & Sandberg, J. (2011). Generating research questions through problematization. Academy of Management Review, 36(2), 247–271.
閱讀重點：從問題化觀點思考研究問題，檢視既有研究的基本假設。
- 延伸閱讀
Sandberg, J., & Alvesson, M. (2011). Ways of constructing research questions: Gap-spotting or problematization? Organization, 18(1), 23–44.
閱讀重點：比較尋找研究缺口與問題化兩種研究問題建構方式。
閱讀說明
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