PISA新框架－科學認識論及試題

為什麼要談科學認識論

在許多重大的社會議題中，人們如何解讀科學社群的產出都深深地影響了每一個人。

例如，當人們相信疫苗並不安全時，就會引發全球性的災難

ＷＨＯ在2019年就已經將疫苗恐慌列為十大全球健康威脅。

這也是為什麼教育界與媒體關心的PISA已經將評估學生科學素養的重心從「能做個好的科學研究」轉變為「能評估科學研究資訊的效力」

除了要能從資訊來源初步評估資訊可信度外，還增加了「要能評估科學證據的效力」以及「科學認識論」

11202問題解決學生成果

跟上學期相比，在教學上有兩個嘗試，想看看學生的成果會有哪些不同。

這學期

• 更要求產品與假說的連結，所以有更多的小組在最後的時間是被壓縮到極致。
• 這學期也多要求學生使用探究實作所教的統計檢定來分析數據。

學生的成果一樣讓我崇拜不已。

在成果上，這學期的學生成果

• 品質（資料收集-假說-產品-指標的alignment）比之前更好。
• 因為做產品的時間被壓縮，所以（老師必須要幫忙學生能）以更簡化的原型進行測試。

以下是我教的班級中，幾個產品作為例子，更多的小組作品可以看這裡，每一組的成果與老師的紀錄可以看這裡。

-----------------------

影片連結

這一組原本做的是台灣農產品滯銷導致農民虧損。

我超怕這一類的主題，因爲，學生多半是因為看到（特定意圖的）媒體報導，所以氣憤難平的要檢討政府。

果不其然，在資料收集的過程中，因著先入為主的想法（是因為政府無作為，導致農民只能承受因為中國市場關閉而導致嚴重虧損），所以一直無法破框。

即使在我已經提供前農業部長的演講（其中可以看到農業部有哪些行動來幫助農民有更高的收益、更少的虧損），他們在分析需求時，還是無法區隔「新聞報導的現象」與「實際農民在執業的現況」

（我有請他們去訪問網路上有在分享自己務農實務的青農，了解目前農業部對農民的整體政策規劃與執行）

這裡的每一張照片都一週的進度，他們到已經落後其他小組大約三週的進度後，都還沒有大幅度的突破，所以整組決定要換主題。

他們換成「跟剛認識或是普通交情的朋友常常會講幾句話就沒話聊，感到尷尬」的困擾。

除了要小組四個人定義好特定的情境比較花時間之外（到底是什麼樣的沒話聊），後面就挺順利了。

這一組的指標訂得很好，也有實測，學生自己也覺得很受用～～

-----------------------

影片連結

這一組做的是醫療人員過勞，這也對我來說又愛又怕的主題。

很愛是因為我自己也關心這類不能組工會的職業被剝削，很怕是因為學生也會始終繞在台灣在解決這類問題時的困境。

（總是順著資方所說「沒有足夠經費增加人力與福利」-事實上在醫院的「資方」都是沒有虧損的。即使是公立醫院，全民健保也是優先將經費拿去給付其他項目。增加給付項目、輕症範圍vs增加護理人員執業給付、津貼、保障...。）

（全民健保虧損並不是因為醫護人員的人事支出，而是不分大病小病都給付。如果全民健保是社會福利，那麼應該是保小病、個人自保大病；如果全民健保是減少疾病對人民生活品質的劇烈影響，那麼應該是保大病、個人保小病。）

這一類主題的另一個挑戰是產品與指標。

不是因為難做，是因為「時間」。

不過我倒是有點喜歡這個挑戰。

因為問題解決最重要的一個概念就是「花很少的時間、金錢、人力去評估假說的有效性」

他們還是沒有去研究其他國家的護理人員薪資來源、台灣護理人員的薪資來源與健保給付制度。

而選擇「人們是因為不知道護理人員過勞及引發的風險所以沒有支持護理薪資改革」

接著的挑戰就是如何評估產品「『有助於』人們知道護理人員過勞及引發的風險，然後轉為所以沒有支持護理薪資改革」

所以，在最後，他們的產品有同時需要完成兩件事：

1. 有在實際處理護理師福利的立委同意幫學生刊登作品
   -->立委有回應代表初步評估「學生的提案是值得幫忙的」
   -->立委願意刊登代表初步評估「學生的影片內容脈絡是有基本的建設性論述，而不是天真爛漫的胡思亂想」
   
   
2. 他們用一個影片的架構與腳本，訪談一般民眾。
   -->統計看影片前後，立場由沒有支持轉變為有支持的比例。
   
   

    ==>兩個條件同時成立時，代表如果真的刊登在立委的粉絲頁後，
          的確有機會幫忙「爭取」到民眾的支持
        （其實最好還要加上一個條件是立委的頁面推播效果）

---------------------

這一組這組想解決的問題是塗口紅時，因為嘴唇脫皮，導致口紅無法塗抹均勻。

學生的假說是因為平常的護唇膏太無聊，不會期待想要補擦。

所以他們做了綜合口味的護唇膏盒，讓同學測試使用前後的補擦次數。

產品跟假說對的非常精準！

－－－－－－－－－－－－－－

這一組是作增加喝水，他們在發想產品到相對成熟時，才發現有人在募資做一模一樣的產品。

所以他們的假說改為「是因爲募資團體的推廣不足，才造成有此困擾的人不知道有此產品。一但知道了，就會使用，且會提升喝水量」

所以他們的前測與後測，是在推廣前後，抽樣調查的產品知名度。

這組的前、後測設定的很準確。

應該都是要用抽樣調查。

（如果調查那些「看到推廣產品的人是否知道這個產品了」，根本只是智力測驗而已）

開給高中老師的問題解決課程（第三次上課0329）

第一次上課、第二次上課的課程紀錄、課程主文件、本次上課投影片

這次上課的主要目的之一是讓大家更認識「需求」這個商業管理上的概念。

因為後面我們在做方案分析跟產品設計時，就是一直在探尋深層的需求。

不過因為「需求」這個詞很常在生活中被使用，所以常常會被對應到「我『需要』一雙登山鞋」這樣的淺層需求。

所以這一週的重點之一是讓大家有點概念是「『深層』需求」有哪些。

這一週的另一個重點是引入論證思維。

因為問題解決常被誤認為是一組工具，但其實問題解決是行為學研究的思維。

在有論證思維後，再回首調整前幾週的學習產出。

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

老師們其實應該都對「需求」不陌生，但卻是最熟悉的陌生人。

這邊介紹馬斯洛的需求理論，也延伸到在教室中的大多時候。

我們高中老師常常期待教室中出現一種美好情境，像是學生透過小組討論與發表分享去探究一個需要複雜思考的提問，或是跟老師一來一往的問答，探求更高階的智識與專業成長。

上面的情境會需要學生已經滿足最高層次的需求（發揮潛能克服學習困難、形成學科的價值觀與視角），卻沒有營造滿足學生安全需求、社會需求與尊重需求（學生不覺得發表是安全的，不覺得思考後的分享可以有助於他在同學間展現intellectual的超群地位及受到老師肯定）。

目前商業策略中的需求研究都是從馬斯洛的需求金字塔延伸出去實踐的。

這邊提供老師們四個可以自行研究有關需求的資源

1. 最小阻力之路：最小阻力是行為學的終極定律，所有社會設計與行為設計都必須遵守這個規則。
   因為人的行為就像水一樣，只會沿著最小阻力的方向進行。
   
   書中有提到英國首相David Cameron就以此設立了The Behavioural Insights Team，也可以在奧美團隊所出的行為科學年刊中看到許多商業、社會設計的案例。
   
   
2. 推力：推力(nudge)是行為設計時的重要概念與策略。
   相較於「我是為你好所以才規定....」這樣強烈的力道，推力(nudge)講求的是如何用自然而然、溫柔隱微、容易滲透人們的方式提升推力、降低阻力。
   
   裡面提到的幾個重要心理策略（例如：定錨效應、可得性、親近性與顯著性、代表性、過度樂觀與自信、規避損失、維持現狀的偏見...等等）也都是我在教學或是做課程推動時常用的策略！
   
   日常生活常看到的套餐設計、免費試用等，都是使用這些策略，來提高從消費者身上得到錢的機率。
   
   書中也有好多工具是我接著想用在我自己、我的專案上，也想推薦給學生做參考的。
   
   例如 StikK這個網站工具，是由兩個耶魯大學的行為經濟學家創立的平台，幫助人們進行目標設定、習慣追踪，最後成功完成目標。
   
   這個平台之所以會出現，是這兩位行為經濟學家發現，用高價值的賭注（例如金錢或名聲）可以很有效的幫助人們克服慣性、完成目標（介紹）
   
   我自己試著開始使用後，真的就發現當破壞自己的承諾必須付出代價時，許下承諾就真的會mean Something!
   
   
3. 我們的創新牌卡：我在2021年為了問題解決課設計的創新牌卡中，就使用了一組常見於商業或社會設計方案的使用者需求。
   
   這個牌卡的設計很有意思，我基本上是沒有參考任何書的。
   
   純粹是從我在執行課程的過程中，觀察這個世界的運作、學生的困擾，加上我對問題解決的核心概念（這個我也沒有讀過或學過，同樣是觀察世界運作＋論證思維後領悟的）、各種精彩案例等，某天靈光一現後做出來的。
   
   原本是陽春的試算表與手工黏貼的牌卡，在2023年初，把陽春試算表變成現在的互動版本。
   
   做出來後才看到各種書上都有提到類似的概念，但還真的沒有把這個變成一個遊戲的。
   2023年底還有印出來的版本喔。
   
   
4. 遊戲化設計：遊戲化設計裡有提出超多充分轉化這些深層需求的元素，這也是為什麼不要怪學生或自己總是無法克制使用手機或玩遊戲，因為那些app背後都有一整組專家致力於用各種方式確保超高黏著度

－－－－－－－－－－－－－－

接著就是邀請大家開始在生活中練習看到這些需求～（我就是這樣練出來的）

我平常就一直在觀察事物，在心中問為什麼，並且嘗試去推測兩種以上可能，並收集資料進行驗證。（如果只有問為什麼，那就是兩歲小朋友也會的）

例如：為什麼超商中的飲料櫃旁邊總是零食架？
         為什麼全家跟小七在職棒季時，用不同的方式促銷周邊？
         為什麼道教的宮廟似乎比佛教系更常出現商業活動？
         為什麼同樣是道教的宮廟，似乎商業模式也有兩種？
         為什麼電商平台的首頁有這些活動？而且是這樣的排版？
         

這邊也提供某個週末我坐高鐵上台北吃飯的路中產生的疑問與觀察，然後就是本週的第一項assignment~

1. 找一個案例
2. 提出兩個以上的猜測(假說hypothesis)
3. 規劃需要收集訊息的方向
4. 試著根據猜測作出預測(prediction)
5. 找到訊息➜比對預測➜驗證假說

要注意是要檢驗自己是對還是錯validation, 而不是確認自己是對的confirmation。

但因著我們容易有確認偏誤，因此，「找自己是錯的」非常困難。

有個簡單的方式，可以試著提出兩個以上的假說（尚待驗證的猜測）。
（不過，也容易很輕易地認為第一個假說更可能成立。）

這也接下來會提到推論階梯、謬誤與論證的原因。

－－－－－－－－－－

透過介紹推論階梯，提醒大家「人類的大腦就是設計成會不經思考的選擇資料、做出詮釋後，就直接得到結論惹」

我們要練習一直注意自己其實不是「根據事實進行推論及決策」，而是「根據『詮釋』進行推論及決策」。

這也是為什麼我們常常會意見不合的人有講不通的情形。

因為雖然我們好像是就同一組事實討論，其實卻是以不同的詮釋為起點，所以才有完全不同的推論。

甚至在多次得到相同結論時，形成了一個Belief，以致於日後遇到類似事情時，就會省略推論的步驟，直接套用相同的Belief做決定。

所以我們常常在自己很有經驗的領域中，因著這樣的自動化決定流程而看不見自己的盲點與局限。

那要怎麼辦呢？

唯一解方就是要慢慢建立論證思維。

論證在不同情境會有不同的詞彙，但其實核心概念都是一樣的。

都是要檢視「自己的想法是否有錯漏」

對成人來說是特別挑戰的。
尤其對在台灣的教育體制中長大的成人更是艱困的挑戰。

因為我們連最基本的「facts vs opinion」都無法區分（更慘的是，大多人都覺得自己可以區分）

所以在這邊就一些中文裡常使用的近似詞彙做區辨。

大家可以看上圖，試試看自己是否可區分。
尤其是在中文裡的「事實上」，根本與「事實」無關，而是一種語氣加強。
想要強調「接下來要講的不同於一般的認知」而已。

這邊的重點在讓老師們能察覺自己在描述困擾、問題時，常常出現混用不同意義的詞彙。

詞彙的混用代表的是思考上的快速、跳躍，也就無暇謹慎了。

偏偏這也是常最常見「困住自己的陷阱」，所以一定要讓老師們有機會透過察覺自己的思維陷阱，才能讓後續的學習不致在原地繞圈圈。

察覺陷阱必須是主體自己進行，外人指出來是沒有用的。

自己察覺的陷阱，才能突顯在這個課程中的學習有什麼功能。

例如，有位夥伴想要處理學生的某種學習困難。

夥伴發現好像本來以為的TA是學生，在一再地要求準確地描述後，驚覺真正的TA其實是老師！

這邊用一些常見的例子來讓大家更了解「不區分清楚會對論述有絕大的影響」這樣的情形有多常出現在我們生活中，而且是多麼不被大家注意。

使用這兩個例子也是有原因的。

一個是想要減少聽課的老師因為「害怕自己被我認為是錯的」而不敢讓我看作業或是問問題。

另外一個則是用其中一位夥伴的主題來作為「區分清楚後的好處」

那麼，好像有好多要修正與學習的，好難、好可怕啊

所以在這裡，我們引入論證與謬誤的概念。

沒有仔細講，先讓老師們自己試試看，因為上面已經有很多要練習的概念了。

並讓老師領回本次課程的第二個assignment：練習針對24種謬誤做自己的舉例（模板檔案）

－－－－－－－－－－－

然後就要請大家用今天的思維回去檢視過去兩次的練習。

當然還是要說明一下怎麼檢視囉！

如果我們倒推回去。

現象流程圖的部分，我用夥伴分享的

白色與黑色底是夥伴的練習，黃色底是我的回饋。

原先的現有解方很一致，方向是「在那個階段，可以做什麼」。

1. 發現自己有肌少症與骨質疏鬆後，可以進行哪些檢測。
2. 搜集資料後，有哪些正確的解方。
3. 想要選擇肌少症與骨質疏鬆的解方時，有哪些可以參考的飲食與健身資訊。
4. 想要維持長期的飲食與運動解方時，可以依循哪些行為指南。

如果仔細研究寫法，可以發現四個格子中其實都著重在「解方的內容」

建議的現有解方修改方向：「在那個階段，有哪些事件導致人們出錯。」

這麼一來，要找的解方就是

1. 致力於讓人們及早發現自己有肌少症或骨質疏鬆風險的方案有哪些？
2. 致力於讓人們可以搜尋到正確預防肌少症與骨質疏鬆瘋法的方案有哪些？
3. 致力於讓人們可以選擇到正確預防肌少症與骨質疏鬆方法的方案有哪些？
4. 致力於讓人們可以維持正確預防肌少症與骨質疏鬆方法的方案有哪些？

這樣一來才能達到原先這個流程圖所想要帶著大家思考的方向

1. 致力於讓人們及早發現自己有肌少症或骨質疏鬆風險的方案有什麼缺點，導致人們無法及早發現？
2. 致力於讓人們可以搜尋到正確預防肌少症與骨質疏鬆瘋法的方案有什麼缺點，導致人們無法搜尋到？？
3. 致力於讓人們可以選擇到正確預防肌少症與骨質疏鬆方法的方案有什麼缺點，導致人們無法正確選擇？
4. 致力於讓人們可以維持正確預防肌少症與骨質疏鬆方法的方案有什麼缺點，導致人們無法長期維持？？

－－－－－－－－－－－－－－－－

用論證思維檢視自己是否找到正確的流程、夠多夠正確的訪談者。

其實最重要的是，我對困擾的描述會不會就是困住我的起點？？

－－－－

下面用一個例子說明如果重新檢視「困擾句」，會出現哪些可能漏掉的使用者。

第一個描述中，我們可能會想到的就是高中生、手搖飲。

但使用第二個描述，可能就會多了行為比例、手搖飲店、便利商店、購買行為、熱量消耗、肥胖的相關學術領域、行為學

就有可能找到消費心理學的學術報告、專家

也可能找到消費市場的商業研究

更可能發現可能要研究行銷策略

而且早就有人在研究為什麼有的學生更容易購買手搖飲與含糖飲料了。

如果漏掉這些使用者（產業鏈上的各種專家），豈不是會浪費很多時間。

重點是，如果都憑自己在很短時間內的推測，其實都是空想，更是很可能走到完全不對的路上。

所以今天唯一的作業（如果沒完成，下次就無法繼續）就是回頭修正之前的困擾描述、資料收集與找到流程！

－－－－－－－－－－－－

在上面這個舉例完後就下課了。

不過，下課後的討論也很棒。

有夥伴追問

• 為什麼我提到在這個階段不要訪談目標使用者TA
• 在含糖飲料中關於使用者ＴＡ的界定會不會有變動

關於第一個問題：

因為在這個階段，需要快速找出對減少困擾有「巨大幫助的方法」或是有「巨大阻礙的原因」。

而目標使用者的狀況通常是在中等範圍，很難快速辨別他所提供（本身可能就已經語意不清）的資訊是「有幫助」還是「會阻礙」。

就這個需求來說，極端使用者與專家就能快速提供幫助。

目標使用者是在有產品發想時才要去研究的。

－－

關於第二個問題：會不會愛喝含糖飲料到一定（高）程度時，TA就變成極端使用者了？

答案是「不會」，因為所有使用者都應該在研究一開始就已經用行為定義了。

如果會有模糊地帶，表示應該要調整原先的定義。

更多的資訊可以參考使用者研究。

－－－－－－－－－－－

終於要下課了，夥伴們表示

「聽起來不難，很需要實際練習。再來要把自己的東西套上去，就好難」

這就是程序性知識的特徵啊哈哈

－－－－－－－－－－－

本週assignment

• 用生活中的案例練習論證「需求」

• 練習針對24種謬誤做自己的舉例（模板檔案）

本週作業

1. 試著以論證思維＋更多的資料（包含檢驗假說用的訪談），調整現象流程圖

2. 試著用下列的練習再次描述困擾

1. 以事實（facts:用行為動詞、名詞、量詞取代形容詞、副詞與判斷、概念）描述困擾

2. 更精確的字詞選擇(在多個近似詞之間，選擇最合適的)來描述困擾

3. 將查詢到的資料作為描述困擾中人事時地物的資訊

3. 重新檢視、撰寫自己的困擾句

1. 名字：困擾句（每個人看完後，都會指向單一的一組人事時地物形成的情境）

2. 淑蓮：希望能夠在青壯年時就開始預防肌少症和骨質疏鬆，以減少步入老年後可能出現的行動和生活能力受限的情況

112探究實作B第五週－論證的合作學習

上一次寫這週的進度竟然是109年的時候（探究實作Ｂ第五週-論證入門2）

－－－－

前一週讓學生選不同的汽水，初步嘗試做論證。

進度是兩人一對，試著完成一個論證。

這週的歡迎畫面放上來，還沒完成的小組就開始默默皮有點繃起來。

（因為不知道下一張會不會是自己組跟別的組做對比）

接著跟學生說，我們學論證是為了要讓自己的思維盡量減少漏洞。

那麼就要讓自己盡量減少在推論時的謬誤，當然就得依賴著能綜合評估所有的影響。

要能全盤、且量化的考量，降低論述到最後是「每種可能都可能」。

因為如果「每種可能都可能」，那也只不過「每種可能都『只是』可能」，提出的主張是沒有任何功能的。

我們用汽水當作練習主題只是要學更重要的東西。

真正重要的事是「完備的論述會有哪些基本的特徵」。

真正的功能是在判斷自己專業領域未完備的探索時，或是在日常生活中接觸非專業領域主題，但會有嚴重後果（例如打疫苗）時，能判斷資訊中不完備之處。

所以如果你看到拿了少數資料就在論述，而且是單向的論述，就知道這顯然是會有問題的主張。

相對來說，如果看到拿了比較全面的資料，也做了比較平衡的推論，那麼，相對來說會是比較有效的主張。

接著用同一個小組的兩個pair來讓學生從同學的作品中練習。

例如，這一小組為什麼會有相反的主張？

因為他們都用單一資料去做論述，就很容易有完全不同的結論或主張。

這就是我們在日常中很多爭議或爭執的起因。

這樣的結構會讓別人的推論就是自己的可反駁之處，開了很多、很大的洞。

相較來說，這一組的pair２就可能有較為安全的推論邏輯。

上面是資料的部分。

接著來看論據warrant。

這一組的pair2用連接詞來表達組織資料的邏輯語意，不會讓人誤讀，也比較不會讓自己有跳躍的可能。

pair 1用列點的，就很容易讓人誤讀，也容易讓自己不容易梳理資訊之間的邏輯關係。

－－

如果我們回到第一個小組，那麼到底哪個主張比較可能？

如果在論據的部分，都只是「因為可能，所以就會有害」，那麼很容易有訴諸可能的謬誤。

像這一組就利用劑量的條件，來評估發生的可能性，提高主張的適用性。

我把上面幾張的重點投影在螢幕上，讓學生修改自己pair的論述，並且整組彙整，畫在海報上。

畫在海報上的用意是必須要精簡字詞，但保留原本的論述語意，減少學生胡亂用剪貼功能，拼湊大量字句。

我請學生在下次上課前的中午將海報交給我。

我在交待讓學生下次要完成什麼事情的時候，很少用成績或「沒交會怎樣」去威脅。

但學生通常乖乖做好

（因為第一次繳交作業的時候，我只是默默地把大家的完成情形投影在螢幕上而已）
（而且沒有完成的，通常也是拖到他們自己的進度）

這次則是利用同儕，因為我有把下面這一張投影在螢幕上

要提前一天的中午給我，才能讓我佈置場地，讓全班同學一起學習。

每一組都有交，而且真的都是盡力完成的喔