研究動機

第一章 緒論

本章主要概述研究架構，包含研究動機、研究目的與待答問題、名詞釋義、

研究方法與步驟、研究範圍及限制五部分。

第一節 研究動機

天下雜誌 460 期封面以斗大的標題：「科學教育，決勝未來」揭示在廿一世 紀劇變的的時代，科學教育是提升國家競爭力的重要關鍵，雜誌中介紹日本的超 級科學高中（SSH）的科學教育，也提到美國總統歐巴馬不斷在各種場合闡明科 學教育對於美國國力和競爭力的重要性，至於北京四中的科學課，內容更是包羅 萬象，從四川衛星基地、戈壁大漠、北極冰地，讓孩子視野無限廣濶。

科學教育的特徵則是「科學素養」的養成，包括科學探究能力與科學過程技 能的訓練、科學知識與概念的理解，以及科學態度。2002 年，教育部召開了我 國第一次全國科學教育會議，次年，依據該會議所形成的共識制定了「科學教育 白皮書」，明白指出科學教育的理念：經由科學性的探究活動，使學生獲得相關 的知識與技能，養成科學思考的習慣，並運用科學知識及技能解決問題。 （教 育部，2003）。隔年，教育部通過 95 普通高中、職課程暫行綱要，其中高中科 學領域之主要目標，為提升國民科學素養，包括具備科學探究技能、科學與技術 認知；了解科學本質與科學發展；具備科學態度、科學思維與科學設計、製作及 應用之能力（教育部，2004）。

行政院國家科學委員會科學教育處為配合教育部現行課程綱要的實施，協助 高中、職學校研發特色課程，特規劃推動由下而上輔導式的「高瞻計畫」

（High-Scope Program），發展高中職的前瞻領域科學與科技課程，提昇高中職 科學與科技教育的品質。期望透過學校研發創新課程改進科學教育現況，提供學 生更真實的學習情境，誘發高中、職學生對新興科技的好奇心與興趣。進一步培

2

養高中、職學生能主動探索動態新興科技發展過程，並探究科技對人類的影響等 科學研究能力，跳脫傳統升學考試的導向，發揮探究與創新的精神設計科學與科 技的課程與教學，透過做中學，以及中學與大學間的合作，提升高中職的科學與 科技教育環境、教學品質與學習成效，培育具備科學與新科技素養的國民（國科 會高瞻計畫，2006）。截至 2010 年全國已有 28 所高中職參與高瞻計畫的實施。

「高瞻計畫」規劃之基本理念如下：

一、以高中、職為主體的課程實驗計畫

二、配合大學同步進行之課程發展模式的輔導 三、經由課程創新之發展引導學生學習模式的改變

偏遠地區由於學校背景環境不佳，處於經濟、文化、地理的多重不利條件下，

學生學習成就普遍不佳且落差甚大。為改善偏遠弱勢地區教育問題，過去政府常 採取「供給模式」（王麗雲、甄曉蘭，2007），利用經費的補助改善校舍、教學 設備，或提供課業輔導、親職教育等方式。然而，政府對於偏遠地區投注不少心 力及大筆的經費，是否真的達到提升偏遠地區學生學習成效？答案似乎無法肯定。

在個人教育期望及家長對子女教育期望偏低的情形下，「如何刺激學生學習的欲 望」才是根本的解決之道（張繼寧，2008）。

陽光高中（化名）位於偏遠地區，是一所完全中學，研究者在此服務十餘年，

一直教授國中自然與生活科技─理化部分。在教學現場，一部分的學生將課本中 的知識當做應付考試的工具；另一部分學生則是學習意願低落，家長忙於生計，

無力也無暇管教學生，但共通點是：他們很少把課本的知識和生活連結在一起。

不止國中部的同學如此，在行政工作上接觸到高中部的同學也幾乎一樣。

如何讓學生明白科學知識在生活的應用？「動手做實驗」似乎是個好方法，

但一個命令一個動作操作完，對實驗結果的記憶仍是有限，更遑論對理論的理解。

結合時事最能顯現科學和生活的連結，但經由新聞或報章報導的管道，學生甚少

3

探究報導的真實性、正確性為何？礙於課程的進度，如何蒐集可靠的資料，獲得 正確的結論，一直沒能有系統的教導學生。得知本次有機會和國立臺灣師範大學

○○中心合作發展體驗式能源課程，引進外部資源到偏鄉小校，研究者雖是國中 部教師，也希望能藉由此機會提升教學的技巧，引起學生學習動機。

本次臺師大○○中心結合國科會高瞻計畫，以提升教育弱勢族群新興科技素 養為目標，共同推動弱勢和偏遠地區學校實施科學與科技教育的課程。此外，針 對偏遠弱勢學校的環境特性，研究團隊選定新興能源教育做為高瞻課程推廣的主 軸，並採用在美國已證實具學習成效的外展體驗學習方案（Expeditionary Learning Outward Bound，簡稱 ELOB）作為課程與教學規劃的參考，體驗學習課程的整 體設計秉持著嚴謹性（Rigor）、相關性（Relevance）與關係性（Relationship）

等三項原則，企圖達成具高品質、與生活經驗結合，以及講求團隊合作的全方位 學習。

4