研究動機

本研究旨在探討產品發展史概念圖教學對學生點子發想能力之影 響，使用概念圖教學方法發展產品發展史概念圖教案以及教材，並根據 實驗教學來評估此產品發展史概念圖教學對高中學生點子發想的影響 成效，以提供教師教導科技教育課程的另一方法。

本章說明研究動機、研究目的、待答問題、研究範圍、研究限制、

與名詞解釋。

第一節 研究動機

人類歷史的演進，由數百萬年前的石器時代，開始與大自然搏鬥 起，無論是食、衣、住、行、育、樂…等，一直不斷地改變，而在二十 一世紀初的今日，科技的發展使得人們於生活方式了有巨幅的成長，一 切的社會、經濟、文化的演變，都與科技密切的關聯(林民棟，2006)，

科技的發展使得人們於生活方式了有巨幅的成長，當初被認為匪夛所思 的發明，如:電腦、汽車、高樓…等，如今一一實現；而這些，除了來自 於無數人們夙夜匪懈地努力外，首要是一開始突發奇想的創造發明者，

若沒有了超乎常理的想法，就算有再精密的儀器、再專業的人員也是枉 然。因此，尋求「成長」與「改變」，是當今最重要的課題之一，而「創 造力」就是其源頭活水；有了創造發明的能力，才能促使人類文明邁向 一波又一波的高峰！

科技教育是一門重視學生之創意的學科，培養學生解決問題的能力 能運用經驗與知識，使用週邊的資源，達成其目的。美國的「全美國民 科技教育專案」(Technology for All Americans Project，TAA)對於科技所 下的定義為「人類行動的創新」(Human innovation in action)(ITEA, 1996)。紐西蘭教育部在科技教育課程規劃報告書中亦界定：「科技是一

種具有創造力的、有目的的活動」(引自王鼎銘，1999)，並且侯旭峰(2003) 也認為，人類之所以有創意的點子產生，乃是因為他有創造的慾望，創 意的點子可以讓行為富有創造力。由上述幾位學者的定義，即可看出，

點子發想與創造力是密不可分的，有了創造的欲望，促使點子的發想，

使所做作為富有創造力；此外，科技教育的內涵凿含創造力與點子發想 的概念，而科技教育的教學，即教導學生如何創新、運用資源，以解決 問題等相關的「創造發明能力」。因此，如何促進學生的點子發想，在 科技教育中是很重要的一環。

科技發展史是指在一段主要時代內，所發生的具體事件或產生的里 程碑；學習科技發展史，可以幫助人們透過發明和陏新來瞭解現今的周 遭世界是如何依序形成的，探討過去的事件，人們可發現可能促進未來 發展的模式(ITEA, 2000)。而科技發展史是凿含產品的發展演化歷程──

即為產品發展史，因此產品發展史在科技教育中的重要性不言而喻。而 程俊博(2006)認為，以產品演變過程作為教學內容的科技發展史課程，

確實對於學生創造力情意發展可以有正向助益，亦可讓學生養成習慣多 元思考來解決問題的能力，因為人類的科技演進，凿含各項產品的發展 歷史，正是不斷創生、改良的歷程；因此，由科技發展史之中，選取產 品發展史進行教學，藉由深入觀察影響產品發展的各項因素，探討對產 品有何改變，是否對學生的點子發想有所影響？此乃研究動機之一。

此外，Novak 和 Gowin(1984)沿襲 Ausubel、Novak 和 Hanesian(1978) 之「有意義的學習」理論的精神，設計了一種幫助學生學習如何去學習 (Learning how to learn)的技巧，稱為概念構圖(concept mapping)，此乃利 用命題式的概念圖來表徵概念與概念間有意義的關係，引導學童將新學 習的概念與先存概念的基模做統整，並以概念圖的方式來表徵，將其概 念架構視覺化，師生便可藉由概念圖做為溝通的橋樑。Novak 和 Gowin

(1984)指出：「概念構圖能幫助學生瞭解知識的構造及產生的過程，此即 後設認知的學習(meta-learning)」。因此概念構圖是將概念以整合、階層 方式表現其間相互關係，並以命題陳述的方式，將概念間的關係以兩向 度的圖形來描繪表示概念架構。由於概念圖能使概念間的關係外顯，有 助於表徵學生學習「質」(qualitative)的部份及學習者建構和重組的知識 結構(江淑卿，1997；Heinze-Fry, Crovello, ＆ Novak, 1984)。是故概念 圖在教學上具有多元化的運用，凿括瞭解單元學習的全貌、先備知識的 探查、釐清另有架構、發展合作性的關係、評鑑教學成果等(黃鴻傅，

1998)；並且學生需要有更多的機會去認知自己的認知，發展自我後設認 知之能力，並發掘其想法與科學解釋之間的不一致處，進而重新整理其 思考方式，使其想法能與科學概念做適當的聯結，以達成有意義的學習 (陳蕙菁，2002)，而概念圖教學能使概念間的關係變得更明確，可分析 與整合其學習的知識，能幫助學生有更多機會去建構與重組其知識結 構、釐清其架構，並且能比較概念間相同、相似與相異之處，進而重整 其思考方式，做有意義的學習。

研究者目前任教於基隆市的完全中學之生活科技科教師，在實際教 學上體認到，目前科技教育的趨勢，不只是單純要求學生「動手做」， 而是要從中啟發其創造發明的能力；要協助學生學習如何思考，有系統 地培養其源源不絕的點子；許多學生常有天外飛來一筆的點子，但卻不 一定能在需要想法的時候出現；學生在學習產品發展史，大多能理解產 品演變的歷程卻不一定能有具體瞭解其為何演變？使用概念圖教學，可 從歷史的演變中清楚思考、辨明為何該物要再改良？為何要發明這個物 品？因此，本研究以產品發展史作為教學內容，使用概念圖作學教學的 策略，協助學生建構具備組織化、系統性的產品發展因素的概念結構，

以聯結每項產品是為何改變，進而觀察是否對學生點子發想所有改變？

其改變機制為何？教學成效又為何？此乃本研究動機之二。