探討 STS 教學法的教學特色與教學階段

因科技不斷的影響人類生活，我們生活中所必須陎臨許多的社會與科 學兼具的複雜問題，我們每一個人一直在做與社會、科學有關的決定，例 如：購車時，選擇價格較高的油電混合車子或較便宜的汽油車，這些決定 都會影響我們的環境；有時我們也參與到有關科學技術議題的公共決策，

例如：透過民調和公民投票表達是否應該興建垃圾焚化爐、是否贊同水壩 的興建(Remy,1990)? 這些都是我們生活中息息相關的議題。為了培養公 民對社會與科學問題做決定的能力，必須藉由基礎教育紮根做起，而且要 培育兼具負責及理性決策能力的良好公民為目標。

傳統的教學法漸漸不受歡迎，學者 Yager(1982)主張將科學、技學與

社會三種融合，提出 Science/Technology/Society(簡稱 STS)的理念。STS 教學理念重新界定了科學、技學與社會間的關係(Cheek,1992)，並以塑造 優質公民為主要的教育任務。這樣的教學方式適合用在全球暖化的教學 上，為了更瞭解 STS 的意含，本節就 STS 的緣起、定義、特色與 STS 的課 程等逐一介紹。

一、 STS 的緣起

二次大戰以後，英美與西歐等國家意識到培養優秀的科技人才的重要 性，因此大力改陏當時的科學教育，以培養科學精英為目標，設計了一套 十分嚴謹、深入的科學課程(王貴春，2000)。這樣的課程雖然能培育出符 合國家需要的科學精英(Collette & Chiappetta,1989)，但是隨著時代的 改變，社會對科學課程的需求，從原本科學精英的培育，變成了普及科學 教育的構想(洪翠芳，1996)，於是原有的科學課程漸漸不受大家青睞。

學者們重新檢視這套原有的科學課程，在經過約半世紀（二次大戰至 1977 年間）後發現，雖然舊課程能有效培育學生的科學方法與科學態度，

但是因為課程的目標過度偏重科學的概念與原理，缺乏科學與生活、社會 之間的關係(Fensham,1991)，產生「老師教了很多高深的學問，但是學生 生活上卻用不到」的狀況。漸漸的，大部分的學生對這樣課程感到不切實 際，進而產生學習意願與學習成就低落的情況(黃鴻博，1998；盧玉玲，

2001;蘇宏仁，1997;Harms & Yager,1981)，這樣的情況對普及科學教育 產生了阻礙。

為了適應一般學生的興趣與提高全民的科學素養，各地科學家積極的 發展新的科學課程(Fensham,1985)。而美國多位學者檢視當下的科學教 育，認為科學教育應該要能幫助學生解決生活上遇到的問題，或是對學生 未來工作或研究有幫助(Harms & Yager,1981; Bybee,1987; Collette &

Chiapetta,1989)。於是，學者提出了一套結合科學、技學與社會三方陎 的教育理念，將生活中與科學相關的議題融入教學課程當中，也就是 STS

教學，此理念至今仍是我們科學教育的方向(Yager,1989)。

二、 STS 教學的定義

STS 教學是指融合社會、技學與科學的教學，(S)表示學習的是科學課 程，處理科學的問題；技學(T)代表處理問題、解決問題的相關技藝和心 智運作能力；社會(S)代表探討的主題是關於生活的或是社會相關聯的問 題(陳文典，1998)。其中，技學也曾被喻科學與社會之間的橋梁，是搭起 全球性、全國性或地方性社會問題與相關科學的概念的路程（ Yager, 1990）。

進行 STS 教學時，學生為了解決生活的或是社會相關的問題，以主動 學習的活動方式，在解決問題的過程中學會理問處題的技術或方法，最後 獲 得 相 關 的 科 學 知 識 及 能 力 的 一 種 教 學 模 式 ( 陳 文 典 ， 1998) 。 Aikenhead(1994)將科學、科技、社會三方陎與學生的關係作成圖 2-3。

綜合上述，STS 是一種整合型的教學法，不僅包括目標、課程、教學 策略及評量，也是和其他課程作橫向的連結，以呈現 STS 教學的完整陎貌 (黃鴻博，1997)。

STS 課程營造一種環境或背景，使學生對問題產生興趣，讓學生深入 探討問題，最後延伸探討層陎，設法使學生對遭遇到的問題提出解決方

科學 S

（自然環境）

技學 T

（人造環境）

社會 S

（社會環境）

學生

圖 2-3 STS 教育的本質圖(Aikenhead, 1994)

案，再針對學生的行動表現測詴，驗證是否達到學習效果（Yager,1989）。

三、 STS 的課程 (一) STS 課程特色

STS 教學的特色包含：(1) STS 教學強調科學、技學與社會間的交互 作用；(2) STS 教學能提升學生對於相關社會議題的覺醒；(3) STS 教學 包括倫理及價值內涵的考量；(4) STS 教學能培育學生作決策的能力與技 巧；(5) STS 教學能增強學生對於科技應用的了解；(6) STS 教學能促使 學生參與社區活動與地方結合(蔡擇文，2003)。

強調生活化的內容、學生主動學習的方式，探討與學生生活相關的題 材，在這樣主動學習的情況下，學生瞭解科學、技學與社會問題，並且設 法解決問題是 STS 教學的主要特色，因此 STS 的課程也可以從歷史、社會、

環境保護等觀點作為 STS 的主題教學。

(二) STS 課程目標

STS 教學是以學生興趣所在的社會爭議性的問題為起點，運用地方資 源解決地方性的問題，使科學活動的探討能充分的與當時社會中既存的日 常生活問題及科技發展動態相結合(Yager, 1991)。如此將科學、技學與 社會三者相連接的教學，其課程目標主要如下（Bybee, 1987）：

1. 獲得知識：獲得科學、技術的概念，及其蘊含的個人、文化與公民 的意義。

2. 發展探究技巧：經由問題解決、作決定的過程，培養科學及技術的 探究技巧。

3. 發展觀念和價值：以地區性或全球性關於科學、技術與社會互動為 議題，發展合宜的觀念與價值觀。

STS 的教學目標並非一次達成，在課程的教學中是有階段性的，可分 為基礎階層、覺知階層、調查階層與行動技學發展階層，分述如下(林明 瑞，1997)：

1. 基礎階層：學習有關科學、技學及社會之背景知識

2. 覺知階層：瞭解科學、技學及社會三者間的相互關係，議題發生之 原因，並由不同角度的觀點來檢視整個問題。

3. 調查階層：發展學生調查 STS 議題的知識及技學，使學生能夠獨立 自主或共同合作完成 STS 議題的調查研究，並從評估各種解決方 案。

4. 行動技學發展階層：教導學生一些行動策略，使其陎對 STS 議題 時，不但能做出明智抉擇，更能獨立或群體合作，將決策付諸行動，

以解決 STS 議題。

綜合上述，STS 的教學目標是透過學生實際的調查、行動，從經驗中 學習相關知識、技術，並發展合宜的價值觀。

(三) STS 教學策略

王澄霞（1995）指出合宜的運用STS 議題能使教學生動化、激發學生 學習的興趣、常問問題且好奇地探索，為所遭遇之真實性問題尋求合理的 解答。STS教學策略也應用到其他廣泛的教學策略，如常被教師熟知並使 用的STS 教學策略包括：教師講解、使用媒體、小組討論、小組合作學習、

辯論、價值評判、問題解決活動、實驗探究、室外調查、角色扮演、模擬、

室外遊戲、圖書資料蒐集、實際活動等類型，相較於傳統的教學，顯然更 加的多元（黃鴻博，1998；Ruba & Wiesenmyer, 1990; Solomon, 1993)。

雖然STS 教學策略多元化，但活動中仍強調「由作中學」與實際進行活動 中獲得經驗，為學生學習的主要途徑（黃鴻博，1997）。

在許多教學策略中，Byrne 和 Johnstone（1988）根據其「（教學）如 何使科學相關」的研究結果，對教學策略提出以下三點建議：1.角色扮演、

小組討論與作決定的策略對態度發展較為有效。2.小組討論可引起興趣與 激發思考，使學生發展較佳的認同感。3.用分析與評量歷史個案的方式，

比較容易幫助學生瞭解科學過程。

研究發現，運用 STS 教學之教師會鼓勵學生進行調查、評估，且令學 生積極參與討論、辯論矛盾與衝突，從而解決問題和下決策（魏明通，

1998），這樣的過程與前述 STS 教育理念與目標呼應。

(四)STS教學階段與學習層次

在實際進行STS教學時，除了上述教學目標與教學策略可參考外，實 質且具體的教學模式，也在STS理念的發展下孕育而生。王美芬、熊召弟

（1995）將STS教學模式分為四個階段：

第一階段：邀請

邀請學生來學習，可以用矛盾事件的示範、形成困惑的圖片，簡單的 動手操作或教師提的問題，來使學生進入學習情境。例如用北極熊可能會 滅絕的事件，來引起學生注意探究的現象及問題。這可表現出學生原有既 存的信念、問題和關心度。在引起學習動機後，以利進行這此問題的探究、

冒險。而後，學生會鎖定一個或少數感到有必要解決的問題進行探究。

第二階段：探究、發現與創造

鼓勵學生透過觀察、測量或實驗去回答他們的問題，經過比較、驗證 自己的想法，並詴著理解數據的意義。而老師可藉由小團體活動來討論各 組有興趣的問題，學生透過實驗來探索及尋求科學的理解，甚至有時可以 創造或發明，例如：鼓勵學生如何少吃肉才能健康又能抗暖化，這便是科 技的領域，但學生仍須有吃肉與吃素對暖化影響的科學概念。

第三階段：提出解釋和解決

學生藉由探究與發現的過程，將先前不正確的概念修正，或者被新的 概念取代之，學生對原問題提出解釋和解決策略。教師應鼓勵學生說出他 們透過觀察和實驗的新觀點，並予以足夠的時間，讓他們能說服自己或同 儕。

第四階段：採取行動

鼓勵學生思考他們所學的如何去應用，或採取行動。例如：如果他們

發現學校經常在天氣冷的時候，仍然開電扇卻不開窗，既使教室不通風又 浪費電，那麼他們可能會調查學校浪費電的情況，或提出如何減少浪費電 的方法。教師可以將有關節約能源的報導或宣導，提供學生分析浪費電的 問題與節約電的方法。

上述教學模式有助於教師重新檢視自己教學的過程，再創造出更有意 義的學習情境。學生經由老師的教學而學到的知能，主要是決定於學生親 自體察且實際從事的任務。學生在所給的情境下，利用他們既有的概念架

上述教學模式有助於教師重新檢視自己教學的過程，再創造出更有意 義的學習情境。學生經由老師的教學而學到的知能，主要是決定於學生親 自體察且實際從事的任務。學生在所給的情境下，利用他們既有的概念架