研究背景與動機

第一章 緒論

本研究旨在探討 STEM (Science, Technology, Engineering,

Mathematics) 課程統整模式實施於國中生活科技教學後，對學生學習 成效的影響。

本章共分為四節，第一節為研究背景與動機，第二節為研究目的 與待答問題，第三節為研究範圍與限制，第四節為重要名詞解釋，以 下在各節詳述。

第一節 研究背景與動機

教育的目的在於協助人們習得並運用知識，以解決在生活上遇到 的問題，使生活更加便利舒適。皮亞傑的認知發展階段論認為學生一 開始會習得一些基礎的知識與能力，當學生累積足夠的學習經驗，並 將習得的知識加以整合，進而能發展出較高層次的思考，使得成功解 決問題的能力增加（許瑛玿、洪榮昭，2003）。因此，如能將課堂上 所學到的知識內容加以整合運用，能夠提升問題解決的機會。

目前台灣的科技教育，在國中階段，是將生活科技與自然整合成 為「自然與生活科技」領域，強調國中生的科學與技術之基本能力。

依據其屬性和層次，可分為八項分段能力指標，其中與科技較為相關 的能力指標為「過程技能」、「科學與技術認知」、「科學與技術本質」、

「科技的發展」、「思考智能」、以及「設計與製作」等。課程目標為 學生學習科學與科技的探究方法和基本知能，並能應用所學於當前和 未來的生活（教育部，2008）。因此將在課堂中習得的知識運用於日 常生活中是很重要的。

雖然九年一貫強調學習領域統整教學，將各科目的單元主題及其 內容，盡量以協同教學與合作學習的方式來實施教學（江文鉅，2007），

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使學生能夠習得較為統整的概念。但是研究者在國中自然與生活科技 領域教學現場中發現，教學還是普遍以分科教學為主。學生透過分科 教學所學習到的知識都是片段的知識，當學生遇到問題時，無法將所 有學到的片段知識加以統整運用，加上有些知識與日常生活脫節，造 成學生的學習意願不高。久而久之，學生對於學習生活科技失去興趣，

造成學習成就低落。

STEM 課程統整模式就是將科學、科技、工程、數學相互整合 的一種教學方式，而整合的部份包括課程目的、內容、活動與評量。

運用 STEM 學習活動，能夠讓科學、科技、工程、數學相互結合，

培養學生問題解決的能力，學生在遇到生活中的問題能夠進行思考及 探究，進而設計出對應的解決方式（羅希哲、陳柏豪、石儒居、蔡華 齡及蔡慧音，2009）。

STEM 課程統整模式的整合課程與教學特色，與九年一貫自然 與生活科技領域的課程統整目的是一致的，因此，運用 STEM 課程 統整模式可以發揮其課程統整的特色，能夠增加學生將理論與現實生 活連結的機會，更可激發學生學習動機、促進學生在活動過程中瞭解 到科學、科技、數學與工程的應用，若能以統整性的概念來設計課程，

將可使原本學生只是學到各學科的片段知識，透過統整性的教學活動 而加以整合（李博宏，2006）。

科技教育強調讓學生動手做，從學習的過程中培養創意思考與問 題解決能力，以運用於在日常生活中（朱益賢，2006）。生活科技教 師應提供一個能讓學生習得問題解決能力的環境，並且從中提供具體 現實的解決的問題方法，使學生能透過問題解決的過程，提升其科技 問題解決的能力（鍾一先，1997）。因此，可以運用 STEM 課程統整 模式引導學生藉由探討生活中的問題而產生興趣，有效率運用科學、

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數學及其他學科的知識與技能以解決問題，也同時讓學生印證他們所 學的知識，達到學用一體，此乃自然與生活科技合為同一學習領域之 本意。

運輸科技是人類利用各種運送工具及通路與其設施，將人或貨物 從甲地運送至乙地的一種活動，在運送的過程必須藉由人類所製造之 工具，如車、飛機，以達到運送之目的。在運輸科技學習活動的實施 上，藉由實作做出相關的車輛或飛機，讓學生從過程中習得許多自然、

科技、工程與數學的原理及知識內容，因此運輸科技適合用來發展 STEM 學習活動，並進行相關研究。

本研究以 STEM 課程統整模式導入生活科技教學，發展 STEM 學習活動，讓學生學習由更多面向來分析問題，而發展出多元化的解 決策略，目的在於探討對學生學習成效的影響。

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