科技教育

第二章 文獻探討

本研究以科技教學內容知識（TPCK）架構來建構教學專業能力指標，

並調查現職科技領域（生活科技、資訊科技）教師教學專業能力現況。

因此，文獻探討分為成兩部份介紹：第一節探討科技教育；第二節探討 科技教學內容知識（TPCK）。

第一節 科技教育 一、科技的意義與內涵

美國國際科技教育學會（International Technology and Engineering Educators Association, ITEEA）將科技定義為：用創新（革新）、改變或 修改自然環境來滿足人類需求。國家教育研究院（2016）認為科技是「是 人類運用知識、工具和技能，透過系統性的思考及行動改變自然世界，

以滿足人類的需求」，萬文隆（2008）認為科技是「科技是處理人造世界 的思維，是運用資源與知識來滿足人的需求與慾望」，陳韋志（2010）認 為科技是「人類利用知識、創意、材料、器具，以調適環境的器物、程 序、系統，改善生存環境來解決問題，滿足生活需求的一切作為與知能」。

ITEEA 認為科技教育是基於利用科學、科技、工程、數學（Science, Technology, Engineering, and Mathematics, STEM）問題原則來學習的教 育。其研究包括：(1)設計、開發和利用科技系統；(2)開放式、問題導向 的活動設計；(3)認知、操縱和有效的策略學習；(4)將科技知識應用於最 新的現實世界經驗的體驗；(5)在團隊中可獨立解決問題。

ITEE（1985）也認為科技教育可以協助學生：(1)體會與瞭解科技的 重要性；(2)可以安全及有效率的應用材料、工具、程序與技術的概念；

(3)發展與挖掘個人的天賦；(4)解決問題的能力；(5)結合並應用其他學科；

(6)創造力的發揮；(7)探究影響未來的因素；(8)適應不斷變遷的環境；(9)

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變成聰明的消費者；(10)做出適當的生涯選擇（引自陳韋志，2010）。而 朱耀明和郭勝煌（2008）提出科技教育的主要精神是其經由教育目標、

課程、教材與教學等配合推動的正式與非正式教育系統中，讓學生體驗、

學習與培養其科技素養，進而有知識、技能的與情意上的改變與提升。

Cajas（2000）針對各國的科技教育專家的看法與建議來整理歸納，

提出五點未來科技教育應反思的關鍵問題：(1)有關學生應學習的科技的 概念和技能過程應規劃出明確的規劃；(2)什麼樣的課程教材及課堂教學 能夠幫助學生學習具體的科技概念與技能；(3)隨著科技教育的發展，科 技教育者應能確認與科學和數學教育者的共通性與不同的議題；(4)教師 對於科技本身的理解和認知是一件很重要的事情；(5)應該探討協助科技 教育者(technology educators)以最有效率和最具成本效益的方法進行科 技教育者的專業訓練。Ritz（2009）提出科技教育的目標為：(1)瞭解科 技的重要性；(2)能夠安全且有效率的運用工具、材料、程序及科技的概 念；(3)揭開及發展個人的才能；(4)解決問題的能力；(5)能夠結合其他的 學科；(6)創新能力；(7)影響未來的力量；(8)適應不斷變遷的環境；(9)成 為明智的消費者；(10)做出適當的職涯選擇。國家教育研究院（2016）也 針對科技教育的目標在於協助學生：(1)學習科技的基本知識與技能；(2) 培養正確的科技觀念、態度及工作習慣；(3)善用科技知能以進行創造、

批判、邏輯、運算等思考；(4)整合理論與實務以解決問題和滿足需求；

(5)理解科技產業與職業及其未來發展趨勢；(6)發展科技研發與創作的興 趣，建立從事相關職業之志向；(7)瞭解科技及其對個人、社會、環境與 文化的互動與影響。

在 20 紀末的主要國家已經慢慢推展科技素養的教育，只是名稱稍 有不同，在美國被稱為「科技教育」，而與英國有關之國家則稱為「設計 與科技」或「科技與設計」，在臺灣我們則稱為「生活科技」，但不論科

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目名稱如何，其目的都是為了培養學生的科技素養（余鑑，2003）。我國 科技教育歷史最早可回溯到清代的「癸卯學制」，當時開設的「手工課程」

亦為現今生活科技的最前身，其後因應時代需求，名稱也數度更改，先 是由「手工」改名「工藝」，再更名為「勞作」，接著又更名為「勞作與 生產勞動」、「工藝」，現在則稱為「生活科技」（黃世庭，1995）。然而國 內許多科技教育學者卻認為「生活科技」一詞不能適切的表達國外「科 技教育」（technology education）的意涵（林坤誼，2003）。

因此，教育部所訂定之十二年國民基本教育課程綱要就針對科技教 育新設立了一個「科技領域」，其願景為透過營造適性與友善的學習環境，

使每一位孩子都能具備基本的科技素養，並且在適性與支持的環境下，

啟發與開展孩子的天賦，並且也將「資訊科技」歸納在「科技領域」的 教育之中，使得科技教育包含著「生活科技」與「資訊科技」。

在生活科技的部分，該學科與其他學科最大的差異在於生活科技的 教學核心乃是強調活動與動手實作，換言之，生活科技強調透過某個科 技活動或動手做（hands-on）來完成學習及體驗科技。國家教育研究院

（2016）也表示生活科技的主要理念在於教導學生從生活中的需求去設 技與製作適合的物品，並且在此過程中，學習如何在錯誤中嘗試與系統 性思考。陳韋志（2010）也認為生活科技可以培養人類在面對跟科技有 關的問題時，能夠依循合理、反省、批判思考之原則主動積極的規劃行 動方案，明智的尋求資源，並提出適當的解決方法的能力。而在資訊科 技部分，國家教育研究院（2016）表示其課程主要是希望透過資訊科技 理論與應用來培養學生的高階思考能力與重要關鍵能力，像是問題解決 能力、團隊合作能力、創造力及溝通表達能力等，進一步來解釋，資訊 科技的學習目標為讓學生學習利用運算思維與資訊科技有效解決生活 與學習問題並進行溝通與表達，且能以團隊合作的方式進行資訊科技創

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作，並養成正確的資訊科技使用。教育部（2016）對台灣資訊科技教育 的現況亦提出了六點看法：(1)多數教師對於資訊科技之定義與影響，需 要更完整之認知；(2)學生使用資訊科技主要用於社交和娛樂為主，未能 發揮其學習潛力；(3)資訊科技教師的培訓內涵及範疇不足，導致無法確 實確認教師的能力；(4)資訊倫理已是社會之重要議題；(5)資訊科技的資 源不均；(6)資訊科技教育的人力不足與提升權責單位之資源整合與分工。

綜上所述，我們可以得知科技教育包含了「生活科技」與「資訊科 技」兩個科目，而科技教育主要的目標是要強調透過某個科技活動來培 養學生「動手做」的能力，以及讓學生透過的學習其理論及應用的過程，

訓練學生運算思維能力，進而培養學生批判思考、解決問題、規劃等能 力與主動積極的個性。

二、科技素養

素養是「指一個人為適應現在生活及面對未來挑戰，所應具備的知 識、能力與態度」（國家教育研究院，2014），ITEEA（2007）將科技素 養定義為「使用、管理、評估和瞭解科技的能力」，國家教育研究院（2016）

也認為科技素養是指「透過運用科技工具、材料、資源，培養人類動手 實作以及設計與創造科技工具等，也同時培養批判思考、解決問題等能 力」。而在 ITEEA（2003）的「科技素養標準」中針對科技素養有更詳細 定義，它認為科技素養是：(1)使用科技的能力，包括成功操作當時的制 度其中包含現有的宏觀制度的組成和人類對制度的適應性並瞭解制度 的活動；(2)管理科技的能力，包括確保所有的科技活動都是有效且適當 的；(3)評估能力，包括能夠依照基礎報告來判斷與決策，而不是用情緒 化來決定；(4)瞭解科技的能力，包括理解和統整事實並提出新見解的能 力。美國 ITEEA 認為科技素養的內涵包含了：(1)科技的本質；(2)科技 與社會；(3)設計；(4)科技世界的能力；(5)設計的世界等五種，其內涵與

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資料來源：ITEEA (2007)。

綜合以上所述，可以知道科技是指「人類利用知識、創意、材料、

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（American Library Association, ALA）將資訊素養定義為「能有效的識 別發現、評估及使用所需的資訊的能力」，且具備資訊素養的學生應該要 有以下六項能力：(1)確定資訊所需要的範圍；(2)能有效地獲取所需的資 訊；(3)批判性的評論資訊及其來源；(4)將所篩選出的資訊納入知識庫中；

(5)有效的應用資訊達成特定的目標；(6)瞭解訊息在經濟、法律、道德和 法律等社會議題上的合法使用。薛雅勻（2008）將資訊素養界定為「可 以有效運用資訊來解決問題的能力」，蔡明政（2014）將資訊素養定義為

「因應資訊科技時代所應具有的知識與技能，以解決日常生活及工作中 所面臨問題的能力」，而國外學者 Sun（2002）認為資訊素養為「能有效 存取、評估及批判的使用資訊，並能遵守法律及道德規範的能力」。

因此，本研究綜合以上學者的意見，將資訊素養定義為「可以有效 運用資訊來解決日常生活及工作中的問題之能力」，期望學生可以透過 學習資訊科技相關理論與應用過程來培養資訊素養。