科技知識的內涵

科技知識的建構是科技教育研究中很重要的一環，許多研究皆指出，

學生是否具備有完整的科技知識，與其在各項能力之表現上有明顯的關 連（Kimbell, Stables, & Green, 2002）。事實上，十二年國民基本教育的

「生活科技」課程綱要中之課程目標明確指出，科技教育在知識方面的 內涵包含：(1)理解科技的本質、演進、科技相關產業及其未來發展趨勢；

(2)理解科技的內涵與知識；(3)探究及評估科技對個人、社會、環境與文 化的影響（教育部，2016）。由此可知，十二年國民基本教育之生活科 技教育課程綱要在知識面向中將科技的「概念知識」（如科技原理知識、

工具使用知識、材料處理知識等）、以及科技的「程序知識」（如問題解 決程序、工程設計程序、產品分析知識等）視為生活科技的重要課程目 標。

另外，Ihde（1997）提出科技知識可分成三個面向：（1）與科技相 關的知識（knowledge about technologies）：屬於科技人員或工程師必須 具備的專業知識，亦即如何操作機器、如何製作機器的知識；（2）科技 的理論知識（theoretical technology knowledge）：科技中的物理、化學、

電子等相關定律或原理，賦予科技產品運作的原理，亦即科學家或工程 師的知識；（3）科技的使用知識（knowledge through technologies）：屬 於一種廣泛遍布於人類行動中的實踐或使用性知識。

以下，將針對「問題解決知識」、「科技原理知識」、「材料選用知識」、

「產品分析知識」等，進行探討分析：

一、問題解決知識

經由生活科技課程中，讓學生瞭解科技是人類不斷進行問題解決的過程，

所 以 經 由 科 技 實 作 活 動 培 養 學 生 的 問 題 解 決 能 力 非 常 重 要 的 。 McCormick（2004）認為在科技產品的設計與實作過程中的問題解決過 程中的計畫、流程是屬於程序性知識（procedural knowledge）；Leppavirta、

Kettunen和Sihvola（2010）認為在工程的實作活動中能夠有效的利用相 關知識、方法與規則以解決所遭遇的各種問題，即為程序性知識。由此 可知，程序性知識偏向所謂的「knowing how」，包含問題解決的程序、

設計的歷程、與知識運用的方法與步驟等，涵蓋較多的「與科技相關的 知識」（如何製作機器、如何操作機器的知識）以及「科技使用的知識」

（廣泛遍布於人類行動中的實踐或使用性知識）。

具體而言，學生在面臨「科技問題」的過程中，學習者運用個人所 學到的「與科技相關的知識」以及「科技使用的知識」，充分的展現知 識與思考能力於「問題解決」的過程中，此即為問題解決能力的展現。

最終期望學生能經由生活科技課程中培養具備科技設計與問題解決的 基本知識，進而能創意發想出更多科技便利性的點子與產品，以改善人 類生活。

二、科技原理知識

McCormick（2004）認為在科技實作活動中所涉及的學科知識，以 及實作產品的系統化的概念，如能夠確實的把科技產品的系統圖繪製出 來，並能清楚的表達與解釋系統中所蘊含的原理與概念，這是屬於概念 性知識（conceptual knowledge）。此外，Leppävirta、Kettunen和Sihvola

（2010）便將概念性知識定義為在實作活動中對於工程相關知識的概念、

運作原理、以及彼此間關係的理解。由此可知，概念性知識偏向所謂的

「knowing what」，其內涵包括各學科當中之概念知識，如科學原理、科

（科技中的物理、化學或電學的定律與原理）及「與科技相關的知識」

（如何製作機器、如何操作機器的知識）等面向。

綜合上述，學生在「科技產品」實作的過程中，學習者運用個人所 學到的「科技的理論知識」以及「與科技相關的知識」，充分的展現設 計與製作的能力於「科技產品」的實作過程中，此即為實作能力的展現。

最終期望學生能經由生活科技課程中培養具備科技產物的設計原理與 發展歷程的知識，進而能解釋日常生活常見科技產品的設計與運作原理，

並能舉例說明科技產品發展歷程及重要創新關鍵。

三、材料選用知識

經由生活科技課程中之科技實作活動，培養學生具備選用適當材料 及正確工具的基本知識。換言之，學生在生活科技實作活動過程中，能 依科技產品的設計目的選用適當材料，並依據材料特性選用不同的手工 具、電動機具進行材料加工，最終以完成科技產品的製作。由此可知，

在此歷程中涵蓋較多的「與科技相關的知識」（如何製作機器、如何操 作機器的知識）以及「科技使用的知識」（廣泛遍布於人類行動中的實 踐或使用性知識），實屬於程序性知識。

綜合上述，學生在「科技產品」實作的過程中，學習者運用個人所 學到的「與科技相關的知識」以及「科技使用的知識」，充分的展現材 料選用及正確工具使用的能力於「科技產品」的製作過程中，此即為科 技知識應用的能力展現。

四、產品分析知識

經由生活科技課程中培養學生具備選擇、分析與運用科技產品的基

終期望學生能針對自己所擁有的科技產品進行定期的保養與維護工作。

由此可知，其涵蓋較多的「科技的理論知識」（科技中的物理、化學或 電學的定律與原理）及「與科技相關的知識」（如何製作機器、如何操 作機器的知識），實屬概念性知識。

綜合上述，學生在面臨生活中多樣化的「科技產品」，學生運用個 人所學到的「科技的理論知識」以及「與科技相關的知識」，充分的展 現選擇、分析與運用科技產品的能力於日常生活中，此即為科技知識應 用的能力展現。

五、科技知識相關研究

經由電視、網路、報紙、雜誌等媒體獲得科技新知與資訊，普遍是 民眾資訊來源的主要獲取管道（NSB, 2006）。當網路通訊科技的普及，

人類接收訊息的管道也越來越多元，從早期報紙、廣播、到今日的電視、

網路，獲取科技新知與資訊變成一件很容易、很便利的事情。目前，在 臺灣大部份民眾獲取科技新知與資訊，主要都以電視為最主要管道，其 次為網路、報紙、雜誌等（黃臺珠等人，2014）。

Durant、Evans與Thomas（1989）的研究也指出，對科技具備高度興 趣學習者則會獲得較多的科技資訊來源，而具有高度興趣及獲得較多科 技資訊來源的學習者，其在科技知識的表現也會較高。換言之，接觸科 技資訊來源愈多，其獲得科技新知與知識則會較多，反之則會較少；相 對其對資訊來源較多的科技產品也會有較高的興趣。因此，當民眾經由 不同的管道來獲取科技新知與資訊時，將有助於對科技知識的理解，進 而具備科技素養的基本能力。

從教育的角度來看，無論學校科技教育課程或電視節目、雜誌、報 紙、網路等管道，都可以提供多元化、多樣化、即時性的科技新知及資

訊，所以會有助於培養學生的科技知識以及提昇學生對科技的態度，進 而影響其科技素養的展現。

六、本節小結

所以，經由生活科技課程可以讓學生經由科技知識的觀點，進而瞭 解科技本質及科技如何運作。藉由生活科技課程之「科技實作活動」培 養學生的「材料選用知識」、「產品分析知識」，或者培養學生面臨「科 技問題」時能展現對正確的「問題解決程序的知識」，最終期望學生在 生活中面對「科技產品」時，能展現出合宜的「科技選用及批判思考」。 事實上，科技知識的組成包含不同類型的知識內涵，且各類型的知 識會互相交錯影響，而學生是否具備有完整的科技知識，則與其在各項 科技能力之表現上有明顯的相關性（Kimbell, Stables, & Green, 2002）。

本研究主要透過發展科技素養測驗以探究國中生在科技知識的表現情 形，藉此瞭解臺灣科技教育的實施現況，並期望科技教育不會只有概念 性知識的傳授，而是希望能實際的透過程序性知識的強化，以培養國中 生能夠確實有效利用知識、方法及規則來解決所面臨的各種科技相關議 題。因此，在本研究的科技素養量表之科技知識部份，將以「問題解決 知識」、「科技原理知識」、「材料選用知識」、「產品分析知識」為主軸，

設計四組關於科技知識的素養測驗的題目，使我們能更清楚、更瞭解臺 灣學生的科技素養。