科技競賽教學模組

隨著九年一貫課程的實施，在教學上開始強調以學生為學習主體，

教材內容應以學生日常生活經驗為中心，僅以教科書內容做為教學之題 材並不能夠帶給學生完整有用的知識，更不能使學生將學會如何所學應 用於日常生活中，因此，教學模組的概念因應而生。

程景頤(1998)在台北市國中工藝競賽之檢討與未來取向研究論文中 即指出，工藝競賽極具教育價值，對於工藝教學正常化有正面之功效，

而於未來國中生活科技，則應更側重問解決與創造思考的能力。於現今 的生活科技教學來說，除了大型生活科技競賽的定期舉辦外，如能設計 於一般教學亦融入競賽的活動，亦將更能增進生活科技教學增進學生科 技創造力之成效。

因此、如前所述，本研究以創造力成分模式為理論基礎，希望探究 影響學生於科技競賽中科技創造力表現的社會環境因素，而為減低其他

相關因素之影響，故設計以教學模組的方式來進行教材編製，將創造力 成分模式中的「領域相關技能」、「創造力相關歷程」及「工作動機」等 三項影響因素加以控制，使整體研究更加嚴謹。以下研究者即針對教學 模組的意義及本研究設計之科技競賽教學模組做出探討。

一、教學模組的意義

Goldschmid 和 Goldschmid(1972)提出：「教學模組乃是一個獨立的單 元，被設計用來協助學生完成某種定義明確的目標」。換言之，教學模 組即是指一個主題式教學的教案，強調教師教學的主導性及學生學習的 主體性，教師可從中擷取一部分、或改裝部份的教材內容、或變換執行 的方式(陳文典，2000a)。由此可知，教學模組之設計應有其特定之教學 主題與教學目的，獨立成為一完整之教學課程，而老師則可針對實際教 學情境之需要，加以做出變化。

教學模組是有別於傳統教學，採用多元化、適性化與多樣性的教學 活動，以學生為主體，提供學生主動參與、動手操作、撰寫報告與小組 討論之機會(陳均伊、張惠博、張文華，2003)。換言之，教學模組的運 作方式除了是由老師來進行專業知識內容的教學外，學生亦是一個主動 的學習主體，為鼓勵學生主動參與學習並進一步進行相關議題的探究，

教師們在實際教學模組時需注意留給學生發揮的空間，並引導其產生自 我學習的興趣。

賴慶三與楊繼正(2001)亦指出教學模組的本質是教材內容能夠以實 用性、生活化、趣味性的內容為主軸來呈現，重新建構具有知能情意的 完整學習教材。簡單來說，教學模組在教材的編定上需多以學生的實際 生活經驗為主體，融入學生們於生活中會利用到的知識做為教材，並安 排有趣的實踐活動，讓學生熱於去學習，且於學習後能將之實際用於日

常生活中。

綜合以上所述，教學模組實乃針對特定主題，由一系列教材內容與 教學活動所組成的獨立完整課程，其教材內容需多以學生生活經驗為主 體，融入各方面相關專業知識，並藉由引導學生主動參與學習的方式進 行教學，設計自行探索視的個人活動或小組活動，讓學生可以主動學習 自己感興趣之內容；而因為教學模組乃一獨立之課程組合，教師們在使 用教學模組時則可針對實際教學之情境，對於模組的內容與實施方式進 行調整，以達最高之教學成效。

二、科技競賽教學模組

本研究之目的在探索競賽過程中影響學生科技創造力的環境因素，

以 Amabile 所提出之創造力成分模式為理論基礎，探究其中社會環境成 分的影響，因此，為減低學生參與競賽前專業知識技能與創意思考能力 程度差異以獲得更正確之分析，本研究設計在競賽活動前設計「科技競 賽教學模組」進行教學。

易言之，研究者以創造力成份模式為理論基礎，規劃以製造科技之 設計與製作為主題之「科技競賽教學模組」，提供學生「充分的領域相 關技能教學」，「適當的創意思考方法教學」，及「多元的教學與評量方 式」，並以「問題解決導向的科技競賽」環境來當作模組的延伸教學活 動，在於競賽實施完畢後以問卷方式進行社會環境因素影響科技創造力 的調查分析。圖 2-4 為創造力成分模式應用於教學模組設計之概念圖：

圖 2-4 創造成份模式運用於規劃科技競賽教學模組中

而如前所述，教學模組的設計需有其特定主題或教學目的，且為使 本研究所設計之教學模組在日後亦能做為其他教學者之教學應用，故研 究者於規劃教學模組之教學目標時，除希望藉由教學模組的實施使研究 對象的先備知識一致以達研究之目的外，亦以藉由充分的領域相關技能 教學，適當的創意思考方法教學，及多元的教學與評量方式，讓學生透 過多角度的層面去學習製造科技領域的設計與製作，並透過科技競賽活 動的激勵與驗證，進而達到科技創造力提升做為模組之主要教學目的。

研究者引用認知領域學習之認知精熟度階層(鄭湧涇，1994)的知曉、了 解、應用、統整四個階層，訂定出本教學模組之教學目標：

(一) 知曉(Knows, K)：知曉製造科技領域之內涵知識與相關概念 1.知曉何謂製造科技及其內涵知識

2.認識製造科技對人類產生之影響

科技競賽教學模組

領域相關技能

社會環境 創造力相關歷程

工作動機

創造力成份模式(componential model of creativity)

充分的領域相關技能教學

適當的創意思考方法教學

多元的教學與評量方式

問題解決導向的科技競賽

3.知曉何謂創意思考方法 4.知曉問題解決模式

(二) 了解(Understands, U)：了解製造科技領域之專業知識與技能 1.了解各類材料的特性與用途

2.了解製造科技各類工具機械之用途與安全操作模式 3.了解製造科技於生活中的應用

4.了解創意思考方法及創造性問題解決模式的重要性與幫助性 (三) 應用(Applies, A)：應用製造科技領域專業知識與技術進行操 作推論

1.能說出各類材料之特性與常見應用方式 2.有能力對不同材料作分類

3.有能力對不同材料作加工 4.有能力操作各類工具機械

5.有能力運用創意思考方法引導自己思考出新想法

6.有能力運用創造性問題解決模式一步步安排問題解決步驟 (四) 統整(Integrates, I)：統整製造科技領域知識技能進行設計實作 1.有能力運用創造性問題解決模式解決所遭遇問題之要求 2.有能力將運用創意思考方法引導出之想法實際做出實物產品 3.有能力操作各類工具，運用不同材料組合出實際產品

4.有能力分辨出物品之製造材料與可能加工方式

而在以上教學目標為準則下，研究者參照陳文典(2000a，2000b)提 出之教學模組教學流程，制定出科技競賽教學模組教學概念圖(圖 2-5)：

教學流程 教學模組概念

觀察情境 察覺問題

引導討論 確定問題

分工合作 進行探究

你知道所有你身上穿的、戴的、踩的、踢的，坐的，用的、

拿的、看的，通通都是「製造科技」的成果嗎？你了解它對人類 造成了哪些已影響嗎？你知道現在製造科技發展的趨勢嗎？你 知道一件對人類有用的物品的設計製作需要有哪些步驟嗎？你 想學會怎麼做出一個好玩又好用的作品嗎？

針對上述問題內容規劃出可探究的問題，例如：

1.製造科技是什麼？內涵知識有哪些？對人類造成哪些影響？

2.怎樣才能設計製造出一件對人類有用的物品呢？需要學會哪 些知識和技術呢？

3.有哪些技巧或知識可以幫助我「設計」並「製作」出作品呢？

安排系列的教學活動（分組、同時進行）：

1.「製造科技是什麼？內涵知識有哪些？對人類造成哪些影 響？」（探討學習製造科技的內涵本質，如規劃、生產、行銷、

管理等）

2.「怎樣才能設計製造出一件對人類有用的物品呢？需要學會哪 些知識和技術呢？」（探討了解設計製作的步驟與內涵知識技術）

3.「有哪些技巧或知識可以幫助我「設計」並「製作」出作品呢？」

（探討學習創意思考方法與創造性問題解決模式）

1.日常生活常見之用品其設計製造方式、材料特性、及運用範 圍？（利用所學去覺察生活中隨處可見之實際物品之特性，並與 大家分享自己所見）

2.設計與製造

（利用所學之知識技術與技巧，實際動手做出屬於個人的作品）

圖 2-5 科技競賽教學模組教學概念圖

資料來源：研究者整理

由模組教學概念圖中可以發現教材內容，主要以學生日常生活中常 見到的事物做開頭，讓教材內容貼近學生生活經驗；而透過一系列教學 活動的引導，讓學生逐步的吸收製造科技領域的專業知識，並藉由實踐 活動的練習，讓學生有應用所學的機會，增加學生的學習動機與興趣；

最後則藉由科技競賽活動的方式做為進階的探索實踐活動，讓學生可以 在有趣而具競爭感的情境中，盡情的發揮所學。如此一來，藉由此教學 模組之實施，本研究探討社會環境因素對學生於科技競賽情境中創造力 影響之研究目的將可得到實踐，亦可望透過此次教學中達到增進學生科 技創造力之教學目的。(科技競賽教學模組完整內容詳見附錄一) 。

分享經驗 整合成果

綜和評鑑 推廣應用

「科技競賽」驗證學 習後之學習成果運 教學成效評鑑 科技創造力評量 實作技能評量

發現開拓性的問題

1.研討「製造科技產生的汙染問題」

2.研討「環保製造科技的研發」

3.如何用製造科技去保護環境？