科技素養的架構與評量

Mackinnon（ 1999） 認 為 科技就是人類適應生活所需的一種方法，

人類為了在大自然中求生存或是為了適應惡劣的環境，從古至今就以各種 科技工具與器物增強問題解決的能力，以便適應環境，這種適應過程，其 實就是科技發展的歷程，而科技教育的目的就是教授人類適應環境需要的 知識，培養學生的科技素養，因此，何謂科技素養，科技教育要如何達成 促進學生科技素養的目的，又是如何能瞭解學生是否有習得足夠的科技素 養，也就是科技素養該如何評量，也就變成推動科技教育時非常重要的課 題。以下針對科技素養的架構、科技素養的相關研究與科技素養的評量提 出說明。

壹、科技素養的架構

Dyrenfurth（1991）認為所謂的「科技素養」是指具有科技的知識

（knowledge）、科技的技能（skills）、及科技的態度（attitudes）等三方面之 素養。換句話說，科技素養就是要在知識方面能了解科技、在技能方面能 應用科技、在情意方面能評估科技及選擇科技，此外，具備科技素養除了 提供個人在科技進步的世界進行職業試探外，也能瞭解科技對社會文化的 衝擊與影響。因此，Dyrenfurth 認為科技素養應具備以下的知識、技能與態 度：（1）了解科學和工程相關的知識與應用；（2）具備廣泛的科技知識，

對人造物、工具及材料具備充分使用與鑑賞的能力；（3）充分了解科技系 統；（4）具備科技公民的基本能力；（5）具備使用、創造與控制科技方 法的能力；（6）工作與生活互相結合；（7）對科技價值的認同；（8）對 環境體驗、觀察及檢視的能力。美國 ITEEA 在西元 2006 年出版的「全民 的科技素養：學習科技的理論與結構」 （Technology Literacy for All: A Rationale and Structure for the Study of Technology）中，定義科技素養為人類

使用、管理、評估及瞭解科技的能力。而實施科技素養教育應包含哪些面 向呢？Pearson 和 Young（2002）等人所主編的「Technically Speaking: Why all Americans Need to Know More about Technology」中提出科技素養教育的 實施應該包含知識（knowledge）、思考與行動的方式（ways of thinking and acting）及能力 （capabilities）等三個向度。隨後又由 Garmire 和 Pearson

（2006）等人主編的「Tech Tally: Approaches to Assessing Technological Literacy」改寫上述三個面向成為：知識 （knowledge）、批判思考與抉擇

（critical thinking and decision making）及能力（capabilities）等三個向度，

如下圖2-3所示：

圖 2-3 科技素養的三個向度 資料來源：Garmire 和 Pearson（2006）

而各向度之細項如下：

（一）知識

1. 認識日常生活中的科技的普遍性。

2. 理解基本的工程概念和名詞，例如系統、限制和抉擇。

3. 熟悉工程設計的特性和限制。

4. 知道科技如何影響人類歷史及人如何產生科技。

5. 知道所有科技必須承擔風險而且只有某些風險是可預期的 。 6. 察知科技的發展和使用，包含成本和利益的抉擇和平衡。

7. 理解科技反應了社會的價值和文化。

（二）批判思考與決策

1. 針對科技的利益與風險對自己與其他人提出恰當的問題。

2. 針對科技的利益、風險及抉擇用系統的方法獲得有用的資訊。

3. 適當的時候參與科技的發展與使用的決策。

（三）能力

1. 具有某些動手做的技能，例如操作種種家庭和辦公室的設備和使用 電腦進行文書處理和使用網路。

2. 在家或工作時可以查出和修理簡單的機械和技術問題。

3. 針對科技的風險和利益，可以應用簡單的數學概念如機率、比例和 估計做有根據的判斷。

4. 日常生活中遇到問題時可以使用設計思考的流程解決問題。

5. 對重要的科技議題可以從各種來源去獲得資訊。

本研究將依據 Garmire 及 Pearson（2006）等人的科技素養向度作為 評量科技素養的標準。

貳、科技素養的相關研究

針對科技素養的相關主題，國內學者曾進行過以下的科技素養研究，

整理如表 2-1 所示，從這些研究中，可以發現可能影響科技素養的因素，

例如性別、年級、學科興趣、學業成就、家長社經地位、居住區域、學校 規模、科技態度等，因此，本研究可以從中選擇與本研究對象與研究目的 較有關的因素，如性別、學業興趣、家長社經地位、科技態度等做進一步 驗證。

表 2-1 科技素養的相關研究

表2-1 科技素養的相關研究（續）

參、科技素養的量測

科技素養理論上應能進行量測，以下列出國外學者曾發展過的科技素 養量測工具（引自林振成，2010）：

一、Lo（1992）為了瞭解科技教育的異同，並發展能應用在科技教育的模 型，使得科技教育成為培養科技素養的主要學科，針對教授、教師、

行政管理者、大學四年級學生及畢業生進行調查。問卷共有 98 題，

分為科技素養概念、科技教育目標、科技教育課程架構及科技教育的 轉變四大部分。

二、Croft（1991）為了瞭解高中畢業生應該具備的科技素養，採用了 Delphi 法，邀請七個領域的專家：教育哲學家、科技教育者、工程教育者、科 學家、科學教育者、班級教師及商業和教育支持者。研究結果為科技素 養提出清楚的定義，並且提出五項高中畢業生基本所應具備的科技素 養。

三、Gilberti（1989）以文獻回顧的方式，瞭解科技素養的轉變。研究結果 發現：科學和科技的進步，造成了全球多數人的生活方式和型態的劇烈 改變，也使得科學和科技知識的學習變得十分重要。因此，科技素養教 育應該擔負起教導學生科學認知和科技能力的責任。

四、Hayden （1989）以問卷研究科技素養的定義與架構，並發展科技素養 的理論模型。研究結果顯示科技素養測驗可以用來評估學生是否具備生 活所需的科技知識，及科技素養課程是否有效。

五、Baker （1989）以 Delphi 詢問 17 個州的 27 位教育、商業和工業等 專家及行政主管，研究結果按照重要性順序列出 146 個科技素養標準，

並定義科技素養的判斷標準。

六、Hameed（1988）從製造、營建、傳播、運輸四個領域，發展每個領域 16 題共 64 題的科技素養測驗，再以美國 1350 位七、八年級的男女學生 進行測驗。

七、Hatch（1986）從工具的使用能力、科技引發的問題、及科技的鑑賞等 三個科技素養的層面，發展共 53 題的科技素養工具，再以此工具針對 16000 位 13 歲和 17 歲的學生進行調查研究。

八、Smalley 和 Brady（1984）透過文獻探討之後，提出科技素養判斷標準 並發展科技素養測驗初稿，再利用 Delphi 詢問相關學者專家的看法。

經由三次的調查，發展出 27 題適用於 K-12 年級學生之科技素養測 驗，並提出九個科技素養的判斷標準。

九、Richter （1981）以「西方文明的科技（Technology in Western Civilization）」

這本書中所提到的傳播科技內容，發展出適合測量大學學生的傳播科技 素養測驗。

透過以上的研究可知，雖然有許多學者發展科技素養的評量工具，但 是每個工具所依據的科技素養標準並不相同，得到的結論自然也就不盡相 同。本研究將依據 Garmire 和 Pearson（2006）等人的科技素養向度作為 發展評量工具的標準，依據各向度的細項發展學習單中的各式封閉或開放 性問題，並訂出評量標準。再經由相關專家審查之後，以確定效度及信度 等在可接受範圍，以便將評量結果量化後據此測量學生接受教學後之科技 素養。以下針對科技素養細項舉出幾個評量題目的實例：

（一）知識向度：知道科技如何影響人類歷史及人如何產生科技。

問題：電話發明之後對人類產生了哪些影響呢？

（二）批判思考與抉擇向度：針對科技的利益、風險及抉擇用系統的方法 獲得有用的資訊。

問題：新聞常報導使用行動電話會有受到電磁波傷害的風險，到底應該繼 續使用手機呢？為什麼？若是繼續使用該做些什麼保護措施？

（三）能力向度：日常生活中遇到問題時可以使用設計思考的流程解決問 題。

問題：如果你接起電話後，完全聽不到對方的聲音，你認為可能是哪一些 傳播過程出了問題呢？

肆、小結

科技教育主要的目的在培育全民必備的科技素養，這是目前我國中小 學必修的課程，其他許多先進國家如美國、英國、澳洲、紐西蘭等國，都 將科技素養教育訂為國定學科課程之一，由此可見科技素養教育被重視的 程度。理論上，科技素養是可以評量的，因此，已有不少研究制定了各種 評量工具。本研究參考科技素養評量的相關文獻，根據研究目的自行發展 一套科技素養評量，作為高中學生施測之用，俾了解其科技素養之現況及 差異情形。