科技能力的內涵

國際科技教育學會（ITEA）為國際科技與工程教育者學會（ITEEA）

的前身，在美國全民科技教育的文件「科技素養的標準：科技學習的內 涵」中，提出處於科技世界中所需的三大能力：設計的能力、使用及維 持科技產品的能力、以及評估產品造成的影響之能力（ITEA，2000）。

這裡所指的（1）設計能力是講求規劃、選擇到執行解決問題的階段，

在遭遇困難問題時能蒐集資料以形成規劃案，並形成最佳的解決方案，

致力於方案的執行；（2）使用及維持科技產品的能力則是正確使用產品 的步驟，以及產品故障時是否能及時找出原因並做簡單的修復；（3）評 估產品的影響力則是現代人是否能察覺並衡量所選用的科技產品對於 個人、社會甚至全世界所產生的正負面影響。

科技教育所關注的焦點己從介紹傳統的加工方法轉變為問題解決 與科技應用（technology application）為主的教育，教學的重點也從科技 產品調整為科技過程。所以，經由科技實作活動的過程中，學生除了要 展現知識的統整能力之外，並對「科技問題」能展現批判思考能力，進 而實際動手進行設計與製作將科技問題排除。事實上，在十二年國民基 本教育的「生活科技」課程綱要中之課程目標明確指出，科技教育在能 力方面內涵包含：（1）培養正確使用科技及動手實做的能力；（2）培養 設計與製作的能力；(3)培養整合科際知識以進行創意思考及解決問題的 能力（教育部，2016）。由此可知，十二年國民基本教育之生活科技教 育課綱亦即將設計與製作能力、解決問題的能力及創意思考的能力視為 生活科技的重要課程目標。因此，以下將針對「設計與製作能力」、「解 決問題能力」及「創意思考能力」等方面，進行探討：

一、設計製作能力

動手實作一向是生活科技課程的核心，且在許多先進國家在進行科 技教育課程規劃時都將設計與製作列入重點。生活科技課程經由實作活 動以培養學生問題解決能力，並瞭解學生在設計與製作的過程中如何運 用概念性知識與程序性知識以解決問題（林坤誼、游光昭、洪國峰，2011；

游光昭、林坤誼、洪國峰，2011；Yu, Lin, & Hung, 2010）。

設計是一種複雜的心智過程，主要透過計畫、構想加以呈現，最終 則以滿足人類的需求為目標（Baker ＆ Dugger, 1986）。McCracken（2000）

指出「設計對於科技的重要性便有如人類靈魂對於身體一樣。」而Warner 和Morford（2004）亦認同McCracken的看法，並認為「設計是學習科技 的基礎，而且設計可以用來做為檢視與創造科技的基本工具。」由此可 知，「設計」是以一種以滿足人類需求為導向，進而持續不斷滿足需求 的過程，也可說是一種有計畫的創造性心智活動。然而，人類運用技術 性與實作性知識，進而選用適當的工具，以將材料製作出滿足人類需求 的成品，即為「製作」的能力。因此，「製作」則是依據設計者所呈現 出的計畫、構想，運用技術性與實作性知識，進而創造出經濟、合適、

實用、安全並具美感的產品或系統（游光昭、林坤誼，2005）。

設計與製作能力主要是以「人類的需求」為主體來考量；因此，一 個人的「設計與製作能力」可由一個人辨識需求的能力（適切的、不適 切的）、設計的方式（條理的、紊亂的）、構想的品質（創新的、古板的）、 以及物品的成效（有用的、無用的）等表現來評價。亦即，藉由上述的 考量能夠確切的了解一個人的技術性知識（如何設計構想以滿足需求）

與實作性知識（如何適切地依據構想製作出既符合設計理念、又實用的 物品），以及能否確實運用此兩種知識以製作出滿足人類需求的物品等

（游光昭、林坤誼，2005）。

綜而言之，經由科技教育的實作活動過程中，培養學生們的設計與 製作能力，在實作活動中，學生們不但可以充分運用過去的經驗，統整 在各學科所學習到的知識；更可以透過實際的設計活動、討論、思考、

判斷，進而培養學生高層次的思考能力，並建構出自我的價值觀。此外，

透過設計過程中的討論與作品的展示，學生必須去仔細聆聽、並學習其 他同學所提出的不同價值觀念，這些過程也都會培養學生如何去欣賞、

表達、溝通與分享的能力。

二、創意思考能力

科技的演進涉及發明（invention）與創新（innovation），亦即科技 創造力的展現（Mokyr, 1990）。當前的科技產業或傳統產業，其迫切所 需的人才亦皆以具備發明或創新能力為主，亦即，能透過專業知識、機 具與材料的運用，進而研發出創新的科技產品。Lewis認為科技在本質上 便是人類創造力的一種展現（Michael, 2001），Peterson（2002）亦認為 創造力和科技十分密切相關，許多日常生活中的科技產品在剛被發明時，

都是被認為是極具創意的，例如：相片、飛機、電腦等。事實上，「生 活科技」課程所含括的課程內涵，除了智能（intellectual capacities）外，

其實最應該彰顯的應屬「實作性技能（practical skills）」、「設計（design）」

與「解決問題（problem solving）的方法」。其中，「實作性技能」具有 實際動手做（hands-on）的外顯要素；而「設計」與「解決問題」則充 滿「從無到有」的創新歷程與克服困難的內化樂趣，是其他科目所較難 以比擬的教育課程特質。因此，生活科技的教學多會偏重於「產品」的 設計與製作，以彰顯學習過程中的設計、問題解決、與實作。也因為在 這樣的背景下，「產品」的設計與製作（可視為產品創意的一部分），就

就生活科技課程與創意產品的關係而言，許多學者針對生活科技課 程與創造力之間的關係提出許多看法，其中幾個受到重視的有：Peterson

（2002）認為科技教育與創造力之間的關係，是指當學生面對科技問題

（technological problems）時，所發展出的創造性產品或者是創造性的解 決方法；Knoll（1997）曾指出歷史上許多科技教育者在教導科技概念時，

會選擇有創意的「產品」（product）或「計畫」（project）以作為其主要 媒介；而Olson（1973）認為「計畫」代表人類的創造性成就（creative achievement），亦即善用材料與理念的自我實現成果（Michael, 2001）。

因此，Mayer（1999）便指出科技教育動手實作活動的價值，正是透過 科技教育以培育學生在「創造產品」面向的創造力之最佳管道；同樣的，

Howard-Jones（2002）也認為在科技教育課程中，教師須肩負激發與鼓 勵學生進行多元思考以培育學生的創造力。

綜而言之，生活科技教師在引導科技活動主題時，可以善用創造思 考教學策略以激發學生的創造者特質；而在科技學習活動過程中則可以 依據創造環境中所提的各項要點，建構出能夠培養學生創造力的學習環 境；此外，由於科技學習活動通常採用解決問題的過程，且期望透過此 一過程協助學生製作出科技產品，進而培養學生的創造思考能力。

三、溝通協調能力

不論在九年一貫自然與生活科技課程目標或十二年國民基本教育 的生活科技課程目標都明確指出，經由生活科技課程中「培養與人溝通 表達、團隊合作及和諧相處的能力」（教育部，2008、2016）。然而，科 技實作活動是強調培養學生團隊合作和動手實作的能力，所以在解決問 題的過程中，必須透過彼此之間的團隊合作、溝通、協調的能力，將所 面臨的問題排除。由此可知，科技教育的實作活動過程中，學生們除了

統整自己所學習到的知識之外，亦透過實際的設計過程中的討論與作品 的展示，學生必須去仔細聆聽、並學習其他同學所提出的不同價值觀念，

這些過程也都會培養學生如何去欣賞、表達、溝通與分享的能力。

四、本節小結

在科技教育領域，培養學生具備溝通協調能力、團隊合作能力、問 題解決能力、創意思考能力、以及設計製作能力等，這些能力非但重要 並且成為具備科技素養的關鍵能力。然而，科技教育的教學內容是非常 重視與日常生活事件的聯結，無論在九年一貫課程或十二年國民教育課 程綱要，都強調與學生生活經驗相結合的教學活動，進而培養學生們的 科技統整能力。

綜合上述，本研究發展國民中學學生科技素養測驗，關於科技能力 部份，將以「設計製作能力」、「創意思考能力」及「溝通協調能力」為 主軸，設計三組關於科技能力的素養測驗的題目，使我們能更清楚、更 瞭解臺灣學生的科技素養能力。