本節探討製造科技自律學習教學模組的發展,茲就製造科技課程、
自律學習的教學模式、教學設計分別討論。
一、製造科技課程
現行課程是九年一貫課程,可謂近年來教育上的重要改革,其課程 不再以科目來區別不同的課程內容,而是以「語文領域」、「社會領域」、
「數學領域」、「藝術與人文領域」、「健康與體育領域」、「自然與 生活科技領域」及「綜合活動領域」等七大領域取代,並以能力指標來 取代課程標準。其中「自然與生活科技領域」主要培養國民科學與科技 素養,例如:科學探究過程之心智運作能力的增進;科學概念與技術的 培養訓練;對科學本質之認識、了解科技如何創生與發展的過程;處事 求真求實、感受科學之美與威力及喜愛探究等之科學精神與態度;資訊 統整、對事物能夠做推論與批判、解決問題等整合性的科學思維能力;
應用科學探究方法、科學知識以處理問題的能力;以及如何運用個人與 團體合作的創意來製作科技的產品等八項來陳述(教育部,2003)。
其中,生活科技的特質是「實作技能(practical skills)」、「設計
(design)」與「問題解決(problem solving)」(李堅萍,2001)。
其提供學生理論與實際事物對照的機會,內容牽涉到社會不同層面,具 有整合學科知識的教學特質(王鼎銘,1999)。生活科技與其它課程的 不同點,在於富有讓學生動手操作活動課程。從實例應證理論,在設計 製作與問題解決當中,與生活事物結合,具有整合學科知識的教學特 質。現行九年一貫自然與生活科技教科書課程內容中,「製造科技」內 容的課程最能彰顯其特色。
針對九年一貫課程各出版商的教科書中「製造科技」內容分析,如
表2.2。 A 版的的章節名稱為製造科技的世界,章節包含製造科技概
從上述不同版本教科書內容的界定,本研究以此三個版本的內容為 主,發現A版有出現製造科技概說、和C版中製造科技的定義與發展,
可視為介紹製造科技概說。B版的材料概說、和C版中常用的材料,及 A版中的金屬製造科技、塑膠製造科技、陶瓷製造科技、材料的未來發 展,三個版本內容可視為加工介紹。B版的加工方式、和C版的材料加 工與工作安全、及A版的中的金屬加工與製造的方式、塑膠加工與製造 的方式、陶瓷製作,此三個版本內容可視為加工方式的介紹。B版的大 量生產活動、和C版中產品的設計、產品的製作、產品的行銷,此二個 版本的內容可視為設計與製作活動。因此,本研究將製造科技課程分為 製造科技概說、材料介紹、加工方法、設計與製作活動等四種單元。
1.製造科技概說:介紹製造科技的定義、製造科技的影響、科技泛 用模式。
2.材料介紹:材料的特性、用途、及發展介紹。
3.加工方法:不同材料的加工方式、工具使用、工作安全。
4.設計與製作活動:產品的設計、產品的製作。
二、自律學習的教學模式
自律學習取向的教學模式,有歷程導向的教學(process-oriented instruction)模式、互動教學模式(interactive model) (引自程炳林,
1995)、Williams 等(郭俊賢、陳淑惠譯,2003)的自律教學模式、
Zimmerman 等(1996)自律學習循環模式:
(一)歷程導向的教學模式
Vermunt(1989,引自程炳林,1995)的歷程導向模式中強調自律 學習要由強而有力的外在控制或調整的教學,進而使得學習者能內化成
本身主動自律學習。此模式教導學習者包括認知處理活動、情意處理活 動和後設認知調整活動三大類的活動。(1)認知處理活動是指學習者 主動積極控制產生心理方面或作品方面的學習結果。其有關聯、建構、
分析、具體化、應用、記憶、批判、及選擇等八種活動。(2)情意處 理活動是指學習者用來處理學習歷程中的情意反應,使學習產生最大的 效果。其有歸因、動機、專注、自我判斷、評價、發動努力、生產情緒、
及期望等八種活動。(3)後設認知調整活動是學習者決定學習內容、
控制學習歷程與學習活動、操控學習結果的活動。其有引導、計劃、監 控、測試、診斷、修正、評鑑、及反省等八個活動。在歷程教學活動中,
教學需注意十五個重要教學原理,這些教學原理可以分為一般的教學原 理及特定的教學原理。在教學時要遵循一般教學原理,在教學的不同階 段要遵循不同的特定教學原理。
1.一般教學原理
一般教學原理有下列四種:(1)思考技巧的適境教學;(2)認知學 徒與鷹架支持;(3)呈現學習內容;(4)建構附屬的教學手段。
2.特定的教學原理
教學區分為四個時段,而在不同時段,有應注意的特定教學原理。
第一個教學時段:(1)診斷學生的思考策略和特定領域概念
(domain-specific conceptions);(2)適應學生的學習風格與先 前概念(preconception);(3)創造建設性的失衡狀態,使學生 瞭解自己所持的學習與思考技巧是不夠的。
第二個教學階段:(1)開始有條理的教導認知、情意、後設認知 等活動;(2)以外顯明確的方式演示內隱的學習與思考活動,採
用認知示範或直接教學法進行教學;(3)激發學生使用學習與思 考活動,教師提供指導、給予高品質的回饋,相當於外在調整;
(4)讓學生有機會利用學習與思考技巧,即提供機會激發學生進 行自我調整活動。
第三個教學階段:(1)協助學生發展自己的心理學習模式;(2)
引導學生思考學習導向;(3)促發遷移。
第四個教學階段:組織測驗。
(二)互動教學模式
Cicchetti(1990,引自程炳林,1995)的互動教學模式以閱讀為特 定領域所設計的教學模式。此閱讀理解教學當中,教師在閱讀前後提出 有意義的問題,以幫助學生思考。此教學模式包含十一個教導特定閱讀 策略的教學模組:(1)成功的學習策略;(2)計劃、組織學習;(3)
先瀏覽策略;(4)理解監控策略;(5)理解整理策略;(6)辦認寫 作型態;(7)找重點/做筆記策略;(8)聽課/做筆記策略;(9)準備 考試;(10)學習與記憶策略;(11)應試策略。
互動教學模式的教學程序,包括四個程序,直接解釋、認知示範、
交互教學、及統整與回顧:
1.直接解釋:直接解釋即直接教學,目的在提供學習者條件知識,
教師必須明確告知學生三個問題:(1)將要學習的策略是什麼?
(2)為什麼學生要學習這些策略?(3)何時可以運用這些策略?
2.認知示範:教學活動以有聲思考的方式,示範各種閱讀策略的使 用,提供學習者程序性知識。
3.交互教學:教學活動採取交互教學來進行。在交互教學中,可以 提供學生練習條件。以鷹架理論為基礎,透過師生互動教學,輪
流擔任演示各種閱讀策略的使用,並互相給予回饋。
4.統整與回顧:互動教學模式中,最後一個階段,教師必須統整與 回顧單元內所教導的策略,並針對學習者比較不熟悉的部份再進 行認知示範。
(三)Williams 等的自律教學模式
在Sternberg 和 Williams 所提出的發展創造力方法中,有激發自律
(promoting self-regulation)的方法來發展創造力(郭俊賢、陳淑惠譯,
2003),Williams 等提出的模式為:教師教導學生會四種自律方式來幫 助學生自己創造力:
1.選擇正確的問題和想法;
2.計畫如何進行他們的寫作、報告和學習方案;
3.在既定的方向前進並維持動機;
4.評估他們的表現。
在這模式中,師生互動彼此評定成績和交換回饋,以便激發高品質 的作品。每當學生完成一個方案後,教師可以詢問學生在這個過程中,
學到什麼會有助於下次的報告。整體來說,學生在完成一個方案,從最 初的發展想法到同儕評估的自律創造歷程如下:
1.就一項作業列出多種想法。
2.評估每個想法的創意並鎖定一個來完成。
3.為自己的選擇辯護。
4.發展出一項計畫來完成此一作業,包括如何及那裡獲得資訊,和 如何及何時完成此項方案。
5.寫日誌記錄自己的進展、阻礙,以及如何克服問題。
6.參與每天的班級討論,討論這項方案及身心反應。
7.討論老師對已經完成方案的回饋。
8.評估某位同學的方案並回顧和討論同儕的評鑑。
(四)Zimmerman 等的自律學習循環模式
Zimmerman 等(1996)綜合各派觀點提出了一套自律學習循環模 式如圖2.1,該模式之說明如下:
1. 自我評價與監控:學習者根據對先前學習表現的觀察與結果的 記錄,來判斷學習者本身的效能。
2. 目標設定與策略計畫:學習者在進行學習任務分析的同時,設 立可行的特定學習目標,並計畫或斟酌合適的策略來完成目標。
3. 策略的實行與監控:學習者在一個結構化的情境中,嘗試執行 某個策略,並且在實行時監控其精確性。
4. 策略結果的監控:學生將注意力集中於「學習的結果」與「策 略的歷程」兩者間的相關,以決定策略的是否有效。
圖2.1 自律學習循環模式
資料來源:Zimmerman, B. J., Bonner, S., & Kovach, R.(1996).
在比較四個自律教學的模式後,由於本研究教學內容為「製造科 技」,其內容主要分為「認知」與「設計與製作」兩個部份課程,即「認 知」課程需要大量閱讀各種資訊,可以使用歷程導向的教學模式、互動 模式來進行、Zimmerman 等的自律學習循環模式;但是「設計與製作」
自我評價與監控
目標設定與策略計畫
策略的實行與監控 策略結果的監控
課程有實際作品適合採用Zimmerman 等的自律學習循環模式、Williams 等的自律教學模式, Zimmerman 等的自律學習循環模式適合在「製造 科技」的「認知」與「設計與製作」兩種課程中進行教學。另外,對於
編製的自律學習量表所量測的自律學習量表表現可以與Zimmerman 自 律學習步驟相對應。因此,本研究將使用Zimmerman 等的自律學習循 環模式的四個步驟來設計「製造科技」的教學模組。