資優教育與自然與生活科技統整課程

壹、 自然與生活科技領域課程的內涵

科技（technology）是指引事物如何執行和製作的有序原理；科學

（science）意指系統的知識，科學教育課程應是培養具有科學素養的國民，

科技和科學兩者有密不可分的關係（李隆盛，1999），如圖2-17所示。

圖 2-17 科技和科學夥伴關係（李隆盛，1999，頁 17）

McCormack與Yager（1989）指出科學教育的課程規劃應包含五個領 域：求知和理解的知識領域、探索和發現的科學過程領域、想像和創造力 領域、感受和價值觀的態度領域、利用和運用及運用和聯繫的領域（引自 王美芬、熊召弟，1995）。近年來國外對科學教育的改革工作不遺餘力，

課程設計理念除以教授學生理解所學的學科內容為目的外，並強調能將所 學應用於日常生活中，學習的重點不再是以量取勝，而是以培養學生應有 的科學素養與能力為主（邱美虹，2000）。

美國國家科學教育標準（National Science Education Standards,Nation Research Center，1996）科學內容標準中明訂統整性的概念和過程、科學

應用科學

科技 科學

是探索的過程、物質科學、生活科學、地球和太空科學、科學和科技、個 人和社會對科學的觀點，以及科學史和科學本質在各年級所應達到的目 標。日本中小學於1998年完成的課程標準（邱美虹，2000），在科學課程 方面強調科學學習中能力的培養，如科學創造力、問題解決的能力、以及 科學態度、科學觀點與思考能力的培養。

我國於民國八十五年所修訂的國定課程標準中，首次出現「生活科技」

字眼，並將「工藝教育」更改為「生活科技」；民國八十九年公佈國民教 育階段九年一貫課程總綱綱要，又將生活科技與自然科學作緊密的結合，

統整為「自然與生活科技領域」。

自然與生活科技領域注重學生的科學知識、過程技能及科學態度，強 調人與自然的接觸、人與環境的互動、解決問題的活動、運用資訊的能力，

並能與日常生活聯結，而將「科學（science）-科技（technology）-社會（social）」

交互作用的精髓融入新課程（見圖2-18）。

圖 2-18 十大能力「人、社會、自然」關係圖（王美芬，2001，頁 2）

和專題本位的方法。

（四）自然與生活科技的學習應該培養國民的科學與技術的精神及素 養。

二、 課程目標

（一） 培養探索科學的興趣與熱忱，並養成主動學習的習慣。

（二） 學習科學探究方法及認知基本科學知識，並能應用所學於日常 生活。

（三） 培養愛護環境、珍惜資源及尊重生命的態度。

（四） 培養與人溝通表達、團隊合作以及和諧相處的能力。

（五） 培養獨立思考、解決問題的能力，並激發創造潛能。

（六） 察覺和試探人和科技的互動關係。

三、 學習領域的內涵

自然與生活科技領域的內涵包括物質與能、生命世界、地球環境、生 態保育、資訊科技等的學習。注重科學及科學研究知能，培養注重生命、

愛護環境的情操，及擅用科技與運用資訊等能力，並能實踐於日常生活中。

四、 分段能力指標

分段能力指標係用於提示學校安排適當的教學情境及教材，進行有效 的教學活動，促進學生學習，以增進知識及培養處理問題的能力。經由科 學性的探究活動，自然科學的學習使學生獲得相關的知識與技能。同時，

也由於經常依照科學方法從事探討與論證，養成了科學的思考習慣和運用 科學知識與技能以解決問題的能力。

自然與生活科技學習領域的主要目標，在於提昇國民的「科學與科技 素養」。「科學與科技素養」係指經由科學性的探討活動，養成學生重視

證據和講道理的處事習慣，在面對問題、處理問題時，持以好奇與積極的 探討、了解及設法解決的態度。「素養」蘊涵於內，即為知識、見解與觀 念；表現於外，即為能力、技術與態度。

自然與生活科技學習領域所培養的國民科學與科技素養，依其屬性和 層次分為以下幾點，教師在設計教學活動時，可依分段能力指標所提示的 基準，以培養學生的科學與科技素養。

（一） 過程技能

（二） 科學與技術認知 （三） 科學本質

（四） 科技的發展 （五） 科學態度 （六） 思考知能 （七） 科學應用 （八） 設計與製作

根據上述文獻顯示。九年一貫課程的實施，似乎給整個教育帶來一個 新的願景，然而它也給自然科教師與生活科技科教師帶來極大的衝擊。舊 課程在分科教學的狀態下，按表操課是最常用及最安全的教學方式；新課 程除了以能力指標為導引，提供教師安排適當的教學情境及教材外，並將 自然科加入生活科技，形成「自然與生活科技領域」，不僅教學科目產生 了極大的改變，課程內容及教學節數均有所調整。因此，教師亟需作好教 學前的準備，才能真正培養學生帶著走的能力，並拓展教學成效的質與量。

貳、 資優教育與自然與生活科技課程

人類生活在自然界中，對於自然界的好奇與探索，經過長時期的演變 與發展，科學與技術慢慢成為人類生活的重心。自然、科學、技術雖各自 具有專門領域的尖端發展成就，但在人類生活上，卻是環環相扣、不可切 割的一體。對於資優學生來說，他們在幼年時期便對於自然科學產生了濃 厚的興趣，根據 Blurton（1983）對於多位著名的科學家早期經驗的歷史研 究中發現，兒童約在 5 歲時會表現出對於自然科學的的興趣，而且通常在 早期的家庭實驗室顯示其在自然科學的經歷，是以自然科學相對於其他的 課程是較能引起資優生的好奇心以及表現出其智力特質的學科領域。

目前科學教育在課程與教學方面所面臨的問題，加上培養有科學素養 的公民需求，因此使得科學教育面臨兩難的問題。實驗室與實作的教室實 驗比其他典型的教學需要更多的時間（National assessmaen of educational progress，1988）；再者科學的教學時間，又比語文與數學等教學的時間相 對短少許多。大部分的國小教師過度依賴教科書，及傳達科學為何的套裝 實驗器材。因為科學在國小階段能夠傳達的高階概念不多，因此對於有科 學傾向的學生即使有額外的資源可以維持他們對於科學的興趣，還是很難 維持學生對於科學興趣的困難。此種在科學方面所面臨的困境，尤其會出 現在缺乏機會的高能力學習者以及資優學生的身上（Hilton et al.，1989）。

綜合上述問題的關聯性，在於無法對於科學作積極的探究，也沒有將 學生視作真正的研究者，無法相信學生可以透過研究而使自我世界變得有 意義。為了使學科與真正的探究能力相結合，自然科學教育必須要教導學 生重視科學概念，探究真實存在的問題，並將科學與其他學科領域作統整 規劃（吳勢方，呂金燮，2003）。科學教育的需求必須要解決部分難題，

在某些向度也許被人認為是複雜，而這些需要解決的難題，呂金燮（2003）

有以下的看法：

一、 發展可以反映出適合高能力學習者最新的科學課程。

二、 在課程材料上的選擇與應用上的改變。

三、 可以補充最新的科學以及表現出對於不同學習者有效性之 教學策略。

四、 教師具有接受課程與教學改變的重要性態度與行為，以及 執行能力。

五、 強調開放任務、問題解決、檔案評量與真實評量。

藉著對於資優學生在一般科學教育方面特殊學習需求，有一些普遍的 結果被提出：如何將適當的內容與方法，融入科學教育的課程當中、如何 實際影響科學以及應用科學的學習理解能力、如何提高學生的學習動機使 其體驗從事探究科學的樂趣。如何符合資優學生的學習課程，並且兼顧科 學教育的興趣以及資優教育的需求，Van Tessal-Baska(1992)提出以下六點 原則：

一、 重視科學概念的理解。

二、 發展團隊合作與科學探究技巧研究。

三、 發展科學領域的基礎知識。

四、 提供科技整合的連結。

五、 重視真實問題的研究。

六、 深植科學的心智。

此外 Welch(1984)提供我們建構高能力學習者科學方案的指引。Brandwein

（1955）及 Klemm（1977）認為科學家展現出來特別重要的特徵乃是郝奇

心、創造力與毅力。表 2-3 就是反映出科學探究方面的顯著特徵。

資料來源：Whelch，W.，1989，p259

資優生的課程應該包括強而有力的科技成分、科技歷史及發展。這些

單元與單元間的交織乃是對科技領域及相關主題與議題的支持和重現 的重視，而這些議題乃是最迫切的。科技對於社會的衝擊如從工業社會到 資訊社會的演進；科技的結果導致社會的進步與衰退；科技的進步攸關生 活品質；科技進步其潛在結果的急速轉變。

在今日複雜的社會中，隨著與科學有關的健康、經濟與國家方面等議 題關聯性與日遽增，一般人對於科學、數學及應用科學亦需更多的瞭解與 認知。許多高能力學習者在國小階段，無法獲得適切的加速及充實課程；

在以往的科學教育課程的安排下，國小的科學教育與實驗都不具系統性。

但不論就智力，資優或是具有科學傾向的高能力學習者，都能展現對於研 究不尋常之預備能力，不但如此，他們對於周遭環境的好奇心並且熱切參 與科學中更多以概念為本為的工作。在國小階段，科學獨立研究很容易被 引導，而且在學科的統整網絡中，亦可以發展科學探究，如主題式的科展 就是一例。然而，就目前的情況而言，教科書是科學課程的主要教學模式。

如此的結果導致許多資優學生在思考的關鍵領域中，缺乏一統整的概念連

如此的結果導致許多資優學生在思考的關鍵領域中，缺乏一統整的概念連