STS 教學在科學教育上之相關研究

一、 STS 之發展

STS 教育是一種將科學、技術與社會 (Science,Technology and Sociiety)互相結合統整在一起的科學教育，乃是揭櫫在科學教育的施行 中，以社會及生活上的各種問題為主題，透過學生自行察覺問題，並 主動從事探討及解決的活動，經由這類活動獲得對問題所涉諸變因的 影響比重之權衡及問題本身之重要性與價值評估能力、處理問題、設 計 與 操 作 等 各 種 技 術 ， 並 由 此 過 程 獲 得 科 學 概 念 的 認 知(NSTA， 1982;Yager，1995)。 (引自蘇育任，民90)

自一九七 0 年代開始，歐美先進國家的科學教育相關學者受到建 構主義思潮的影響，以及有感於傳統科學教育學習科學所引發的諸多 問題，漸漸質疑以學科知識邏輯來鋪陳學生學習順序或學習材料的傳 統科學教育取向。又體認到科學與技術在社會層面所引發的種種影響 以及與社會文化密不可分的關係，遂開始發展一種結合科學、技術、

社會為導向的新學習模式，其理念是以「學習是為了解決問題」、

「人無法不生存在其所處的社會文化脈絡中」、「科學的問題與陳述 並非獨立於價值領域之外」等觀點為主，並倡導學校的科學教有不應 只重視學術的薰陶與準備，而是應該兼顧協助學生去發展面對科學與 科技問題的能力(Yager，1984;1988)。這種注重科學與科技在社會所引 發的問題的一種科學教育理念，由於重視學生生活周遭的問題、強調 實際問題情境的教學、強調學生自我學習與解決問題能力的培養，恰 與當代的建構主義知識論、人本主義心理學或以及認知學習理論的思

潮 相聚 合， 並與 各國 培 養新 世紀 公民 素養 的 國民 教有 目標 相 一致 (Waks，1988)，所以很快地蔚為傳統科學教育的替代教育趨勢(王澄 霞 ， 民 84) 。 也 就 是 被 稱 為 「 科 學 / 技 術 / 社 會 」 STS(Science/Technology/Society)的科學教育理念。(吳璧純、甘漢銧與 黃凱霖，民89)。

在 英 國 ，70 年 代 便 開 始 倡 導 STS 理 念 ， 並 發 展 課 程 與 教 材 (ASE,1981)。英國 STS 的發展可分為數個階段，最早期也就是第一階 段之前，STS 起源可以從兩個運動回溯起。一個在 1930 年代在英國出 現的運動被看成是「科學的人道主義運動」。它的目的是科學的自我 教育及全民科學教育的發展，另一個在 1950 年代史諾(C．P．Snow)傳 播的「兩種文化」理念。(Solomon，90)

在第一階段時第一波的 STS 興起。許多科學家覺得他們有責任向 外行人解釋原子彈的危險。這些行動者表現出的責任不是對「科學」

本身，而是針對大眾成員，在英國發起 STS 運動的科學家認為他們的 任務是「社會責任」的屬性，1970 年代以前英國大學中的 STS 研究群 設立一個稱為「社會情境中的科學(Science-In-a-Social-CONtext，簡寫 成 SISCON)」組織。這鼓舞了許多大學及綜合理工學院，開始講授 STS 課程。STS 從高等教育開始，然後傳播到義務教育階段。此時的 STS 是跟大眾對民主的堅定信仰連結在一起。不再是由頂尖的大學科 學家去捍衛街頭大眾的利益，現在的目標是幫助老百姓下定自己的決 心，而使他們能依照自已的想法去做。(Solomon，2001)

第二階段中 STS 的「變化」朝多方向叉快速進行，而產生了許多 新的觀念及新的學習方法。有價值的新教學方法不斷出現像是角色扮 演(例如，重審伽利略)(Solomon，1995;，小組對電視節目討論及評論 (例如，DISS 計畫)(Solomon，1992)都是在 1980 年代發展出來的。這些 在 當 時 都 是 很 新 的 點 子 ， 所 以 師 生 雙 方 都 需 要 花 時 間 去 學 習 。 (Solomon，2001)

第三階段 STS 運動較早期較遭受兩次嚴重的打擊。第一次是在 1978 年政府對大學預科教育的 STS 課程報告。在 70 年代即將結束之時 有關提升學校教育水準以及回歸基本面的論戰，宣布科學教室中不能 冉討論到社會或經濟的議題。在新的 1989 年教育法把教育措施導向競 爭以及粗魯的市場導向，壓抑不同學校中任何有創意的變化形態以及 教師。幾乎沒有什麼 STS 教學能夠生存下來，這些 STS 的革新理念跟 目標在新的科學課程中找不到一個字句。對於 STS 所建構概念的教育 價值，新課程中也只有模糊的交代。(Solomon，2001)

第四階段為 STS 教育的再生，當新政府上台，教育系統也被鼓勵 要朝另一個新的方向發展。1997 年 11 月當時的教育部次長設立一個小 組去做「公民教育暨學校中民主教育」課程必須界定為具有知識、技 能及理論，所以他們設計三個層面，就是(一)變成有知識的公民(知識 方面)。(二)發展質問及溝通的技巧(技能方面)。(三)發展出參與、負責 任的行動技巧以及理解。這一次是跨課程運動。所有學生在校中學習 的科目對他們對於公民身份的理解有貢獻。當「科學與公民身分」課 程開始，可以幫助我們學生，將來遇到某些問題時能夠做出他們的決

定。我們希望用這種方式給他們一個永續教育，一個或許能夠受用一 輩子的教育，不管跟科技相關的實際議題將會如何改變。(Solomon，

2001)

1970 年代中，美國數所名校，如 Cornell,Penn.State,Stanford,etc.，

開始發展涉及社會議題與應用科技的科學課程，此後具 STS 理念的課 程逐漸出現於美國各級學校中。美國國家科學教師協會(NSTA)於 1980 年將 STS 列為科學教育的主要目標。如 Harm(1977)的研究(Norris Harms’ Project Synthesis)更連續數年獲 NSTA 評選為年度最具創意的科 學教育計畫，而 STS 亦成為美國科學教育的新領域，至今美國己有數 千所學院及中等學校開設具有 STS 特色的科目(許民陽、王郁軒，民 90)。其它國家如澳洲亦有研究設計 STS 的課程，日本也於 1990 年代 將 STS 的精納入新課程中(魏明通，民 83)。另外如加拿大、荷蘭等先 進國家均己投入 STS 取向的科學教育研究與改革行動。(莊奇勳，民 90)

我國 STS 發展為由國內學者佘曉清(民 83)、魏明通(民 83a，民 83b 民 83a，民 83a)引進。於 1995 年由王澄霞領軍，依據 STS 的教育理念 從事 STS 模式的教學實驗，對於 STS 教學模式的特質、所需資源、教 學成效、評量技術、和教師所需之專業能力等問題進行研究探討(引自 陳文典，民88)。

其中有王澄霞(民 86a)、蘇育任(民 86)、陳文典(民 86)、靳知勤(民 86)、黃鴻博(民 88)、施惠(民 88，民 90)、黃茂在(民 90)等人在 STS 教 師之專業知能方面的研究。連啟瑞 (民 85)、蘇宏仁(民 88)等人在 STS

之教學策略方面的研究。王澄霞(民 86b)在 STS 之活動類型方面的研 究。莊奇勳(民 85)、吳壁純(民 88)、高明智(民 90)、盧秀琴(民 90)、楊 慶誠(民 90)、劉慶昌(民 90)、張芝(民 90)、黃福坤(民 90)、陳華傑(民 90)、惠沁宜(民 90)等人在 STS 之教學模組開發方面之研究。另外與 STS 教學相關之各項因素如創造思考能力、教學評量等方面的研究正 蓬勃的展開。

經過這一、二十年的提倡和嘗試，原先萌發於「自然科學」教學 之中的 STS 教育理念，到如今已經不再侷限於自然科學的學習領域 了，逐漸推廣到其他學門的學習上(如社會、藝術、語文等)，STS 已經 成為是對整個教育的看法，STS 教育可以比較寬廣的詮釋為一種「科 學性的、講求技能學習的、生活化的」教育。(陳文典，民 90)

二、 STS 科學教育的理念內涵

STS(科學/技術/社會)的教育理念即是在強調以知行合一的學習模 式，關懷探索自身生活上或所處社會上的問題，藉此獲得對事物的瞭 解及處理問題的能力(引自陳文典，民 90)。即以學生所關切的生活裡 或社會上的問題為議題，學生主動自動的進行科學性的探究，在探討 與此議題相關的各項問題中，由解決這些問題的活動過程，獲得學識 的增進與能力的增強(引自陳文典，民88)。

由吳璧純及甘漢銧(民 90)在 STS 教學的研究中指出「科學/技術/社 會」STS(SCience/TecMology/SoCietyy)科學教育理念。是以「學習是為 了解決問題」、「人無法不生存在其所處的社會文化脈絡中」、「科

學的問題與陳述並非獨立於價值領域之外」等觀點為主。這種科學教 育理念注重科學與科技在社會所引發的問題，重視學生生活周遭的問 題、強調實際問題情境的教學、和學生自我學習與解決問題能力的培 養。

蘇宏仁(民 85)的研究認為，STS 教育理念落實到課程中，是以人們 所關心的議題為起點，讓學生有運用科學的機會而學得科知識、科學 方法、科學態度，以及對社會的關心。

美國學者 Yager(1993)定義「STS 是將技學當作科學與社會之間的 橋樑;以地方、全國或全球性與科學有關的社會問題來設計科學課程，

讓學生對這些與科學有關的社會問題產生興趣及好奇心，而以科學態 度、科學過程技能、科學概念、尋找解決問題之道，並運用於社會 上。」Yager(1996)又指出 STS 促使學生以高程度的參與以及他們自己 的學習方式來學習，促使學生學習的態度以一種正向的方式去發展。

將此種理念應用在科學教育上，可發現 STS 理念相當強調科學、技學 和社會問的互動，及與人類生活經驗的關連。王澄霞(民 85)的研究認 為科學、技學、社會的科學教育，即是「生活化的科學教育」、「科 學教育生活化」。黃萬居(民 88)的研究則指出，STS 教學是指教師所採 用的教材生活化、議題社會化的原則，所進行的教學活動。亦即以學 生日常生活中或社會上所發生的問題為主題，讓學生自己主動設計解 決問題的學習策略；教師站在指導者的立場，指導學生學習。學生在 探討此主題的活動過程中，很自然地學到科學知識、科學方法和科學 態度。(引自鄭可偉，民90)

Cheek(1994)認為 STS 科學教育理念所具有的特質如下：(引自吳璧 純、甘漢銧，民90)

(一) 強調科學、技術、社會間之交互作用。

(二) 提昇學生對於科學、技術、社會議題的覺知。

(三) 包括倫理與價值內涵考量。

(四) 能培養學生做決策的能力與技巧。

(五) 能增進學生對於科技應用的了解。

(六) 能促使學生參與社區活動與地方結合。

三、 STS 教學之模式

吳璧純、甘漢銧(民 90)認為 STS 教學模式內涵，可從 STS 的議題 調查與討論，或由教學目標與教學策略的觀點兩方面來研究。

在以 STS 議題方面，有些 STS 課程多以攸關全體人類未來所面臨 的重大生存問題為主，例如:世界性的飢餓與食物資源、人口成長、空

在以 STS 議題方面，有些 STS 課程多以攸關全體人類未來所面臨 的重大生存問題為主，例如:世界性的飢餓與食物資源、人口成長、空