第二章 文獻探討
第二節 STS 教學
STS 教育是一種將科學、技術與社會(Science ,Technology and Society)互 相結合並統整在一起的科學教育(蘇育任,2001)。同時 STS 是一種思潮,也 是一項教育改革運動(Yager ,1996),這是一股學術界對科學本質及科技發展的 研究風潮,也是科學與技術對於社會所產生影響的省思。
一、STS 的定義與理念 (一)STS 的定義
STS 指的是 S(Science)、T(Technology)、S(Society),第一個 S(科 學)代表學習的是科學課程,第二個 T(技學或科技)代表和解決問題有關的 技藝或心智運作能力,第三個 S(社會)代表探討的主題是和日常生活或社會 有關的議題。
STS 教學是自 1980 年代以來,美國科學教育界提倡一種以學生生活上所 遭遇的問題為議題,由學生以自動自主的活動方式,在解決問題的過程中,獲 得學識的增進及能力的增強的一種教學模式(陳文典,1997)。其起源是二次 大戰以後,人們因為科技快速發展,生活品質大為改善,但也引發了環境遭受 破壞的問題。此外,隨著環境快速變遷,美國科學教育逐漸出現問題,學生們 對於科學不再抱有興趣,中小學學生學習意願低落,高中生科學素養不足,學 者們研究後發現,此現象乃是科學教育過渡偏重於科學概念及過程技能所導 致,於是美國科學教育界興起了一股「所有學生的科學教育」的思潮。
美國 1960 年代的科學教育是將科學與科技分開的,而 STS 意指用科技 連結科學和社會(Yager , 1993)。STS 在初期並未有明確的定義,而是先從設 計課程與教學著手(莊奇勳,1997)。直到 1980 年 Ziman 的著作「科學與社 會的教學」(Teaching and-14-Learning about Science and Society)出版,才正式 出現 STS 的名詞。在科學課程的教學上,STS 是以生活化的問題來引起學習 動機,以學生本位進行主動的學習和探究,在解決問題的過程中學到科學的知 能和技能,以及思考能力和價值判斷,解決自身的問題和學習生涯的規劃,並 將所學應用在社會生活中,為做一位公民做好準備(黃慧貞,2006)。
(二)STS 的教學理念
STS 教育是一種將科學、技術和社會結合統整在一起的科學教育(蘇育 任,2001),是一種思潮、一項教育的改革運動,也是一股學術界對科學本質 和科技 發展的研究風潮,更是科學和科技對社會所產生的影響之省思。其主 要精神意涵 影響科學教育的改革,可說是引領世界科學教育的風潮(Yager , 1996)。
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在 STS 教學理念中,學習不僅能獲得知識的涵養,也能培養處理事情的 能力與價值的判斷,國內學者認為 STS 教學理念應具備以下幾點特質,研究 者加以歸納並說明(陳文典,1998、黃鴻博,1998、黃萬居,2002):
1、選擇與生活相關的議題著手:以生活上或社會上所關心的事件為教學題 材,並可根據時事來調整教材內容,提升學生學習興趣。
2、培養解決問題的能力:將所學到的技能和概念與學習情境配合,應用到 解決問題的過程中,並從中再建構新的知識和技能。
3、以學生為學習的中心:鼓勵學生自己去從事探究活動,養成學生主動學 習的能力。
Yager 等人則認為,科學教育如果只強調科學知識的追求,因真正成為科 學家及工程師者畢竟仍為少數,大部分的學生對科學仍然興趣缺乏(引自林顯 輝,1991)。所以,林顯輝(1991)認為 STS 的科教理念,是將科學定義為
「科學不僅是知識,它亦是過程方法、態度、創造力以及應用等五個領域的綜 合體」。而 STS 最主要的目的是在讓學生能對科學產生興趣,而能真正培養 出具有科學素養的國民。
Aikenhead(1994)認為 STS 教學是以學童日常生活中或社會上所發生之 議題為主題,讓學童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,指導學童學習。學童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。進行 STS 科學課程的教學,必須使用一套範疇頗為廣 泛的教學策略,如擴散性思考、小組合作學習、小組討論、解決問題、角色扮 演、做決定等(引自張祐誠,2011)。
綜觀上述而言,STS 教學的理念乃是基於學生從問題裡找出解決的方法 和策略、以學生生活和興趣為主,重視小組間的合作學習,將科學與社會藉由 科技連結起來的一種學習方式,而這種學習方式,能讓學生與周遭生活與社會 議題更加貼近,並且能將其應用於日常生活中,以學習更多的成長經驗。
二、STS 的教學模式
STS 在教學上的運用,不論是建構導向的教學模式、動態教學模式或主題探 索式教學,皆以社會議題或生活問題來引起學生學習的興趣,邀請並激勵學習,
在探討的過程中學習知識和能力,鼓勵學生多思考及研究設計,並將習得的知識 和能力應用在生活中,充分表現「做中學」和「教育卽生活」的精神。以下從 STS 融入現行教育之教學方法,選擇學習內容及教學流程三方面來看:
(一)STS 融入現行教育之教學方法
在 STS 教學融入課程方面,根據目前國內教育情況,還是以現行既有的 教育課程為主軸,因此若須於課堂中進行教學活動,教學活動則必須配合現有 課程架構。因此,如何將 STS 教學活動融入現行教育,提出三種方式供參考
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(鍾敏綺,2004):
1、選擇小主題融入既有課程:不改變原有課程架構、教學目標、課程內容 的緊密與完整,只在適合的單元引入 STS 教學的方式,是目前最可行的 融入方式。
2、延伸現有的單元課程:修正或創造 STS 的教學內容納入現有的課程之中,
使用數星期或數月的時間進行教學,內容呈現上較具彈性。
3、創立一個全新的課程:以現今社會議題來設計一學期或學年的課程,有 機會發展深入、有內涵且緊密完整的 STS 課程,學生能夠充分探討科 學、技學、社會三者之關係。
(二)選擇學習內容
STS 教學學習內容可作為研究者教學設計之參考,以增進學習興趣及豐 富性,黃鴻博(1997)認為進行 STS 教學時,主要包括五項學習內容:
1、社會或生活議題
社會或生活事件的題材可從新聞事件、地區性議題、歷史事件或日常生 活中獲得。
2、科學概念與方法
需考慮議題中所蘊含的科學概念,從正式課程中延伸出科學概念,並與 社會、技學相連結,是較適合的方式。
3、技學產品與程序
教學活動中,技學產品與程序可由不同的方式融入。
4、價值觀與行動
STS 教學重視社會價值觀的問題,然而價值觀的培養不應是強迫學生接 受而是讓學生從不同觀點中,獲得共識。
5、學習策略與技巧
STS 教學所使用的活動多樣,包括教師講解、小組討論、媒體使用、實 驗探究、戶外調查、戶外遊戲、角色扮演、腦力激盪、資料蒐集、問題 解決活動等,讓學生從實際經驗中學習。
(三)教學流程
STS 教學的程序可由圖 2-1 中說明,STS 的教學是由社會的層面開始進 行,進而帶入技學和傳統科學的知識,最後學生可將學習的科學知識應用在科 技和社會議題(張祐誠,2011)。
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圖 2-1 STS 教學順序(Aikenhead , 1994)
依據學者所提出幾種 STS 融入現行教育之方法、學習內容與教學流程,本 研究所使用的為創立一個全新的課程,藉由以社會或生活議題、科學概念與方法 和學習策略與技巧的學習內容作為課程的主題,選擇與金門息息相關的主題,「金 門的鹽」與「金門的坑道」,作為幼兒探索科學活動過程的媒介。鹽對金門早期 經濟有莫大的影響,且是幼兒日常生活中很常見到的素材,坑道保有金門特色,
與金門戰爭歷史發展密不可分,透過這兩個主題發展出的科學活動課程,配合多 樣性的教學活動,不僅能讓幼兒更了解文化的意涵、延伸更豐富的科學概念,並 增加活動的精采度,增添幼兒更多的學習興趣。
STS 教學是統整科學、技術和社會的教育理念,以社會上或生活中的問題為 議題,讓學生產生興趣和好奇心,主動加以探討、尋求解決的方法,以解決生活 周遭的問題,而教學模式可因不同的教材或教學方式而有不同的設計(張佑誠,
2011)。本研究以主題探討的 STS 教學模式來進行,運用地方本位的特色作為 活動主題,讓幼兒透過實際體驗的操作、增加幼兒興趣與好奇心,培養科學活動 的程序能力及科學態度,並從中習得科學知識。
在「金門的鹽」主題中,主要藉由金門的鹽主要來源與製鹽過程,及認識鹽 在金門文化中的民俗應用,瞭解金門的鹽為海鹽後,引發幼兒思考金門過去社 會,在海鹽製作的步驟與方法(Society),並設計如何將海水蒸發引出鹽、提高 海水濃度的相關活動,讓幼兒親自動手操作,進行蒸發、溶解與飽和的實驗
(Technology),透過實驗過程中,培養幼兒在活動中的科學程序能力、科學態 度與科學認知能力(Science)。
運用 STS 教學模式於「金門的坑道」主題裡,則是藉由金門戰爭背景下的
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(Science)。
三、國內 STS 的相關研究
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感度、行動技能、行動經驗。
研究者發現,目前國內從事 STS 研究的論文中,研究方法多採用準實驗研 究法,藉由實驗組與對照組之設計,以檢視 STS 教學之成效;從研究結果來看,
STS 教學對於學生在很多方面的表現都有提升的效果,在認知及技能方面有正 向成長;從態度方面來看,可以發現此教學不僅能提高學生本身的學習興趣,教 師也呈現正向的態度。而從研究對象來看,多以國小教育為主,缺乏幼兒教育的 研究,而幼兒教育裡所提倡的本土化教學和以主題發展課程的概念,皆符合 STS
STS 教學對於學生在很多方面的表現都有提升的效果,在認知及技能方面有正 向成長;從態度方面來看,可以發現此教學不僅能提高學生本身的學習興趣,教 師也呈現正向的態度。而從研究對象來看,多以國小教育為主,缺乏幼兒教育的 研究,而幼兒教育裡所提倡的本土化教學和以主題發展課程的概念,皆符合 STS