STS 教學策略及其相關研究

一、 STS 議題的選擇

Heath（1992）認為選擇STS 議題時，需考慮下列原則：首先應與學生生活有相 關性與應用性；其次考慮社會的成熟度與學生的認知發展程度，瞭解STS 議題對現今

的世界與學生個人一樣的重要，並具有轉移知識到課堂外事物的需要，使學生感到興 趣。

二、 STS 取向之教學

STS 教學應以生活裡或是社會上所關切的問題為議題，經由學生自行察覺並主 動地對問題從事研究， 藉由對問題的瞭解與對問題本身的重要性、價值評估，在處理 問題過程中經由設計、安排、操作與各種運用，獲得知識和能力的增強。陳文典（1997）

稱STS 教學模式是以科學性的探討、注重實做、關切生活及社會上應用價值的教學活 動模式，且教學同時考量科學／技術／社會三方面。STS 教學的內容應包括科學與技 術的互動、科學和社會的互動以及技術和社會的互動；教學順序可以由社會或生活的 領域開始，然後移至科技領域，再進入傳統科學。其後可再度接觸技術領域，讓學生 重新檢視稍早之前對於科技的認識，並應用剛學習的科學內容，以此掌握科學和技術 的更深層意義，最後應用於社會和生活的領域中（NSTA，1982；Gagne，1985；

Romiszowski，1989；蘇宏仁，1996）。根據王澄霞（1995a）之研究指出，STS 教學 之學習活動特徵是以學習者和問題爲中心，幷根據學習者已有的知識，連結於教室外 的世界、社會、文化和環境相關議題，以便培養能做抉擇及解決問題的高層次思考，

同時鼓勵個別學習與合作學習，以提升倫理及社會價值觀。

Yager（1992）主張STS 教學應採建構學習的模式，其基本的教學策略包括：

（一）先引發學生的想法，再呈現教師的想法與研讀課本後其他想法。

（二）鼓勵學生對彼此的概念與想法挑戰。

（三）強調互助合作、尊重個人，和分擔工作的合作學習策略。

（四）鼓勵反思與分析思考，幷給予充分的時間。

（五）尊重與應用學生的想法。

（六）鼓勵自我分析，蒐集支持想法的真實證據，以新經驗與證據來重新建構自己的 想法。

（七）運用學生的思考、經驗與興趣來引導課程。

（八）鼓勵運用不同的教學資訊來源，包括文字的材料與活生生的專家。

（九）採開放式的問題來引導學習。

Graham（1986）提出STS 教學應包含四個要素：

（一）社會問題及議題：與科學有關的社會議題乃是指一項議題根源於科學或技學， 且 當人們面對此一問題時，有不同的信念與價值觀。所有的議題必須具有某種社會 意義，並且有關於科學或技學。例如遺傳工程、動物之使用於科學實驗中、核能 廢料之棄置、核能之開發使用、森林砍伐、垃圾問題等，都是與科學有關的社會 議題。

（二）技學的過程與發明：科學對於社會的影響必須經由科技作為媒介。

以科學和科技做比較，學生通常對技學較具經驗且較感興趣。

（三）基本科學：基本科學是有組織的知識本體，包括基本的科學概念及原理，例如 力學、交互作用系統等。

（四）問題解決及決斷下達：關於與科學有關的社會議題可能不存在所謂的「正確答 案」， 只能選擇做出「較少錯誤的反應」。然而經過學習過程，學生對STS 議 題將能夠做出明智的抉擇，幷主動採取負責任的行爲，將抉擇付諸行動。所有 的行動及對科學資料的解釋、分析，都必須基於道德倫理的考量。

Fullick（1992）認為根據教學起點，將STS 議題融入學校課程的教學方式分為兩 大類： 第一類是以科學為起點（Science-First），學生先學習科學知識與概念之後，

在進行相關實驗，最後再導入STS 問題。第二類以應用為起點 (Application-First）， 先 由學生日常生活的環境以及他們熟悉的問題開始作為教學的起點，在探討問題的過程 中進而發現科學知識如何被應用在相關事物上。

由上述可瞭解，STS 教學就是建構主義的教學策略，以學生爲中心，學生才是主 角，讓學生親身體驗追求科學知識的過程，所獲得的科學概念可以長久維持的，教師

需要退居幕後扮演引導者的角色。

三、 STS 教學活動

STS 教學包含許多活動項目，教師可以運用六W 因素，適時選擇搭配最合適的 活動類型；六W 為：什麼（ What）、誰（Who）、何時（ When）、何地（Where）、

如何（How）、為什麼（Why）等因素（王澄霞，1996）。Solomon（1993） 認為，

根據課程內容的不同需求，STS 教育的活動類型可以包括個案研究、角色扮演、辯論、

討論、模擬、小組研究、數據分析、腦力激蕩、分類和行動種類，其中的行動種類又 包含了做決定活動、調查活動、探究實驗活動、解決問題及實地經驗。黃茂在與陳文 典（2000）指出，STS教學的設計是教師教學前的準備與規劃， 其目的是為輔助教學 進行，而非決定教學。STS教學的步驟如下：（一）議題拋出或引發；（二）分析問 題確定探究方向；（ 三） 探究活動的引導與協助；（四）成果發表或心得分享。以 學生爲主體的課程教學設計，其教學活動以教學現場中，教師與學生的實際互動而作 彈性調整，在教師引導之下，學生會提出許多想法與意見，透過討論、腦力激蕩等過 程，教師與學生皆能一起成長進步。

Heath（1992）建議，STS 教學活動可以包含以下項目：

（一）科學概念學習。

（二）圖書館尋找資料。

（三）從政府、私人機關收集資料。

（四）從活動中或適當場地收集自然科學數據。

（五）使用科學研究技術，收集資料。

（六）分析解釋資料，建議解決問題的方法。

（七）評估贊成和反對解決問題的方法。

（八）做決定。

（九）選擇決定解決方案及決定實施的過程。

（十）決定實施過程中，哪些是個人行動，哪些是小組行動，並評鑑結果。

教師要彈性選用，組合最適當的學習活動，以便作爲鷹架來引導學習。除了師生 熱心主動參與之外，尋找適當複雜性情境，才可使學習者進行思考性活動，由學生親 身經歷追求科學知識的過程，所獲得的科學概念是可以長久維持。

四、 STS 相關研究

（ 一） 國內實施STS 的情形

國內科教學者第一次接觸到 STS 是國科會於民國 79 年首度邀請邀請美國愛荷 華大學教授 Yager ( STS 計畫的領導人之一 ) 來國內的台灣師大科學教育中心演 講，宣導 STS 之教育理念。雖然在當時國內中小學科學教育對於 STS 的認識不深，

各級學校更沒有 STS 課程計畫的執行，大學更無相關研究。但由民國 80 年左右起，

王澄霞教授在國科會的鼓勵支持下，首先進行國內 STS 專題研究。之後行政院國家 科學委員會於民國 84 到 86 年三年期間，委請國立台灣師範大學化學系王澄霞及洪 志明教授，共同主持一個整合型 STS 計畫，其內容包括：

(1) 調查 STS 議題

(2) 針對不同問題、不同對象、不同地域、不同 STS 概念，由不同層面來探討、開發 能達成特定教學目標之代表性的 STS 學習活動類型 (含模組、評量工具)

(3) 開發各種 STS 教學 / 評量策略與實施方式 (4) 評估 STS 學習的成效

(5) 建立 STS 模組開發的模式 (6) 尋找 STS 教師特徵

(7) 評鑑教師建構 STS 專業能力的成效

(8)提出職前、在職 STS 師資培育內涵、架構及模式 (9) 提出 STS 教師檢定模式

總計畫研究方法採小組討論會，各子計畫使用其合適的研究法。(王澄霞、洪志明，1995

年整合型計畫報告書 )

民國 84 年 8 月 1日至民國 85 年 7 月 31日共 10 個子計畫：( 總計畫第一年 ) 子計畫一：大四學生以物理專題研究模式在 STS 教學導向下之學習效應 ( 陳文典) 子計畫二 : 大一學生在 STS 的教學模式下學習物理所產生的行為和態度上的改變

( 許蘭生)

子計畫三：建立 STS 教師專業能力基準：化學領域 (王澄霞)

子計畫四：STS 師資培育：連結於生活的化學實驗安全模組之開發 (洪志明) 子計畫五：師範學院「國小STS教學研究」課程之實施與成效評估 (連啟瑞)

子計畫六：由國小高年級「水」單元 STS 模組開發探討影響教師行為改變之因素 (盧 玉玲)

子計畫七：師院普通化學實驗 STS 模組開發的研究 (許春峰) 子計畫八：師院環境科學 STS 教學模組之開發研究 (莊奇勳)

子計畫九：培育能教導國小學生具有解決問題之能力與提高對科學的興趣之教師的研 究 (I) (黃萬居)

子計畫十：開發師院核化學 STS 模組與其合作學習教學之研究 (蘇育任)

民國 85 年 8 月 1日至民國 86 年 7 月 31日共 10 個子計畫：( 總計畫第二年 ) 子計畫一：國小教師非紙筆式評量工具設計能力研究 (盧玉玲)

子計畫二：師範學院「國小 STS 教學研究』一一課程之實施成效評估研究 (連啟瑞) 子計畫三：開發 STS 教師檢定模式：班級實際教學評量 (王澄霞)

子計畫四：開發 STS 教師檢定模式：化學探究實驗 (洪志明)

子計畫五：由國小自然科 STS 教學模組之開發培育師院學生 STS 教學能力(許春峰) 子計畫六：師院環境科學 STS 教學模組之開發研究 (莊奇勳)

子計畫七：培育能教導國小學生具有解決問題之能力與提高對科學的興趣之教師的研 究 (黃萬居)

子計畫八：運用模組開發活動培育 STS 教師之可行性研究 (蘇育任)

子計畫九：STS 師資培育一一一以社會資源應用為中心之模組開發 (靳知勤) 子計畫十：由STS教學模式在國中施行情況看一教師之必要能力 (陳文典)

民國86 年 8 月 1 日至民國 87 年 7 月 31 日 ( 總計畫第三年 )

子計畫一：培養教師使其能開發學生創造力：STS 探究實驗設計 (王澄霞) 子計畫二：透過電腦網路培養職前化學教師設計 STS 模組之能力 (洪志明)

子計畫三：由國民小學自然科 STS 教學模式之教學實驗一一探討教師所需之教學及 評量技能 (陳文典)

子計畫四：師範學院『國小 STS 教學研究』課程之實施成效評估研究 (連啟瑞) 子計畫五：職前或在職 STS 教師非紙筆式評量工具設計能力研究 (盧玉玲) 子計畫六：模糊理論在 STS 教學能力評量之應用研究 (蘇育任)

子計畫七：培養國小自然科 STS 教師之研究 (黃萬居)

子計畫七：培養國小自然科 STS 教師之研究 (黃萬居)