第二章 文獻探討
第一節 STS 教育理念
壹、STS 的歷史源起 (一)STS 的源起
STS 一詞最早出現在 John Ziman 所著的 Teaching and Learning About Science and Society(1980)一書中(林顯輝,1991、蘇宏仁,1996)。然而,
STS 的教育理念,最早提出的國家事實上應該是英國(連啟瑞、盧玉玲,
2003),英國的科學教育協會(The Association for Science Education,簡稱 ASE)在 1950 年代所主持的 Nuffield Science Project 陸續將 STS 教育理念編 入教材中,在1960、1970 年代之後大大的影響了全球各國的科學課程(魏 明通,1998),其中有兩個全國性的科學教育方案課程,即是以 STS 的教 育理念推行的,一為1981 年出版的 Science in Society,另一為 1983 年出 版的Science in a Social Context。
在美國,經過1960 年代科學教育主要在培養科學家及工程師的風潮 之後,隨著時代的變遷,美國民眾對科學教育的目的產生了質疑,於焉STS 教育理念在美國萌芽於1970 年,到 1977 年時,美國國家科學基金會
(National Science Foundation)委託 Harms 和 Yager 等科學教育學者,研 究一個診斷美國中小學科學教育改革的整合計畫(Project Synthesis),且於
1981 年發表結果,並描繪出 STS 的目標:1.讓學生使用科學,來改善他們 自己的生活,和應付日漸增加的科技世界做準備。2.教學生處理科技/社會 議題。3.規範出學生應該具有可以精熟處理 STS 議題的基本知識。4.給學 生正確的藍圖在STS 領域,使其具有資格和機會獲得職業(Yager,1990)。
在1986 年,國家科學教師協會(National Science Teachers Association, 簡稱NSTA)開始一個名叫 Search for Excellence in Science Education Program(SESE) 的研究,STS 的標準被提升,並且第二個 STS exemplars 的研究被執行。自此,STS 開始流行在學校的科學課程─一個區域用來辨 識新目標、新課程模組、新的教學策略和新的改革形式─被使用在科學教 育(Yager,1990)。
Cutcliffe(1989)認為 STS 教育在美國的發展可分為三個階段:第一階 段的STS 只著重在教導科學,並使學生體認他們的工作對社會的真正衝 擊;第二階段的STS 針對所有的學生,並強調科學與技學之間的社會過程 觀;而今第三階段,STS 是教育界的一個大趨勢。他的範圍超越了對一個 問題的社會性分析,而進入一個為大多數為非科學領域主修的學生設計課 程、發展科學素養的階段(蘇宏仁,1996)。由上述的論點可知,從 1980 年代以來,STS 教育逐漸受到重視及深具影響力(Layton,1994;
Solomon,1994;Yager,1993)在美國已經成為教育高水平科學素養的現代公 民不可或缺的一環了。
(二)STS 教育理念
在歷經1960年代的風潮之後,1980年代以後的美國科學教育目標有了 明顯的轉變,學者們普遍的認為應該將科學教育置於整體的社會脈絡之 中,讓科學、技學、社會及生活在教育的場域裡,使其更密切的相結合,
才能達到提升全民科學素養的目標(林顯輝,1991;黃鴻博,1994)。
Yager(1991)曾經將STS定義為「將技學當作科學與社會之間的橋樑,
以全球性、全國性或地方性的相關社會問題,來設計科學課程,讓學生對 這些與科學相關的社會問題,產生興趣以及好奇心,進而以科學的態度、
科學的探究過程和科學的概念,來尋找解決問題的方法,並讓學生產生創 造力,且能夠應用於社會之中。」
Cheek(1994)認為STS的教育理念是強調科學、技學以及社會間的交 互作用,並提升學生對STS相關議題的覺知層次,且包括倫理與價值內涵 的考量,增進學生對於科技應用的瞭解,以便培養學生做決策的能力與技 巧,並促使能學生參與社區的行動。
美國科學教師協會(NSTA)也曾對STS下如此的定義:STS是在人類 經驗生活情境中,進行科學的「教」與」「學」(teaching and learning of science in context of human experience),通常可稱之為「科學教育生活化」,並 提出11項STS的特性(NSTA, 1991):
(一)學生尋找適當的、有趣的及具衝擊性的問題。
(二)使用當地的資源來尋求解決問題的資訊。
(三)學生尋求資訊的相關活動能適用於解決真實生活中的問題。
(四)學習的活動延伸至課堂、教室和學校之外。
(五)著重於科學與技術對學生個人的衝擊。
(六)科學內容不僅只是學生為了準備考試而存在的概念。
(七)強調學生能使用過程技能去解決他們自身的問題。
(八)強調生涯規劃,特別是關於科學與技術方面。
(九)提供學生體驗公民的角色,嘗試解決他們已經確認的議題。
(十)確認科學與技術對未來可能的影響。
(十一)學習過程中,個人的議題可被提出和尊重。。
由上可知,STS課程可說是科學教育專業化走向之後的一次反向思 考;提倡一種人性化、生活化的體材,探討生活上實用的主題,且以實作
標準(National Science Education Standards, 簡稱NSES)在1996年進行科 學教育改革研究中,提出科學教育的四大目標:(1)學生能夠親身經驗 與瞭解自然世界的豐富與刺激;(2)學生在從事個人決策時,能夠使用 適當的科學方法與步驟;(3)學生能夠明智地討論科學或科技事件;(4)
透過知識的使用、理解及培育職業中科學的技能,以增加經濟的生產力。
且可由 Yager在1996的研究中可見一斑,Yager(1996)指出接受STS課程 的學生,在科學應用、創造力啟發、科學態度、科學技能、科學概念及科 學本質等方面的表現,都有優於或等齊於傳統課程訓練的學生。
貳、STS 教育研究在我國的發展
1990 年 5 月國立台灣師範大學科學教育中心,經由國家科學發展委員 會的經費補助,邀請美國愛荷華大學教授 Dr. Robert E. Yager 來國內講學開 始,台灣的科學教育也搭上STS 教育這班世界列車。王澄霞、陳文典等學 者從1993 年起投入 STS 教育的研究工作,致力於教學模組的開發、STS 師資培育及教學模式之探究。
1994 年 8 月國立台灣師範大學科學教育研究所在國家科學委員會教育 發展處支援下,再度邀請Yager 及其研究小組等人來台,舉辦「科學─技 學─社會的科學教育研討會」,研討會為期五天,百來位科教學者熱烈參 與廿場的演講與討論(魏明通,1998)。
1993 年起國科會核准王澄霞教授一系列的「STS 模組開發」,繼而1995 年核准王澄霞教授領導的「STS 師資培育整合型研究計畫」之後,開啟了 STS 教育研究的大門,使得更多的科教學者們投入 STS 教育的推廣與研 究,興起我國STS 研究與實驗教學的熱潮。
時至今日,國內有關 STS 的研究,在國科會計畫方面共有 82 篇(見
表2-1)。從 93 年一系列的模組開發開始,接續而來的教學研究、師資培
陳文典 NSC84-2511-S003-091
6 STS 師資培育:子計畫二:大一學生在 STS 教學模 式下學習物理所產生的
許蘭生 NSC84-2511-S003-093
7 STS 師資培育:子計畫三-建立 STS 教師專業能力基 準-化學領域
王澄霞 NSC84-2511-S003-094
8 STS 師資培育:子計畫四:聯結於生活的化學實驗 安全模組之開發
洪志明 NSC84-2511-S003-096
9 STS 師資培育:子計畫五:師範學院「國小 STS 教 學研究」課程之實施與
連啟瑞 NSC84-2511-S152-013
10 STS 師資培育: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 NSC84-2511-S152-014
11 STS 師資培育:子計畫七:師院普通化學實驗 STS 模組開發之研究
許春峰 NSC84-2511-S134-005
12 STS 師資培育:子計畫八:師院環境科學 STS 教學 模組之開發研究
莊奇勳 NSC84-2511-S023-007
13 STS 師資培育:子計畫九:培育教導國小學生具有 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 NSC84-2511-S133-010
14 STS 師資培育:子計畫十:開發師院核化學 STS 模 組及其合作學習之教學
蘇育任 NSC84-2511-S142-003
15 STS 模組開發:教師充實計畫─臭氧層、溫室效應 王澄霞 NSC84-2511-S003-017 16 STS 模組教材之開發與實驗研究 魏明通 NSC84-2511-S003-065
17 國小科學-技術-社會(STS)教學模組架構發展研究 盧玉玲 NSC84-2511-S152-008
18 化學、環境與社會 林孟山 NSC85-2511-S032-005
19 STS 師資培育:總計畫(第二年) 王澄霞 NSC86-2511-S003-013 20 子計畫二:開發 STS 教師檢定模式:班級實際教學
評量
王澄霞 NSC86-2511-S003-011
21 子計畫三:開發 STS 教師檢定模式-化學探究實驗 洪志明 NSC86-2511-S003-014 22 子計畫四:師範學院 STS 師資培育課程之發展-STS
教學方法研究
連啟瑞 NSC86-2511-S152-005
23 子計畫五:國小自然科教師運用 S(KPL)S 之 STS 模 組開發架構發展教學
盧玉玲 NSC86-2511-S152-004
24 STS 師資培育---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(II)
黃萬居 NSC86-2511-S133-002
25 子計畫八:開發師院核化學 STS 模組之研究(II)﹣以 輻射鋼筋與核能發
蘇育任 NSC86-2511-S142-003
26 以社會資源應用為中心之 STS 模組開發 靳知勤 NSC86-2511-S178-001
王澄霞 NSC87-2511-S003-055
31 STS 師資培育-總計畫(第三年):開發師院核化學 STS 模組之研究(III)-模糊理論在 STS 教學能力評 量上之應用研究
蘇育任 NSC87-2511-S142-004
32 STS 師資培育-總計畫(第三年):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 NSC87-2511-S003-047
33 STS 師資培育-國小教師非紙筆式評量工具設計能 力研究
盧玉玲 NSC87-2511-S152-011
34 STS 師資培育-國小自然科 STS 師資培育之研究 黃萬居 NSC87-2511-S133-003 35 STS 師資培育-由國民小學自然科 STS 教學模式之
教學實驗-探討教師所需之教學及評量技能
陳文典 NSC87-2511-S003-046
36 STS 師資培育-大學教育學程教學實習課程融入 STS 理念之規劃與教師專業成長
靳知勤 NSC87-2511-S029-002
37 STS 師資培育-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 NSC87-2511-S152-010
38 STS 師資培育(III)-應用網際網路開發發環境科學 STS 教學模組之研究
莊奇勳 NSC87-2511-S023-005
39 STS 教學對高一學生科學認識觀及認知結構之影響 蔡今中 NSC87-2511-S009-011
40 在國民小學實施 STS 教育之合作行動研究計畫 黃鴻博 NSC87-2511-S142-005 41 國小自然科師資培育實習模式研究-實習教師科學
概念發展知識評量研究(Ⅲ)
王龍錫 NSC87-2511-S153-003
42 以專題為基礎的教學與學習在國小高年級自然科實 施之研究
曾耀霆 NSC87-2511-S153-008
43 自然科學 STS 教學研究---總計畫 陳文典 NSC88-2511-S003-024 44 自然科學 STS 教學研究---國中 STS 教學研究---化學
領域
洪志明 NSC88-2511-S003-026
45 自然科學 STS 教學研究---國小 STS 模式教學所呈現 之實效與問題之探討
45 自然科學 STS 教學研究---國小 STS 模式教學所呈現 之實效與問題之探討