第一章 緒論
第一節 STS 簡介
第一節 STS 簡介
一、STS 的定義與特質
STS 代 表 什 麼 意 義 呢 ？ STS 就 是 科 學 ﹙ science ﹚、 技 學
﹙technology﹚、社會﹙society﹚三者結合的科學教育。而科學的工 作就是處理事件的前後因果關係，因此學校的科學教育應該要培養學 生具備此能力，事實上，學校的科學課程卻很少培養出學生的這種能 力﹙Yager,1991；Mayer,1992﹚。在傳統學校教育方式之下，往往無 法培養學生完備的科學能力，因此 STS 教育理念因而誕生。STS 的教 學策略就是希望學習者能利用所學的科學和技學來建構自己的知 識，產生解決問題的能力，用來解決社會問題，增進社會福利，改善 人民生活，並培養具有科學素養的國民，扛起跟科學有關的社會問題 的責任﹙Membiela,1999﹚；而科學、技學主要的目的是在提高人類高 度思維能力，改變思維模式以符合當代社會的發展，所以說它可以提 高人的素質﹙熊召弟，2000﹚。徐慧萍﹙2000﹚的論文中，指出 Gardner 在 1983 年曾經建議各個科學學科應該要將科學應用到日常生活中或 是用在和科技有關的社會和環境問題上，例如溫室效應、臭氧層破壞 等全球性問題，決不是一個單純的生活問題，而是攸關人類生存的重 要課題，因此回想 Gardner 的建言更是令人深感重要。美國科學教師 協會﹙NSTA﹚定義 STS 為「人在經驗情景中的科學之教與學」﹙teaching and learning of science in the context of human experience﹚
﹙Yager,1992 ICASE﹚，也就是強調科學教育必須生活化。
雖然很多學者對於 STS 的定義看法不同，但是 Cheek﹙1994﹚所 整理提出的 STS 六項特質，卻是被大多數人所接受：
﹙一﹚STS 教育強調科學、技學與社會之間的交互作用。
﹙二﹚STS 教育在提昇學生對 STS 相關議題的覺知層次。
﹙三﹚STS 教育包括倫理與價值的考量。
﹙四﹚STS 教育能培養學生做決策的能力及技巧。
﹙五﹚STS 教育能增進學生對技學知識的理解。
﹙六﹚STS 教育促進學生參與社區的活動。
另外，美國科學教師協會﹙NSTA﹚也將 STS 界定出十一項特質﹙引
自王瑞振，2005﹚：
﹙一﹚由學生找出有趣且具衝擊性的問題。
﹙二﹚運用當地資源來尋求能夠用來解決問題的資訊。
﹙三﹚學生尋求資訊的活動能被用來解決真實生活的問題。
﹙四﹚學習的活動延伸至課堂、教室與學校之外。
﹙五﹚著眼於科學與技學對學生個人的衝擊。
﹙六﹚ 科學的內涵不應該僅是那些要求學生精熟以應對考試的內容。
﹙七﹚強調學生能夠應用以解決他們自身問題的過程技能。
﹙八﹚強調自我生涯規劃，特別是關於科學與技術方面的。
﹙九﹚當學生嘗試解決他們所發現的問題時，提供學生體驗公民角色 的機會。
﹙十﹚認識科學與技學對未來所造成衝擊的可能方式。
﹙十一﹚在學習的過程中，個人的問題可被提出且被尊重。
二、STS 教育理念
STS 學習者雖然受到科學教育的養成，但是不必將學習範圍侷限 在科學知識上，反而希望學習者能夠將所學得的科學精神及方法，去 解決生活上或社會上所遭遇的問題。在解決問題的過程中，除了運用 科學的知識外，還必須融入其他學科的知識，形成一種整合性的知 識，所以 STS 是一種統整式的學習，而不是一種拼湊式的學習。
STS 強調知識的學習過程是主動而非被動，學生對科學的了解是 經由個人和團體主動建構而來﹙郭重吉，2000﹚。而這種學習過程也 是一種自發性的學習，學習者基於自身的敏覺性，主動發現問題，做 更深入的探究，提出解決問題的方案，而在這一連串的學習過程中，
同時建構出自己的知識。至於這種建構學習是一種非常重要的學習，
因為在這過程中學習者能將學得的方法和技巧做有效的遷移，方能產 生解決問題的能力，換言之，學習過程比結果重要。建構式的學習者 往往較熱中於學習，而且經常能敏捷地在學校外頭的世界應用教室中 所強調與學習的概念和技能﹙林梅芬，1995﹚。
三、STS 教育目標
STS 的教育目標是培育具有高層次思考和創造力的現代化公民，
其內涵根據 Yager﹙1991﹚的說法如下：
﹙一﹚個人需求-讓學生學習自己立即可用的知識，幫助其日常生活 的運作，以適應日新月異的科技化世界；
﹙二﹚幫助個人扮演社會公民的角色-培養學生能對現今的社會問題 做決策，做出有意義的決定，並且提出解決的方案；
﹙三﹚職業-使學生學習和職業相關的知識，多討論在現在社會中的
科學以及和科學、技術相關的人、事、物，培養個人參與的興 趣和能力；
﹙四﹚幫助學生在科學上進修升學的預備-每個階段的學習都是在為 下一階段的學習做準備，為有志於從事科學研究的人提供學術 研究的基礎知識。
四、STS 學習目標
國內學者王澄霞﹙1996﹚提出 STS 學習目標及十項相關知能，其 學習目標主要是培養下列能力或觀點：
﹙一﹚解決問題的能力﹙problem solving﹚，
﹙二﹚做抉擇能力﹙decision making﹚，
﹙三﹚探究能力﹙inquiry﹚，
﹙四﹚創造能力﹙invention﹚，
﹙五﹚社會觀及世界觀﹙social/global view﹚，
﹙六﹚生涯規劃﹙career awareness﹚
另外十項 STS 相關基本知能如下：
﹙一﹚認識科學對富國及社會變遷之貢獻，即科學﹙科學家﹚如何使 社會從游牧變成農業、工業、高科技資訊時代，及對將來社會 之影響。
﹙二﹚認識自然資源是有限的，地球只有一個，科技有貢獻也有其極 限。資源管理應求最大利益而最小環境與健康之危害/負擔/
成本。
﹙三﹚發展解決科技有關社會問題之技能：將許多複雜問題分解為幾 個次階層的問題或其成份以便容易處理。
﹙四﹚發展對科技有關社會問題做抉擇之能力，即認識問題，收集所 有的可能解決辦法，選擇其中之一並辯護其選擇。
﹙五﹚培養處理有關科技、社會、倫理、道德相關問題之能力。
﹙六﹚讓學生有機會了解科技對於日常生活的重要性。
﹙七﹚促進學生對科技活動之興趣，並願意繼續選讀科學有關課程。
﹙八﹚發展成為能自律又能合作，能自立又能共同創造未來的好公民。
﹙九﹚認識一些學科間共同的基本概念，如系統﹙system﹚，交互作 用﹙interaction﹚，相對性﹙relativity﹚，變化﹙change﹚，
穩定﹙stability﹚。
﹙十﹚了解有關社會與科學議題的知識，可能包括一些不精確性、不 準確性及不確定性，需要找尋最佳的資訊來行事，但對既有的 論點和/或先前的結論需要進一步找資訊做再評估的認識。
五、STS 學習層次
徐慧萍﹙2000﹚的論文中，指出王澄霞在 1994 年提出 C-STS
﹙learning interactions of science-technology-society through chemistry﹚五個學習層次，當作教與學規劃的依據，用以引導教學 活動達到學習目標：
層次一、覺醒：對 STS 有正面的態度及察覺，發現問題，對議題有所 覺醒；
層次二、理解：獲得與統整與 STS 有關的知識和技能，了解議題之內 涵與相關資訊；
層次三、提出方案及解釋：針對議題，提出解決問題或抉擇的方案及 其解釋；
層次四、採取行動：執行有關所提出的 STS 方案的活動；
層次五、具有 STS 素養：即具有自立、批判性、創造性的心智習慣，
對 STS 問題能察覺、理解、統整成個人見解、提出方案並願 意行動的個性。
六、STS 教學策略
STS 教學是採用建構式主義的教與學策略。建構主義的教與學策 略由引發、探索、提出解決方案及其解釋以及採取行動四大項組成。
Heath﹙1992﹚等建議教學時可應用下列教學策略：
﹙一﹚模擬，
﹙二﹚師生合作學習，
﹙三﹚辯論，
﹙四﹚專題研究，
﹙五﹚討論，
﹙六﹚個案研究，
﹙七﹚調查，
﹙八﹚口頭報告，
﹙九﹚書面報告，
﹙十﹚角色扮演，
﹙十一﹚做抉擇，
﹙十二﹚小組合作學習及班級分享，
﹙十三﹚數據分析，
﹙十四﹚腦力激盪，
﹙十五﹚分類，
﹙十六﹚實地經驗。
七、STS 活動類型
王澄霞﹙1996﹚由各種 STS 活動資料中，整理出能使學習者有興 趣和意願的十二種 STS 教學活動類型：
﹙一﹚資料尋找
﹙二﹚鷹架設計
﹙三﹚腦力激盪
﹙四﹚認知圖
﹙五﹚故事接龍
﹙六﹚益智遊戲
﹙七﹚小組表演
﹙八﹚角色扮演
﹙九﹚辯論或討論
﹙十﹚協商或表決
﹙十一﹚實驗探究
﹙十二﹚實際探究
其中適合使用以達成：
﹙一﹚覺醒學習層次的活動有資料尋找、鷹架設計、腦力激盪、認知 圖、益智遊戲等五種活動類型；
﹙二﹚了解學習層次的活動有腦力激盪、認知圖、故事接龍、益智遊 戲、小組表演、角色扮演、辯論或討論等七種活動類型；
﹙三﹚提出方案層次的活動有認知圖、辯論或討論、協商或表決等三 種活動；
﹙四﹚行動層次的活動有協商或表決、實驗探究、實際探究等三種活 動。
此等活動類型各有特色，能引起不同學習層次學習者之學習意 願，都能使學習者建構 STS 相關知能，及教師專業能力﹙洪志明，
2007﹚。
所以 STS 學習模式強調自發性學習，學生自己規劃、從事身邊真 實問題為中心的合作學習，以培養開放性多層次思考，建構價值觀和 世界觀，並成為應變和對社會負責的公民。STS 學習也能激發學生的 創造力，並培養部分學生成為能解決問題的專家﹙洪志明，2007﹚。
八、STS 相關文獻
行政院國家科學委員會在民國 84 至 86 年間，特別委請國立台灣 師範大學化學系王澄霞及洪志明兩位教授，共同主持ㄧ個整合型的 STS 計畫，而這個計畫的主要內容如下：
﹙ㄧ﹚調查 STS 議題。
﹙二﹚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﹚。
﹙三﹚開發各種 STS 教學/評量策略與實施方法。
﹙四﹚評估 STS 師資培育內涵。
﹙五﹚建立 STS 模組開發的模式。
﹙六﹚尋找 STS 教師特徵。
﹙七﹚評鑑教師建構 STS 專業能力的成效。
﹙八﹚提出職前、在職 STS 師資培育內涵、架構及模式。
﹙九﹚提出 STS 教師檢定模式。
總計畫研究方法採小組討論會，而各子計畫則使用其適合的研究
總計畫研究方法採小組討論會，而各子計畫則使用其適合的研究