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SIS科技史教學活動對學生批判思考能力之影響初探研究

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(1)

收稿日期:

2012/2/20

修訂日期:

2012/5115

接受日期:

2012/6/27

SIS科技史教學活動對學生批判思

考能力之影響初探研究

范斯淳博士生、蔡勝安博士生、張淑芬博士生

。國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系

摘要

本研究之目的在於藉由融合科技史與 STS議題的教學活動,建立學生多面向批判思考科

技議題的能力,進而暸解 STS教學活動對學生批判思考廣度之影響。研究對象為 126位新北市

某國中八年、妓學生,整體教學實驗歷時三週'教學活動之設計以能源、動力史為主題分成三大

階段,首先運用蒸氣機引導學生暸解科技發展與社會互動的相關因素,而後嘗試從不同角度

分析影響內燃機發展的因素,最後針對桔能議題進行批判思考。教學結束之後,研究者針對

學生填寫的兩份學習單進行評分,並探討學生批判思考面向的改變情形。經分析與討論後,

本研究獲得以下三點結論: (1)透過 STS取向之科技史教學活動,可故發學生多面向思考之

能力; (2) 學生批判思考之深度及廣度會受限於其先備知識及生活經驗之影響,並易侷限

於技術層面的觀點; (3)在進行批判思考能力之教學時,應依照學科特性將批判思考能力

作細部且有層次的區分,並於適當的教學情境中進行逐步的養成。 關鍵詞: STS 、科技史教學活動、批判思考能力

(2)

STS科按史教學活動對學生批判思考能力之影響初探研究

A Preliminary Study of the Effect of STS Activities on the History of Technology on Students' Critical Thinking

Manuscript received: Feb 20

,

2012

Modified: May 15

,

2012

Accepted: lun 27

,

2012

A Preliminary Study of the Effect of STS

Activities on the History of Technology

on Students' Critical Thinking

Szu-Chun Fan Ph.D. Student

、 Sheng-An

Tsai Ph.D. Student

Shu-Fen Chang Ph.D. Student

©

Departmen

of

TechnologγApplica↑ion

and Human Resource

Developmer汁,

National Taiwan Normal University

Abstract

Thepu中ose

of this study was to develop students' ability to think

critically 企om

STS activities

regarding with technology

histo旬,

and to examine the effect on students'

critical thinking. One

hundred and twenty-six 8th grade students participated in this three-week study. The history of

energy and power was used as the theme of STS activities which were divided into three stages. In

the first stage

,

the history of steam engine was used as an example to assist students understanding

the factors that influence the development of technology and society. In the second stage

,

students

were required to analyze the factors that affect the development of internal combustion engine and

society from different aspects. In the final stage

,

students were required to employ their critical

thinking abilities to analyze the nuclear power issues provided. Based on the results

,

the following

conclusions were made:

(1)

Students' multi-dimensional thinking ability can be stimulated

through STS activities of technology history.

(2) Facing technology issues

,

students tend to be

restricted by their prior knowledge

,

living experiences

,

and technical think.

( 3) When teaching

critical thinking

,

teachers need to design STS activities based on the nature of the subject to develop

students' critical thinking abilities in different levels.

Keywords: STS

,

History of technology teaching activity

,

critical thinking ability

(3)

~、

一,全 一主主.一二二主

宜、目。再

身處在科技世界中,我們必須瞭解科技 對人類社會所帶來的影響,亦需瞭解種種社 會因素對科技發展所造成的推引。在過去, 人們往往認為科技是為了滿足人們生存的需 求而創造,乃是為克服人們生活中所遭過到 的問題而發展,人們可藉由科學與技術的不 斷突破,達到人定勝天的目的。但近年來, 各種自然與人為的災害,已使得人們開始省 思科技與人、科技與自然以及科技與社會之 間的相互關係。在科學與科技教育的領域, 科學、科技與社會(

Science

,

Technology

&

Society

,

STS) 的議題越來越受到重視,人們 除了享受科學與科技進步所帶來的便利外, 也開始警覺到其背後可能造成的影響或危 害。 STS 意指「在人類經驗脈絡中教導科學 與學習科學 J

(Yager

,

1992)

,其中的「人 類經驗脈絡」即是人類的發展歷史,其強調 的是科技和科學之發展與人類的發展息息相 關。是故,現代教育在教導科技或科學時, 應更重視其與人類所產生之互動與影響。 現今的科技教育中,多數教學活動設計 之目的,皆著重在提升學生之創造力或問題 解決能力,故其教學活動多是以提升學生創 造力或問題解決能力之「設計與製作活動」 為主軸,其原因在於可以立即見到學生的學 習成效,而其成效亦較為大眾所重視,相對 之下,培養學生面對科技議題之批判思考能 力的活動則較為少見。STS教學活動最主要 的目的,就是希望學生能從多面向的角度省 思科技議題,進而培養學生面對科技時的批 判思考能力。 Cheek

( 1994

)指出, STS 教 學真有: (1) 強調科學、科技與社會之間 的交互作用; (2) 提升學生對STS相關論題 的覺知層次; (3)引導學生重視倫理與價 值的考量; (4) 培養學生作決策的能力及 技巧; (5) 增進學生對科技知識的理解;

( 6

)促使學生參與社區的行動等六大功 能。因此,透過 STS 教學活動培養學生具有 對科技議題進行批判思考的能力,可彌補當 前科技教育較為不足之處,並將科技教育提 升至更高層次。 批判思考能力意指面對各種事物與訊 息的邏輯思考能力,也涵蓋著能界定問題、 判斷資訊、推論與做出價值判斷的問題解決

能力 (Cohen ,

Salas

,

&

Riedel

,

2002; Cottrell

,

2005; Maiorana

,

1992; Norris & Ennis

,

1989;

Robinson

,

1996; Smith

,

1990) 。在針對科技 與社會議題進行批判思考時,學生所應具備 的批判思考能力包含; (1) 釐清問題的能 力; (2) 判斷訊息可信度的能力; (3)正 確推論的能力; (4) 做出合理價值判斷的 能力。在培養這四項能力之前,學生必須具 有足夠的背景知識、邏輯思維技巧以及正確 的批判思考態度。以 STS教學而言,學生最 需要建立的便是能從多面向角度看待科技與 社會議題的態度與能力,因為唯有能站在不 同的角度看事情,方能真正釐清問題之所 在,方能客觀的判斷訊息的可信度,以及做 出正確的推理與判斷,而這就是批判思考能 力。 因此,為規劃出培養學生具備科技批 判思考能力的教學活動,研究者嘗試以科技

(4)

STS科技史教學活動對學生批判思考能力之影響初擇研究

A Preliminary Study of the Effect of STS Activities on the History of Technology on

S札Jden帖,

Cri

ical Thinking

史為活動之內涵,發展 STS 取向之批判思考 教學活動。其著眼點乃是科技發展的歷程 中,必然受到許多社會、經濟與文化因素 之影響,而科技的發展,亦會對於人類社 會、環境與文化等層面造成巨大的改變(許 良,

2004 ; Basalla

,

1988

,

Hallstrom

&

Gyberg

,

2009

)。藉由科技史所發展之教學活動,可

呈現出人類科技知識累積的歷程(

Basalla

,

1988)

,能幫助學生瞭解人類如何運用創 意與知識進行創造思考與問題解決的過程

(Mokyr

,

1990)

,更可具體的展現出科技發 展與社會互動的歷程 (Hallstrom

&

Gyberg

,

2009; Lee

,

2011

)。因此,科技史中的 STS探 討,即是積極地從歷史脈,格中去找尋人們應 對自然種種努力的意義,並發掘科技與社會 互動的發展及對人們產生的影響。換言之, 生活科技的課程,可藉由科技史從技術面、 經濟面、文化面及社會面,多元地省思並批 判科技發展對人類的過去、現在與未來的影 響。透過妥善規劃的科技史內容,能呈現出 豐富的科技發展相關知識,並藉由科技與社 會互動的實例,協助學生培養出多面向思考 科技議題的觀點,進而建立學生後續進行高 階之批判思考能力學習的基礎。 然而,任何能力的培養都非是短時間 的教學活動就可養成,因此,本研究主要聚 焦於探討學生在接受 STS 之教學活動後,其 面對科技議題之思考面向是否有所差異或變 化。具體而言,本研究的目的在於藉由融合 科技史與 STS議題的教學活動,啟發學生批 判思考的基礎能力,亦即多面向思考科技 議題的能力,進而瞭解 STS 教學活動對學生 批判思考「廣度」之影響,並據此提出運 用 STS 教學活動培養學生批判思考能力之建 議 o

貳、文獻探討

一、影響科技發展的社會因

素: STS 取向的科技史

內涵

科技乃是人類為滿足自身需求所進行 的創新與改變,透過科技史的闡述,可以 瞭解在人類歷史中,對人類生活造成顯著 影響的各項科技成就,提供我們反思、借 鏡、比較以及可能學習的參考(

International

Technology Education Association

[!T

EA

],

2000)

oLee

(2011) 曾指出,歷史、社 會、文化和環保知識,豐富了當代設計理論 和科技實踐中的創造性和創新的基礎,而提 供學生科技史中與生活相關的、主題性的和 文化性的實例,則可幫助學生連結其日常生 活的經驗,進而學習新的領域。 在科技史教學的相關研究中, I 科技發 展史」以及「科學、科技與社會(

STS)

J 為教材發展的兩大面向。科技發展史主要透 過科技產品發展的歷程,藉由觀摩、學習與 思考過去人們在某項科技產品或科技領域創 新發明的歷程,達到提升學生創造力或問題 解決能力的目的(程俊博,

2005

;蔡東鐘,

2005

;李怡慧,

2009)

,而 STS取向的科技 史教材則是透過探討科技對社會、經濟、政 治、文化等層面的影響,藉此培養學生的人

(5)

4為

文素養或是批判思考能力(謝丈斌、游光 日召 ,

2005 ; Hallstrom

&

Gybe唔, 2009

)

在 STS取向的科技史內涵中,許多學者 皆曾針對影響科技發展的各項社會因素加以 分析,其中 Basalla

( 1988

)曾提出「社會經 濟」與「文化」乃是影響科技發展與創新的 重要因素,而其中社會經濟層面包括手工製 品的演進、市場需求、勞動力不足、專利權 以及工業研究實驗室等因素;而在文化層 面,則是科技對於人類的生活與文化結構的 改變,及文化對於科技的影響。 De Vries和

Tamir ( 1997

)聚焦在科技與社會、經濟和文 化之間的互動歷史與探討,認為科技的創新 應詮釋為社會的建構,強調應探討科技在社 會的建構過程中所扮演的角色。此外,許良

(2004

)在技術與社會互動論中,提出科技 與社會的關係'包含社會、經濟與政治三個 層面,其強調科技的創新與發展不僅有其科 技體系的內在動因,還有著外在的社會需求 及社會狀況,而其中科技與文化的互動,還 可細分為由科技所支撐與引導的文化型態, 以及必須置於適合促進其發展的文化體中, 才會順利成長的科技產品。此外,科技發展 對經濟的發展有著巨大的影響,市場的需求 會主導著科技的發展,而任何科技的發明與 發展同樣亦需要特定的社會經濟條件方能順 利推動 o 而除了文化及經濟的影響,政治亦 是影響科技發展與否的重要因素。 除上述學者所提出之理論外,在教學 活動的規劃上,為充分展現上述科技與社會 互動的因素,達到所欲達成的教學目的, Hallstrom和Gyberg (2009) 提出一個科技與 歷史交互作用的分析模式,協助科技教師與 學者決定哪些科技的歷史文物和制度應包括 在科技教育的課程與教學中,並分析哪些科 技變革的關鍵問題是學生所應瞭解的。其模 式如圖l 所示:

\

(6)

STS科措史教學活動對學生批判思考能力之影響初探研究

A Preliminary S

udy of the

Eff

ec

of STS Activities on

he History of Technology on Students' Cri

ical Thinking

由圖 1 可以看出,科技的發展並非單受 其技術層面演進之影響,其發展的歷程必會 受到各種社會行為者和外在社會因素的影 響,這包含發明家、系統開發商、用戶與其 他相關人員、政治與經濟驅動力、科技的先 決條件、正式的規則(如:法律)以及非正 式規則(如文化價值)的相互作用。此外, 該模式亦定義了科技發展的特性與影響其發 展的相關因素,包含: (1)需求、行為、 知識; (2) 科學的先備條件; (3)科技的 先備條件; (4) 政治驅動力; (5) 經濟 推動力; (6) 正式與非正式的規則;

(7)

其他未知的因素等。Halls

tromfDGy berg

(

2009) 在其理論當中並未精確指出各因素 間相互作用的關係與強度,其原因在於因素 間的相互作用雖然存在,但互動的關係與影 響程度則會視科技的不同而有所差異。各種 人員、因素與技術在不同的時間和空間彼此 互相影響,除此之外,那不屬於任何箭頭的 問號,代表著科技的發展還會有其他潛在且 未知的影響因素存在。

二、科技議題的批判思考能

在國內外批判思考相關研究中,學者針 對批判思考所提出的定義以及批判思考能力 所涵蓋的向度所持的看法皆不盡相同,有些 學者認為批判思考不僅是人們針對所獲取的 訊息加以分析、推論與判斷,以形成自身的 概念與行動準則的邏輯思考能力 (Cohen

et

泣,

2002;

Cottrell,別的;

Robinson

,

1996)

;有 些學者則認為批判思考是面對問題時能夠透 過觀察、溝通以針對各種資訊來源進行詮釋 和評估,並就問題進行合理的推理與論證, 最後做出正確之價值判斷與行動的問題解決 能力 (Maiorana,

1992; Norris

&

Ennis

,

1989;

Smith

,

1990) 。 細觀上述兩種針對批判思考之看法可 以發現,前者較為聚焦在基礎邏輯思考能力 的界定,而後者則是以現實情境之問題解決 為主要出發點。從邏輯推理的角度來看,批 判思考主要需培養的能力多偏向對於訊息或 資料正確性的判斷技巧方面,其中包含:分 析、解釋、推論、辨別、評估、歸納、評 鑑等,例如:葉玉珠 (2003 )便將批判思考 能力界定為: (1)辨認假設; (2) 歸納; (3)演繹; (4) 解釋; (5) 評鑑等思考 技巧。而從問題解決的角度來看,對於批判 思考能力內涵之區分則偏重在對於問題解 決歷程中所需的相關能力,例如:確認問 題、鑑定訊息、正確推論、合理行動與判斷 等,例如:劉秀瑛 (2008 )在其所發展之高 中生批判思考能力測驗中,則將其區分為: (1)分析:定義問題、判斷主客觀環境的 接受情形; (2) 省思:省思問題形成的相 關因素; (3)判斷:找出關鍵因素、評估 可行方案; (4) 澄清:澄清不同看法、落 實改善方案等。 以批判思考能力之培育而言,邏輯思 考乃是問題解決能力之基礎,而問題解決則 為邏輯思考技巧之運用,兩者皆是批判思 考能力中不可或缺的部分,女DNorris和Ennis

(7)

~

( 1989

)便指出,批判思考能力應含括有: (1)基礎的澄清:能專注於問題的重點、 能分析論點、能提出及回答有助澄清或質疑 的問題; (2) 基本的支持:能判斷消息來 源的可信度、能觀察及評估觀察報告的可 靠性; (3)推論:能演繹並加以評估、能 歸納並加以評估、能做價值判斷並加以評 估; (4) 進階的澄清:能定義名詞並評估 其定義、能確認假設策略與手段:能決定採 用一種行動、能與他人互動等面向。 Fisher

( 2001

)則認為良好的批判思考能力應包 含: (1) 分析和評估論證; (2) 釐清概 念; (3)判斷訊息的可接受度; (4) 判斷 訊息的可信度; (5) 判斷推論; (6) 因果 解釋; (7) 處理決定或建議等能力。 綜合上述學者對於批判思考能力之定 義,以及前述針對科技與社會互動因素之探 討,研究者認為在針對科技與社會相關議題 進行批判思考時,最重要的目標乃是瞭解與 省思科技對於人們所可能或已然造成之正、 負面影響,並能對於科技之選用做出正確的 價值判斷,同時能對於全球科技議題之發展 有所瞭解。因此,具體而言,在面對科技 議題時,學生所應具備的批判思考能力包 含以下四個面向: (1)釐清問題:可察覺 問題、掌握重點,瞭解事實狀況的能力。

(2

)判斷訊息可信度:能判斷自己或別人 所收集的資料內容是否可靠,能以客觀的態 度評鑑資料來源的可信度,鑑別所下定義是 否得當。(3)正確推論:能依據可信的資 料來源及相關知識做出客觀的推論。 (4

)

合理的價值判斷:能自我檢驗推衍的結果, 判斷歸納所得的結論是否得當,並對結果給 予評鑑。 在國內外許多 STS與批判思考之研究皆 指出,無論是問題解決或批判思考能力,皆 不可能憑空發生或於短時間內養成,學生必 須具備足夠的相關知識,並將知識與日常經 驗常識之結合活用方能進行 (Norris ,

1985;

品lcPeck,

1990; Miri

,

David

,

&

Uri

,

2007; Paul

,

1990

)。換言之,要使學生能夠釐清問題、 判斷訊息可信度並做出正確推論前,必須使 學生其備足夠的背景知識,並引導學生將知 識活用在對問題的思考之上。而在知識運用 的過程中,開拓學生批判思考的面向,使其 能從不同角度看待科技議題,則是協助其培 養批判思考能力的第一步。更具體來說,無 論是想釐清問題或是想要判斷訊息可信度, 都必須先能客觀的進行邏輯思考,而客觀思 考的重點,即是必須具備開放的心胸,能站 在不同人的角度思考問題。因此,對於國中 學生而言,建立其多角度思考科技議題的概 念與能力,乃是建立其批判思考能力前不可 或缺的關鍵,亦是本研究教學活動設計的主 要目的。 綜合上述針對 STS取向之科技史內涵分 析,本研究在教學活動所發展的教材內容, 除了蘊含有基礎的科技知識教學外,將透過 科技史呈現科技發展歷程中,科技與社會 的互動關係'以及其重要影響因素,藉此引 導學生從社會、經濟、文化等不同層面思考 科技的發展歷程、為何改變、為何所用的關 鍵,以啟發學生多面向思考的能力,進而引 導其批判思考能力的養成。

(8)

STS科技史教學活動對學生批判思考能力之影響初探研究

A Preliminary S•udyof•he Effect of STS Activities on the History of Technology onStuden帖,Critical Thinking

參、研究設計

一、研究設計與研究對象

綜合相關文獻之分析,本研究嘗試將 STS 、科技史及批判思考之理論融入於國中 生活科技課程,設計一套 STS取向之科技史 教學活動,而後透過實際教學實驗觀察學生 對於此教學活動的感受、反應及收穫,並藉 由教學者本身施教時的感受與觀察,探討 STS 教學活動對學生批判思考面向與視野之 影響。 本研究之實驗流程包含教材設計及教 學實驗等階段。在教材設計階段,由一位科 技教育領域之專家及三位具有多年教學經驗 之生活科技教師組成研究團隊,依據相關理 論基礎共同發展 STS 取向之科技史教材以及 相關研究工具;在教學實驗階段,則是運用 發展之教材教授能源科技相關科技知識,並 運用相輔之學習單引導學生思考科技與社會 之互動情形,藉以啟發學生多面向思考的能 力。 本研究之研究對象為新北市某國中八 年級學生, 4班共 126人,由參與本研究教材 發展之自然與生活科技教師於生活科技課堂 中實施教學。整個教學實驗歷時 3 週,課堂 教學時間共為 3 小時,但學生在每週上課後 必須回家蒐集及閱讀相關資料,並填寫學習 單。教學活動之設計分成三大階段,第一階 段是透過閱讀蒸氣機發展史相關資料,引導 學生「瞭解」與科技發展相互影響的各種社 會因素,意即科技如何因為相關的社會因素 影響而發展,社會叉如何因科技發展而產生 改變。第二階段則要求學生針對內燃機的發 展歷程蒐集相關資料,並藉由學習單引導學 生思考影響其發展的社會因素,希望使學生 「模仿」之前看到的蒸汽機文章,試著從不 同的層面來看科技的發展,建立對科技的多 元思考。第三階段則延續能源動力之主題, 先針對現有的能源種類及相關知識加以介 紹,而後藉由學習單,引導學生思考核能發 電所引發的相關議題,並透過題目以角色扮 演的方式,使學生透過「融入角色」而能針 對此議題進行批判思考。

二、 STS 取向之科技史教學

活動設計 STS 的教學,重視的是針對科技創新和 科學發展歷程的省思,其著重在科技與人 類的息息相關與互動歷程 (Yager, 1992) 。 Massials (1996) 曾指出, STS議題之選擇應 考量其是否具備以下五項特性: (1) 爭議 性:能使學生進入衝突情境中,進而產生懷 疑、思考、推理與驗證之學習; (2) 相關 性:選擇師生都認為有興趣且與課程相關之 議題; (3)反省性:其內容應能引發學生 的思考、需要判斷或批判; (4) 重要性: 議題能持續被爭論,且需要全體國民的判斷 或做決定的公共事務; (5) 實踐性:能與 學生的生活經驗連結。因此,在規劃本研究 之教學內容時,研究者選擇與人類社會文明 發展高度相關的「能源動力」為主題,希望 學生從中認識到能源動力科技的發展如何與 人類社會的發展相互影響,進而了解到科技 發展的深層意義。

(9)

I!a.、

此外,依據Basalla

( 1988

)、 Hallstrom 和Gyberg (2009) 等學者針對科技史內涵之 理論,以及 Graham

( 1986

)所提出之 STS教 學四大要素: (l)社會問題及議題;

(2)

科技的發展過程與發明; (3)基本科學知 識; (4) 問題解決及決策,本教學活動在 規劃時除將能源動力的發展過程納入外(科 技的發展過程與發明) ,亦介紹目前各式 常用的能源以及其發展概況(基本科學知 識) ,並將現今正受到各界討論的核能議題 納入(社會問題及議題) ,設計引發學生批 判思考的問題(問題解決及決策) ,希望藉 此培養學生的批判思考能力。 教學 第一階段:學習如何從不 第二階段:嘗試從不同角 第三階段:進行科技議題 目標 同的觀點看科技發展 度分析科技的發展 的批判思考

ZLZ

|臨的發展過程與

教學要素心

科技的發展過程與發明 基本科學知識

題策­

識議對-知及及了

學題決叫

科問解一

本會題-

基社問-第二週

多元角度了

.解內燃機科

技發展與影 響

學動程

教活流

第讀展料…

心一蒸史…

帆週氣相一

…機關制

閱發加工

第三週 1.補充能源科 技背景知識 2. 核能議題批 判思考

+

學習單三:你有試著 想過這問題嗎?核能 發電的應用與影響

資集

學習單一: ,-你有試著想 過這問題嗎?內燃機(司 l 擎)的發明與影響」 圖 2 STS科技史教學活動實施流程圖 綜合以上所述,本研究藉由科技發展史 作為主要的教材內容(在人類經驗脈絡中的 教科技與學習科技) ,並透過教導相關的知 識及科技發展過程等內容以建立學生對此主 題的基本知識(基本科技知識、科技的發展 過程) ,而後再透過議題式的社會問題引導 學生進行批判性思考與決策(社會問題、問 題解決)。本研究之教學活動設計與實施流 程如圖2所示,其詳細內容如下:

(一)教學活動一:蒸氣機發展史資料

閱讀

在第一階段之教學活動中,主要藉由資 料的閱讀,讓學生學習科技發展的過程與多 元性,使其了解科技發展絕不只是技術的進 步,同時也會與人、社會及自然環境產生互 動,進而引發一連串的連鎖反應。 其教材內容之設計乃是引用某雜誌記者 訪問南京大學歷史系教授之文章作為學生閱

(10)

STS科枝史教學活動對學生批判恩考能力之影響初探研究

A Preliminary

S↑udγof

the

Effec↑。f

STS Activi

ies on the History of Technology on

S↑uden帖,

Cri

ical Thinking

讀教材,該文從蒸汽機技術的發展,蒸汽機 技術的應用,引發英國的社會變遷,進而改 變世界經濟走向等不同的角度,分析蒸汽機 發展對人類所帶來之影響,是適合初步引導 學生認識可以從那些角度看科技的教材。

(二)教學活動二:內燃機的發展與影

響 在第二階段之教學活動中,延續第一週 蒸氣機資料之閱讀與討論,希望學生能夠學 習從多元角度,來對內燃機的發展與影響做 出分析判斷,並能透過資料的收集與分析, 回答出學習單上對於內燃機發展所帶來影響 的問題,以培養學生從多元角度看科技發展 的觀念。 其教材內容之設計,乃是藉由「你有試 著想過這問題嗎?內燃機(哥|擎)的發明與 影響」學習單,透過問題的引導逐步促使學 生試著從不同的角度去分析科技的發展,以 養成其多元分析科技發展之能力。整份活動 單共五題,讓學生於課堂及下課時間透過資 料的收集與分析,回答出該問題,其內容如 表 l 所示: 表 1 r 內燃機(引擎)的發明與影響學習單」題目分析 題目 題目用意 1.歷史上內燃機的發明者有哪 ι 讓學生透過這 ι發明家資料的閱讀,對內燃機的發明與

人?

原理有初步的認識,具備足夠的知識以供後面題目分析 之用 2.你認為內燃機為什麼會被發明? 促使學生收集並分析資料,試著從不同層面說出影響一 項科技發展的多元因素,讓學生練習多元角度看科技 3. 你認為內燃機機的使用帶給人們 引導學生分析內燃機科技發展帶來的直接影響,讓學生 最大的直接改變和影響是什麼? 看到內燃機發展所帶來的改變 4.你認為內燃機機的使用帶給人們 引導學生分析內燃機科技發展帶來的間接影響,讓學生 最大的間接改變和影響是什麼? 了解一項科技會引發後續反應,且不一定是在技術上的

反應

5. 你認為未來會出現怎樣的發明來 引發學生考量現今內燃機的優缺點與人類社會需求,試 取代內燃機?為什麼? 著提出一個可以解決此狀況之發明點子,促使學生練習 從不同的角度去分析一個科技的發明 (三)教學活動三:核能議題的思考活 動 在第三階段之教學活動中,透過問題的 引導,讓學生除了從多元的角度看科技發展 外,更能從不同的觀點來分析一個議題,進 而培養學生的批判思考能力。 其教材內容之設計,乃是藉由「你有試 著想過這問題嗎?核能發電的應用與影響」 學習單,透過議題式的社會問題引導學生對 於當前的問題,從不同的角度去做出深入的

(11)

錯為

思考,透過角色扮演方式的誘發,促使學生 出較深入的批判思考,其主要內容如表2 所 試著從不同觀點對科技發展或社會議題作 示: 表 2 ,-核能發電的應用與影響學習單」題目分析 題目 題目用意 1.臺灣目前主要的幾項發電方式為 何?各古多少比例? 2. 核能發電主要的優點有哪i些?缺 讓學生對於發電方式,核能的應用與優缺點,及不同人 點有哪i些? 士的不同聲音等內容有初步的了解,以作為後續進行批 3. 目前臺灣支持發展核能發電的主 判思考時的基礎。 要有哪方面的人?反對發展核能 發電的主要有哪方面的人? 4.假設今天你是一間大型科技公司 的老闆;假設今天你是總統;假 設今天你是住在即將興建的新核 透過不同角色的融入,引導學生試著從不同的觀點去做 能發電廠附近的居民;假設今天 出分析思考,並提出相關的意見,以觀察學生對於議題 你是致力於環保議題的專業環保 的批判思考能力 人士,針對核能議題提出你的看 法。 5. 科技的發展會受到各種不同因素 的影響而走向不同的發展方向, 就核能發電科技來說,受到了哪 引導學生分析影響現今核能科技發展的各項因素,了解 色因素推動發展?受到了哪位因 學生可以從那i也不同的層面看科技,並藉由學生所提出 素阻礙發展?最終核能科技將走 之核能未來趨勢,觀察學生對科技發展的批判思考能力 向怎樣的趨勢呢?請試著利用科 技發展示意圖的方式來回答問 題。

三、資料蒐集與分析

本研究蒐集的資料包含第二階段學習 活動所使用之「內燃機(司|擎)的發明與影 響學習單 J '以及第三階段學習活動所使用 之「核能發電的應用與影響學習單」。在資 料分析的過程中,其評分方式是由研究團隊 與協助教學的教師共同討論並訂定標準的答 案與評分標準'而後由研究團隊中實施教學 實驗的教師作為主要的評分者,依照學生作 答的正確與詳細程度給予評分。執行教學實 驗之教師乃是具有五年以上教學經驗的生活

(12)

STS科措史教學活動對學生批判思考能力之影響初探研究

A Preliminary Study of the Effect of STS Activities on the History of Technology on

Studen 帖,

Critical Thinking

科技教師,在本研究中全程參與本研究教學 活動設計,故對於教材內容有相當程度的瞭 解,其教學對象乃是其固定授課之班級學 生,故教師可依據其對於教學對象的背景知 識與程度之瞭解,就學生所陳述之答案做出 客觀的評量。 其中「內燃機(司|擎)的發明與影響學 習單」總共包含五個問項,此階段之重點在 透過問題的引導,讓學生透過資料的收集與 分析,了解影響科技發展的因素及科技發展 所帶來的影響皆是多元的。故對學生而言, 能寫出越多不同層面答案之學生,代表其能 思考到的層面越多元,其評分標準乃是依據 學生所寫出的答案多寡及其正確性給予 0至 5 分的評分(如表 3範例所示)。 表 3 r 內燃機(引擎)的發明與影響學習單」評分標準範例 評分項目 問題三: 你認為內燃機的使用

帶給人們最大唱團

改變和影響是什麼? 評分標準 ~ 5: 寫出4個以上分屬不同層面(如技術面、社會面、經濟面等) 之影響 ~ 4: 寫出 3個分屬不同層面之影響 ~ 3: 寫出 3個影響 ~ 2: 寫出 2個影響 ~ 1: 寫出 1 個影響 本題之重點在對內燃機的發明與應用所產生的直接影響,引導學生 思考科技發展可能帶來的改變。 參考答案: 1.可以以更有效率的方式進行動作(技術面的影響)。 2. 帶動汽車、摩托車、船隻等交通工具的發展,並進一步的促進動力 飛行飛機的發明(技術面的影響) 3. 促進了機械製造業的重大改變與發展(人類開始設計配合內燃機使 用的機器) (技術面與社會面的影響)。 4. 帶動石油開採於石化產業的發展(技術面與經濟面的影響) 在「核能發電的應用與影響學習單」方 面,其同樣具有五個問項,但因問項的性質 不同而有不同的評分方式(如表 4所示) 此階段之重點在透過問題的引導,讓學生先 對發電方式與核能的知識有基本的認識,再 透過角色扮演的方式,促使學生從不一樣的 觀點來提出意見,除培養其多元角度看科技 發展外,亦希望學生能發表自己的意見。是 故,前三個問項的目的在於瞭解學生在核能 方面的認知表現,其評分方式是由研究團隊 與協助教學的教師共同討論並訂定標準答 案,而後依照學生作答的正確與詳細程度 給予 0至5 分的評分;第四個問項是為了瞭解 學生在核能議題方面批判思考能力的表現,

(13)

,.、

其評分標準是依據本研究於前一章節界定之 核能議題上 STS 多面向認知的表現。因此, 批判思考層級: (1) 釐清問題、 (2) 判斷 評分標準是依據丈獻中 Basalla

(

1988) 與 訊息可信度、(3)正確推論、 (4) 合理的

HallstromtDGyberg

(2009) 對於影響科技發 價值判斷訂定評分標準,而後由負責教學實 展的相關因素之探究列出主要的影響因素, 驗的教師依照學生批判思考的程度給予 0至 而後再依照學生所寫出的面向多寡與深入程 10分的評分;第五個問項是為了分析學生在 度給予0至5分的評分。 表 4 ,.核能發電的應用與影響學習單」評分標準範例 評分項目 評分標準 問題二: ~ 5: 優缺點各 3個以上 核能發電主要的優點有哪 ι? 缺點有哪 ~ 4: 優缺點各 2個以上 止匕? ~ 3: 優點加缺點共 4個 ~ 2: 優點起日缺點共 2個 ~ 1: 優點加缺點共 l 個 本題主要目的在促進學生了解核能發電之所以興起 之原因,及其主要為人詬病之缺點。 問題四: ~ 1O~8: 明確寫出自我的觀點,能清楚或條列式 假設今天你是一間大型科技公司的老 說明其意見,並明確表現出其對問題的 闆,你的工廠需要 24小時不間斷的大量 理解,並做出合理的推論或價值判斷。 電力才能維持運作,請問你對於民眾要 ~ 7~4: 明確寫出自我的觀點,明確表現出其對 求停止使用核能發電,而改以其他發電 問題的理解,並做出簡單的推論。 方式,並由企業負擔較高電費的意見有 ~ 3~1: 明確寫出自我的觀點,明確表現出其對 何想法? 問題的理解。 如果你支持這意見,請說明為什麼? 本題主要目的在促進學生從不同的觀點看待科技發 如果你反對這意見,你要如何說服民眾 展,試著透過角色的融入,幫助學生針對議題進行 呢? 批判式的思考。 問題五: ~ 5: 寫出4個以上分屬不同層面(如技術面、社 科技的發展會受到各種不同因素的影響 會面、經濟面等)之正負面影響 而走向不同的發展方向,就核能發電科 ~ 4: 寫出3 個分屬不同層面之正負面影響 技來說,受到了哪位因素推動發展?受 ~ 3: 寫出3個單一面向的影響 到了哪位因素阻礙發展?最終核能科技 ~ 2: 寫出2個單一面向的影響 將走向怎樣的趨勢呢?請試著利用科技 ~ 1: 寫出 l 個單一面向的影響 發展示意圖的方式來回答問題。 本題主要目的在藉由學生所提出之核能未來趨勢及 影響因素,觀察學生對科技發展的多元化思考與批 判思考能力。

(14)

STS科按史教學活動對學生批判思考能力之影響初探研究

A Preliminary Study of the Effect of STS Activities on the History of Technology on

Studen怡,

Critical Thinking

除針對兩張學習單進行量化的評分外, 研究者亦將針對學生學習單中所回答之內容 進行質性的分析,並與執行教學實驗之教師 討論其在教學活動歷程中,所觀察到學生之 學習表現與遭遇到的困難,並納入研究結果 與請命當中與量化資料評淋吉果做三角驗證。

肆、研究結果與討論

一、教學活動對學生批判思

考面向之影響

在教學活動結束之後,教師針對學生填 寫的兩份學習單進行評分,並藉由分析學生 之得分表現與答題情況,嘗試探究學生批判 思考面向的改變情形。在第二階段「內燃機 (引擎)的發明與影響學習單」的答題內容 中,學生的得分趨勢大致如表 5至表9所示: 表 5 內燃機(引擎)的發明與影響學習單問題一之得分狀況 (人數: 126 人) 學習單一之題目

平均

分布圖 問題一:

人數

?iii三主f~

歷史上內燃機的歷哩詞有

哪些b人

3

.4

7

2

3

4

5

得分 (滿分為5分) 在本學習單之設計中,問題一之目的, 在於讓學生具備足夠的基本知識以供後續題 目分析之用。而從學生的得分狀況可以看 出,以得分在 3 分以上的學生來說, 85% 的 學生可以順利找出正確的重要發明家,其 中的%得分為滿分學生尚能將其重要發明列 出,顯示出學生對於有標準答案的問題還是 較為擅長 O 表 6 內燃機(引擎)的發明與影響學習單問題二之得分狀況 (人數: 126人) 學習單一之題目

平均

分布圖 問題二:

人數

你認為內燃機|為什麼僧被

發明?

1.

66

2

3

4

5

得分 (滿分為5分)

(15)

局為

問題二之目的在促使學生收集並分析資 料,試著從不同層面說出影響一項科技發展 的多元因素,讓學生練習多元角度看科技。 而從學生的得分狀況可以看出,大部分學生 僅能回答出單一層面的影響因素,就教學者 的觀察可以發現,有90%的學生得分都在2分 以下,這些學生仍是純粹的從「技術層面」 的因素做出分析,其填答內容如 F: 「因為蒸汽機體積太大了,所以要改 良」。 「因為蒸汽機效率不高」。 「內燃機效果比較好」。 由學生的回答顯示出學生在思考影響 科技演進的因素時,大多仍從技術此單一角 度進行思考,而這也是大多數記載科技演進 的資料常見的敘述觀點。而其他得分能在3 分以上的學生,則能提出不同角度的影響因 素,如: 「因為經濟發展的需要」。 「因為要用在不同的產業上」。 「因為有發明家想做出更好的」。 其展現出從多元角度思考科技的能力, 而這些學生在後續填答內容中也展現出較具 深度的答案。 表 7 內燃機(引擎)的發明與影響學習單問題三之得分狀況 (人數: 126 人) 學習單一之題目

平均

分布圖 問題二:

人數

111LL:

你認為內燃機的使用帶給

人們最大的歷吾國改變和影

響是什麼?

1.

77

2

3

4

5

得分 (滿分為5分) 問題三之目的在引導學生分析內燃機科 技發展帶來的直接影響,讓學生看到內燃機 發展所帶來的改變。而從學生的得分狀況並 配合評分標準可以看出,有 87%的學生得分 都在2分以下,其所回答出的答案與其在第 二題的答題狀況相類似,如: 「讓人們可以更快的做出東西」。 「比較有效率」 其大多僅提出「技術層面」的改變,只 有少部分( 13%) 得分在3 分以上的學生能提 出範圍較廣的影響,如: 「改變人們要做的工作」。 「人們可以做出更多發明」。 顯示出學生對於科技的多元角度的觀察 仍侷限在技術層面的觀點居多。

(16)

STS科措史教學活動對學生批判思考能力之影響初探研究

A Preliminary Study of the Effect of STS Activities on the History of Technology on

Studen帖,

Critical Thinking

表 8 內燃機(引擎)的發明與影響學習單問題四之得分狀況 (人數: 126 人) 學習單一之題目

平均

分布圖 問題四:

人數

其一

你認為內燃機的使用帶給

人們最大的匣圖改變和影

1.

9

響是什麼?

2

3

4

5

得分 (滿分為5分) 問題四之目的在引導學生分析內燃機科 技發展帶來的間接影響,讓學生了解一項科 技會引發後續反應,且不-定是在技術上的 反應。而從學生的得分狀況並配合評分標準 可以看出,學生的平均得分為1. 9分,顯示以 整體表現來看,學生雖可以提出其所帶來的 後續影響,如: 「讓人們做出各種交通工具,影響交通 發展」。 「做出蒸汽船讓人們可以到世界各 1也」。 「人可到處跑,文化可以交流 J 0 「使得殖民時代開始」。 但大多數學生回答出的答案不是與前一 題有所重疊,便是有所欠缺,而根據教學者 觀察學生填答狀況發現,以初次接觸這樣的 思考問題來說,學生的思維仍較難將技術層 面以外的改變影響與科技的發展連在一起。 表 9 內燃機(引擎)的發明與影響學習單問題五之得分狀況 (人數: 126 人) 分布圖 學習單一之題目

平均

問題五:

人數

i;;E EEE

你認為歷習會出現怎樣的 發明來取代內燃機?為什

2.34

麼?

2

3

4

5

得分 (滿分為5分) 問題五之目的在引發學生考量現今內 從學生的回答狀況可以看出,大部分學生雖 燃機的優缺點與人類社會需求,試著提出一 可針對現況提出一項新的發明,但是其考膚、 個可以解決此狀況之發明點子,促使學生練 的因素仍是從內燃機技術上的優缺點著手居 習從不同的角度去分析一項科技的發明。而 多,如:

(17)

「為了要環保,應該發明用太陽光就可 以發動的太陽能引擎」 「因為石油快沒了,所以可以發明加海 水就會動的引擎」。 「用風力動的引擎」。 此些想法雖具適切性,訐多構想更也是 正在發展中的技術,但從學生的這些填答內 容卻也顯示其較少考慮到此類新科技的優缺 點,也大多僅從環保的觀點來考慮新科技, 顯示多數學生依然僅能從單一觀點看科技發 展。 從上述針對學生在「內燃機(司|擎)的 發明與影響學習單」的表現分析可以看出, 雖然學生在閱讀過蒸汽機發展史相關資料 後,己對於應當從不同角度來看待科技這個 觀念有所認識,但可能受限於先備知識的不 足、對於內燃機的不熟悉,亦或是無法自行 從收集的資料中看出不同的面向,故致使學 生在回答此類問題之時的答案都偏向單一層 面,顯示出學生需要經過練習與足夠的相關 知識方能其備從多元角度分析科技發展之能 力。 在第二階段的活動結束後,為強化學生 從多元角度分析科技發展之能力,教師公布 內燃機 (

ij

I 擎)的發明與影響學習單的參考 答案,並進行討論與分析,藉此加強學生透 過多元角度看科技的方式與觀點。同時,亦 針對現今世界常用的幾項能源作出介紹,使 學生具備足夠的相關知識後,再進行第三階 段之教學活動。第三階段學生的得分如表10 至表 12所示: (人數: 126人) 分布圖

60

50

40

30

20

10

o

,-一「一月「

人數

3.66

表 10 核能發電的應用與影響學習單問題一至三之得分狀況

學習單二之題目

1

平均

l 問題一: 臺灣目前主要的幾項發電 方式為何?各古多少比 例?

2

3

4

5

得分 (滿分為5分) 問題二:

人數

60

核能發電主要的優點有哪

50

40

也?缺點有哪ι?

30

3

.4

7

20

10

O

O

.

2

3

4

5

得分 (滿分為5分)

(18)

STS科技史教學活動對學生批判思考能力之影響初擇研究

A Preliminary Study of the Effect of STS Activities on the History of Technology on Students' Critical Thinking

問題=:

人數

II

目前臺灣支持發展核能發

50

40

電的主要有哪方面的人?

30

20

反對發展核能發電的主要

2.56

10

O

有哪方面的人?

2

3

4

5

得分 (滿分為5分) 本學習單前三題之目的在讓學生對於發 電方式,核能的應用與優缺點,及不同人士 的不同聲音等內容有初步的了解,以作為後 續進行批判思考時的基礎 o 而從學生的得分 狀況可以看出,大部分 (83%) 得分為3 分以 上的學生在第一、第二題都可以找出正確的 答案。但從第三題得分狀況及教學者的觀察 發現,大多數學生根據平時看到的新聞或查 到的資料,大都認為環保人士會為了支持環 保而反對核能發展,而工廠老闆則是為了賺 錢會支持核能發展,其填答內容如: 「反對的是環保人員,因為核廢料很麻 煩」。 「附近居民會反對,因為不安全」。 「支持的是政府官員」。 「工廠老闆會支持,因為電費會比較便 宜」 「附近居民有些為了拿到免費的電會支 t寺」 其中僅有 5%的學生得分可達4分以上, 換言之,只有少數學生能更進-步的分析出 哪一類的老闆、人民、環保人士是贊成的, 哪一類的老闆、人民、環保人士是反對的, 顯示學生較不熟悉或不擅長較具深度的回 答,亦即將同一類人均視為擁有同樣觀點的

人。

表 11 核能發電的應用與影響學習單問題四之得分狀況 (人數: 126 人) 學習單二之題目

平均

分布圖 問題四: 假設今天你是一間大型科

人數

30

一一 技公司的老闆/假設今天你

lsi1d

是總統/假設今天你是住在

10

+...-....

即將興建的新核能發電廠

6

.4

8

~

l·--.

-rl-I

~ +I ,·,·,1r~,1

l 附近的居民恥天你是

致力於環保議題的專業環

o

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

得分 保人士,針對核能議題提 (滿分為 10分) 出你的看法。

(19)

4龍鐘

問題四之目的在於透過不同角色的融 入,引導學生試著從不同的觀點去做出分析 思考,並提出相關的意見,以觀察學生對於 議題的批判思考表現。學生會依據所拿到的 學習單上角色設定的不同,扮演科技公司老 闆、環保人士、總統、或一般民眾等不同的 角色,並嘗試站在該角色的立場上分析核能 議題,而教師則是依照評分標準(如表 4) 給予 0 到 10分的評分。從學生的得分狀況可 以看出,大部分學生 (69% )皆能獲得 6分 以上的得分,其意味著學生大多能適切地從 該角色的觀點,回答出自己的意見並提出說 明,然從教學者在評分時的觀察看來,大部 分學生所提出的意見仍主要圍繞在環保、健 康、經濟等三項因素上,如: 「雖然我是很想賺錢的科技公司老闆, 但為了環保應該用其他方式發電」。 「為了我家人的安全,應該反對核能發 電」。 「如果發生地震會造成輻射汙染,所以 不能繼續發展核電」。 「如果我是總統我會繼續發展核電,因 為要促進經濟發展」。 而填答內容能深入針對人性、人民或 社會觀感等因素而提出意見(得分為 8 分以 上)的則僅有36%的學生,填答內容如: 「我會推廣節能減碳的觀念,讓全國人 民一起省電,然後不要發展核電」。 「因為我是科技公司老闆,為了不要有 人抗議,我會反對核電發展」。 故從得分人數圖可以看出6或7分的人居 多,顯示學生對於從人文的概念來思考科技 發展的素養較為不足。 表 12 核能發電的應用與影響學習單問題一之得分狀況 (人數: 126 人) 學習單一之題目

平均

分布圖 問題五: 科技的發展會受到各種不

人數

60

同因素的影響而走向不同

E

-~~二-E

E

40

的發展方向,就核能發

30i

電科技來說,受到了哪

20 十

lo

l

位因素推動發展?受到了

3

.4

8

o

i

-哪位因素阻礙發展?最終

2

3

4

5

得分 核能科技將走向怎樣的趨 u兩分為5分) 勢呢?請試著利用科技發 展示意圖的方式來回答問 題。

(20)

STS科按史教學活動對學生批判思考能力之影響初探研究

A Preliminary Study of the Effect of STS Activities on the History of Technology onS札Jdents'Critical Thinking

問題五之目的在引導學生分析影響現 今核能科技發展的各項因素,了解學生可以 從那些不同的層面看科技,並藉由學生所提 出之核能未來趨勢,觀察學生對科技發展的 批判思考能力。而從學生的回答內容可以看 出,其答案大多與上一題的考慮因素相呼 應,大部分集中在環保、健康、經濟等三項 因素,對於未來趨勢也都偏向環保考量,顯 示透過一系列的教學與思考活動的練習,學

生對於科技的多元思考雖然已有進步,但仍

有所不足。

二、綜合討論

由於大部分學生平時所接收到的有關 科技發展的資訊,均偏向於「因為舊科技有 所缺陷,所以會有更好的科技來取代舊科 技 J '故在此觀點的影響之下,學生在看科 技發展時便自然而然的會偏向純「技術」層 面的觀點。故在科技史研究的過程中,這種 現象其實與一般大最對於科技發展歷程的觀 點類似 o 也因此,透過教學活動的引導使學 生瞭解到科技是一定會受到人的影響,而科 技的發展亦必須從多元的角度來做分析,實 乃培養學生科技批判思能力關鍵的第一步。 教學者在此次的教學研究中亦觀察到, 雖然學生一開始的觀點偏向單一層面的思 考,然在經過給予充足的相關知識與課堂討 論的機會,使其練習從多元角度看科技發展 之後,學生便能逐漸理解並開始試著由不同 的觀點來分析一項科技的發展(從經濟、政 治、環保與健康觀點) ,此結果顯示出結合 科技史內涵與 STS 理念所設計之教學活動, 確實能達到其教學的功效。 但批判思考能力之培養並非一朝一夕可 成,良好的批判思考必須結合必要的背景知 識、生活經驗、邏輯思維技巧以及正確的批 判思考態度 (No叮is, 1985 ; McPeck

,

1990 ; Paul

,

1990) 。本研究之研究對象乃國中八年 級學生,據教學者在教學活動過程中的觀察 發現,此階段的學生由於剛開始接觸一些較 專業的科學知識,對於知識正處於大量吸收 的階段。由於這階段的學生先備知識及生活 經驗皆不足,造成其較難觸類旁通而考量到 更多層面的因素,因此,雖說在此研究中可 以觀察到學生在多元角度視角的進步,但短 時間教學的效果仍是有限。 總結來說,從上述針對學生學習單的分 析及教學者的觀察可以看出,學生在面對有 標準答案的問題時,大部分都能順利的從收 集的資料中分析出正確且重要的部分加以回 答,顯示出學生對於問題是可以理解的,也 有能力分析資料的重要性與正確性;然而當 問題並末具備所謂的標準答案或有多元答案 時,學生的回答便會偏向較具體,或較廣為 人知的答案,對於其他相關影響或因素,需 在經過教學的引導後,方能將其與科技的發 展相連結;在提出解決辦法或個人觀點時, 亦因對於專業知識的認知仍是較為缺乏,故 無法從多元角度看科技發展,使得提出之答 案有所不足。

(21)

4譯為

恆、結論興建議

綜合上述之研究結果與討論,本研究歸 納出三點結論與相應之教學建議如下:

一、透過 STS 取向之科技史

教學活動,可敢發學生

多面向思考之能力。

藉由本研究之研究結果可發現,透過 STS取向之科技史教學活動,能引導學生從 多元的角度分析科技發展的歷程對人類社會 所造成的影響,此一過程可使學生學會運用 不同的角度分析事物的方法,進而獲得更多 的想法或省思'並啟發其多面向思考之能 力。藉此,學生自然而然的也可以提出更多 屬於自己的意見,而此正是批判思考能力重 要的基礎。因此,教師應多嘗試運用與學生 生活經驗貼近,且具有明顯科技與社會互動 歷程及影響的科技史教材,以啟發學生多元 化看待科技的觀點與角度。

二、學生批判思考之深度及

廣度會受限於其先備知

識及生活經驗之影響,

並易侷限於技術層面的

觀點。

從學生在學習單上的表現可以發現,國 中階段學生在思考影響科技發展因素及科技 所帶來的影響時,較容易侷限於技術層面的 因素。其主要原因乃是國中學生對於一些較 為專業的知識正處於大量吸收的階段,其先 備知識與生活經驗都較為缺乏,因此要求其 針對某些主題進行批判思考時,往往較難有 廣泛且周全的考量,進而不易發表出自己的 意見或做出正確的價值判斷。因此,教師若 欲培養學生之科技批判思考能力,應先協助 學生建立足夠之先備知識,而其中除了由教 師所教授的知識外,更重要的是必須引導學 生擁有自我學習的能力,並能將不同科目所 學的知識加以綜合應用,如此方能適應未來 變化快速之科技社會。

三、在進行批判思考能力之

教學時,應依照學科特

性將批判思考能力作細

部且有層次的區分,並

於適當的教學情境中進

行逐步的聲成。

諸多學者的研究中皆指出,學生批判 思考能力之培養並非短時間可以養成,而其 批判思考之表現亦會受到背景知識、邏輯思 考技巧、個人態度等因素影響。但經由本次 教學實驗的結果可以發現,透過 STS取向的 科技史教材以及教師教學的引導後,學生已 能從教學前較為單一的思維模式,轉變為能 夠理解科技的多元性,並試著從不同的角度 去分析影響科技發展的關鍵因素,進而奠定 其後續批判思考能力建構之基礎。是故,教 師在進行批判思考能力之教學時,應依照學 科特性將批判思考能力作細部且有層次的區 分,並於教學活動中進行逐步的養成,同時 應營造一個不斷導引學生深入思考的環境,

(22)

STS科扭史教學活動對學生批判思考能力之影響初探研究

A Preliminary Study of the Effect of STS Activities on the History of Technology on Students' Critical Thinking

將批判思考的培養融入學生生活中,如此-

Cheek

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來,應能更有效且確實的培養出學生的批判

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數據

表 8 內燃機(引擎)的發明與影響學習單問題四之得分狀況 (人數: 126 人) 學習單一之題目 平均 分布圖 問題四: 人數 其一你認為內燃機的使用帶給人們最大的匣圖改變和影1.9響是什麼? 。 2 3 4 5 得分 (滿分為5分) 問題四之目的在引導學生分析內燃機科 技發展帶來的間接影響,讓學生了解一項科 技會引發後續反應,且不-定是在技術上的 反應。而從學生的得分狀況並配合評分標準 可以看出,學生的平均得分為1

參考文獻

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