國小自然科教師對於社會議題做為教學資源相關認知及使用策略之研究

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國立台中師範學院自然科學教育學系碩士論文

指導教授：靳知勤博士

國小自然科教師對於社會議題做為教學

資源相關認知及使用策略之研究

A study of elementary science teachers’ attitudes toward

social issues as teaching resources and their teaching

strategies

研究生：陳又慈撰

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目錄

第一章緒論第一節研究背景與動機--- 1 第二節研究目的與待答問題--- 3 第三節名詞解釋--- 4 第四節研究假設--- 4 第五節研究範圍與限制--- 5 第二章文獻探討第一節 STS 教育理念--- 6 第二節 STS 教學之教學策略--- 14 第三節議題選擇--- 18 第四節 STS 議題國內外相關研究--- 22 第五節情境學習理論--- 25 第三章研究設計與實施第一節研究方法--- 28 第二節研究架構--- 29 第三節研究實施程序--- 33 第四節研究對象--- 35 第五節研究工具--- 40 第六節資料分析--- 42 第四章研究結果與討論第一節調查結果概況--- 45

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第二節社會議題向度之分析--- 53 第三節社會議題複選題向度之分析--- 99 第四節社會議題與課程配合單元之晤談分析--- 131 第五節結論與建議第一節結論--- 138 第二節建議--- 146 參考文獻中文部分--- 148 英文部分--- 150 附錄附錄一問卷--- 153 附錄二統計資料分析--- 158 附錄三不同變項之國小自然科教師對於各項社會議題之興趣程度的單因子變異數分析及事後比較摘要表--- 161 附錄四不同變項之國小自然科教師對於各項社會議題之瞭解程度的單因子變異數分析及事後比較摘要表--- 169 附錄五不同變項之國小自然科教師對於各項社會議題之使用情形的單因子變異數分析及事後比較摘要表--- 174

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表次 表 2-1-1 科學教育目標的轉變--- 7 表 2-1-2 STS 教學與一般標準化教學之比較--- 13 表 2-2-1 Aikenhead 實施 STS 教學的八種類型--- 17 表 2-2-1 STS 議題的價值指標（value descriptors）--- 21 表 3-2-2 問卷社會議題之分類--- 31 表 3-4-1 自然與生活科技節數比例估計表--- 35 表 3-4-2 學校自然科教師現況之比例--- 36 表 3-4-3 問卷抽樣架構--- 38 表 3-4-4 台中市抽樣學校名冊及人數--- 38 表 3-4-5 台中縣抽樣學校名冊及人數--- 39 表 3-6-1 晤談教師基本資料表--- 44 表 4-1-1 樣本背景描述及人數分配--- 46 表 4-1-2 受試者在不同向度得分平均之皮爾森（Peasrson）積差相關--- 47 表 4-1-3 「獲取社會議題方式」向度選答項目分配表--- 48 表 4-1-4 「在教學上選用社會議題的方式」向度選答項目分配表--- 49 表 4-1-5 「在教學上運用社會議題的教學策略」向度選答項目分配表--- 50 表 4-1-6 「社會議題運用在教學上的困難」向度選答項目分配表--- 51 表 4-1-7 「運用社會議題於教學的目的」向度選答項目分配表--- 52 表 4-2-1 「興趣程度」向度選答項目分配表--- 54 表 4-2-2 「瞭解程度」向度選答項目分配表--- 55 表 4-2-3 「使用情形」向度選答項目分配表--- 56 表 4-2-4 不同性別的國小自然科教師在社會議題向度上之 t 考驗摘要表--- 56 表 4-2-5 不同背景的國小自然科教師在社會議題之興趣程度向度之變異數分析及事後比較摘要表--- 57 表 4-2-6 不同性別之國小自然科教師在各項社會議題興趣程度之 T 考驗摘要表--- 58 表 4-2-7 不同年齡的國小自然科教師在各項社會議題興趣程度之變異數分析摘要表--- 59 表 4-2-8 不同任教年資之國小自然科教師在各項社會議題興趣程度之變異數分析摘要表--- 60 表 4-2-9 不同學歷之國小自然科教師在各項社會議題興趣程度之變異數分析摘要表--- 61 表 4-2-10 不同師資取得之國小自然科教師在各項社會議題興趣程度之

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表 4-2-11 不同學科背景之國小自然科教師在各項社會議題興趣程度之變異數分析摘要表--- 63 表 4-2-12 不同喜好學科之國小自然科教師在各項社會議題興趣程度之變異數分析摘要表--- 64 表 4-2-13 不同背景的國小自然科教師在社會議題之瞭解程度向度之變異數摘要表--- 67 表 4-2-14 不同性別之國小自然科教師在各項社會議題瞭解程度之 T 考驗摘要表--- 68 表 4-2-15 不同年齡國小自然科教師在各項社會議題瞭解程度之變異數分析摘要表--- 69 表 4-2-16 不同任教年資之國小自然科教師在各項社會議題瞭解程度之變異數分析摘要表--- 70 表 4-2-17 不同學歷之國小自然科教師在各項社會議題瞭解程度之變異數分析摘要表--- 71 表 4-2-18 不同師資取得之國小自然科教師在各項社會議題瞭解程度之變異數分析摘要表--- 72 表 4-2-19 不同學科背景之國小自然科教師在各項社會議題瞭解程度之變異數分析摘要表--- 72 表 4-2-20 不同喜好學科之國小自然科教師在各項社會議題瞭解程度之變異數分析摘要表--- 74 表 4-2-21 不同背景的國小自然科教師在社會議題之使用情形向度之變異數分析摘要表--- 75 表 4-2-22 不同性別之國小自然科教師在各項社會議題使用情形之 T 考驗摘要表--- 77 表 4-2-23 不同年齡國小自然科教師在各項社會議題使用情形之變異數分析摘要表--- 78 表 4-2-24 不同任教年資之國小自然科教師在各項社會議題使用情形之變異數分析摘要表--- 79 表 4-2-25 不同學歷之國小自然科教師在各項社會議題使用情形之變異數分析摘要表--- 79 表 4-2-26 不同師資取得之國小自然科教師在各項社會議題使用情形之變異數分析摘要表--- 80 表 4-2-27 不同學科背景之國小自然科教師在各項社會議題使用情形之變異數分析摘要表--- 81 表 4-2-28 不同喜好學科之國小自然科教師在各項社會議題使用情形之變異數分析摘要表--- 82 表 4-2-29 教學上使用社會議題之平均值及標準差摘要表--- 84

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表 4-2-30 不同性別的國小自然科教師在社會議題重要性及可行性向度之 t 考驗摘要表--- 84 表 4-2-31 不同背景的國小自然科教師在社會議題之重要性向度之變異數分析摘要表--- 85 表 4-2-32 不同背景的國小自然科教師在社會議題之可行性向度之變異數分析摘要表--- 86 表 4-3-1 不同背景的自然科教師在獲取社會議題方式向度之卡方同質性考驗分析--- 101 表 4-3-2 不同背景的自然科教師在教學上選用社會議題方式向度之卡方同質性考驗分析--- 107 表 4-3-3 不同背景的自然科教師在教學上使用社會議題之教學策略的卡方同質性考驗分析--- 111 表 4-3-4 不同背景的自然科教師在教學上使用社會議題所遭遇之困難向度的卡方同質性考驗分析--- 118 表 4-3-5 不同背景的自然科教師在教學上使用社會議題的目的向度的卡方同質性考驗分析--- 124 圖次 圖 2-1-1 科學、技學與社會三者互動的示意圖--- 12 圖 2-2-1 議題產生方式及優缺點--- 21 圖 2-3-1 共同調節師生關係模式圖--- 27 圖 3-2-1 研究架構圖--- 29 圖 3-3-1 研究流程圖--- 34

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摘要

本研究之目的為探討國小自然科教師，對於教學上使用社會議題作為教學資源及使用策略之看法為何？並分析不同背景變項的教師對於社會議題運用於教學上的態度及使用策略有何差異。採用之研究方法為調查研究輔以質性晤談。問卷調查之研究工具包含「社會議題之興趣、瞭解及使用情形」及「社會議題作為教學資源及使用策略」二部分。研究對象包含台中縣公立國小自然科教師 156 人，台中市公立國小自然科教師 117 人，回收之有效樣本共計 231 人（84.6％），晤談教師九位。研究結果發現：一、自然科教師對於「災害防治」、「電腦與通訊」、「醫療保健」等三項議題，其興趣、瞭解及使用情形均較高。二、獲取社會議題的方式，主要以「網路」、「電視」、「報紙」最為普遍，配合晤談結果，教師使用網路主要以入口網站採用關鍵字搜尋的方式，而電視及報紙則以新聞性的報導獲取社會議題。三、在教學上選用社會議題以「學生提出、教師引導決定」較為普遍。四、在教學上所採用之教學策略：為「融入式」、「分組討論」、「師生共同討論」及「教師引導學生討論」等四種方式較為普遍，經晤談結果發現，教師所採用之教學策略，大多採二種方式以上之教學策略。五、使用社會議題於教學上之困難為「教學時間有限」、「教師專業知識不足」，經由晤談發現教師們認為課程需配合教學進度的進行，教學時間有限則無法做詳盡的探討；另外社會議題的範圍廣泛，且有些較為專業，常需進一步搜尋資料或尋求專家的協助。六、運用社會議題於教學之目的為「使教學與日常生活相聯結」及「增進學生學習興趣」，晤談發現教師認為使用社會議題於教學上，可使學生對此議題較為熟悉且學習興趣也較高。七、社會議題與課程相配合之單元，由於教科書版本的不同，造成社會議題與可配合之課程單元有所差異，研究者將此部分分為以課外補充、可跨領域學習及可配合自然與生活科技領域之課程單元。最後由研究結果，本研究提出幾項有關教學及未來研究的建議。關鍵字：國小自然科教師、STS 議題、教學資源、使用策略

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A Study of Elementary Science Teachers’ Attitudes Toward

Social Issues as Teaching Resources and Their Teaching

Strategies

Yu Tzu Chen

Abstract

The purpose of this study was to explore elementary science teacher’s attitudes tward using social issues as teaching resources and teaching strategies . On the other hand, this study was to analyze how the independent variables affectted teacher’s attitudes tward using social issues as teaching resources and teaching strategies. This study adopted qusetionnaire survey and interview survey as the research method. The questionnaire included “The scale of interests ,understanding and using condition of socail issues” and “The scale of using social issues as teaching resources and teaching strategies”. The subjects included 156 elementary science teachers in Taichung County and 117 elementary science teachers in Taichung City . In order to further understand the teacher’s attitudes, nine teachers were selected and interviewed individually.

According to the study, the results were as follows.

(a) Science teacher’s interests, understanding and using condition of “disaster prevention”, “computer and communication”, “medical care” were higher than the others.

(b) The main way for science teachers to gain the social issues were “internet”, “TV” and “newspaper”. According to the interviewed, science teacher would use internet to search the keywords and news-reports on TV or newspaper to gain the social issues.

(c) The most common way to select the social issues on teaching was “students raise and teacher guided deciding”.

(d) The most frengent teaching strategies included “infusion”, “grouping discussion”, “teacher and student discuss together” and “teacher guide student to discuss”. The results of the interview showed that teacher would use more than two teaching strategies.

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teacher thought that the materials of course should match all the process of the lecturing.

(f) The purpose of adopting social issues into class was to make the connection between class and daily life and to improve students’ interest in learning. According to the interview, teacher thought that adopting social issues into class could make students more familiar with such issues and increase students’ interests in them.

(g) Because of the type of the textbooks, it made some difference between social issues and curriculum units, researcher took curriculum units as inter-disciplinary and could cooperate with the curriculum unit of the field of science and technology.

According to the final research results, this research will propose several suggestions related to the teaching and future research.

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第一章緒論

本章主要陳述本研究的研究背景與動機，說明本研究所要探討的問題，並針對重要名詞進行釋意，共分五節陳述。第一節為研究背景與動機，第二節為研究目的與待答問題，第三節為相關名詞之解釋，第四節為研究假設，最後於第五節對本研究的範圍與限制做說明，以下分別對各節詳細敘明之。第一節

研究背景與動機

在資訊科技發達的時代，資訊的取得日益便利與科技的發展日新月異。身為一位現代化的科學教師，已無法像過去傳統的教學一樣，僅是「傳道、授業、解惑」，更須著重於「應用與連結」及「解決問題的能力」，然而，現今的學校教育仍與日常生活存在著猶如鴻溝的隔閡，使得學生無法將所學應用於日常生活中。有鑑於此，教育部(2003)於九年一貫「自然與生活科技學習領域綱要」中之實施要點部分，建議教師編輯教材組織時，可依生活上及社會上關心之議題、鄉土的題材來選編；教科書的內容除了包含學科知識與技能之外，也需反應當前社會關注的主要議題，且必須因應地區特性、學生特質與需求，選擇或自行編輯合適的教科用書和教材，以提升學生順應社會變遷解決生活問題等能力為教學目標，由此顯示出九年一貫的教育革新理念中蘊涵著STS 理念。

美國科學教師協會(National Science Teacher Association, NSTA)將 STS (Science–Technology- Society)定義為：在人類經驗脈絡的「教」與「學」，並主張科學教學應擺脫過去將科學學習與教學視為獨立於社會事件與個人生活之外的活動，科學教學應建基於整體社會脈絡之中來進行教與學的活動，科學教學應與社會整體密切結合(NSTA,1990；Yager & Lutz,1996)。Yager(1991)定義

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關之社會問題來設計課程，使學生對這些與科學相關之社會問題產生好奇心及興趣，而以科學的態度、科學的探究過程以及科學的概念和知識尋求問題解決的方法，讓學生產生創造力並應用於社會上。Bybee (1987)認為 STS 教學主要以與人類社會及個人生活上所關注的問題為核心之科學課程，作為組織科學知識內容、技能與態度架構，讓學生理解所面對的社會問題及如何運用科技知識與方法來解決問題（引自黃鴻博，1994）。國內學者陳文典(1997b)認為 STS 中之科學(S)為科學課程的學習，技學(T) 為處理問題、解決問題及心智運作之能力，社會(S)為生活或社會上與科學相關之議題。因此 STS 教育之理念強調在科學、技學和社會間之交互關係，學生透過生活或社會上與科學相關之議題，習得科學知識及能力，並將在學校教育習得之知識與能力應用於生活上。且以議題為取向之教學，科學教育學者大多認同這樣的教學方式能引發學生學習的興趣及好奇心 (吳璧純，2001；陳文典，1997a、 1997b；王澄霞，1995；林顯輝，1991；Yager,1991; Hungerford & Volk,1990; Wellington,1993; Furngil,2002) 。如何將 STS 精神融入現行的教學中，可以有以下三種策略(吳壁純，1998；蘇宏仁，1996；王澄霞，1995)： 1.選擇小主題融入已有的課程中：此種方式的優點為讓學生較有興趣的學習「有用」的知識，同時 STS 的議題可以強化現存課程的整體性及凝聚性，較容易為學校所接受。缺點為融入式的方法無法對 STS 議題作深入的探討，另一方面則較難抉擇取捨現有的教材，使有足夠的空間容納 STS 內容。 2.延伸現有的單元課程：此種方式的優點為可對 STS 議題作深入的探討，且在實施的時間、地點上有很大的彈性。缺點則為必須與現行的課程搶時間，當教學時間不足時，可能對 STS 議題的探討無法深入，甚至無法實施。 3. 創立一個全新的課程：此種方式的優勢為可使 STS 課程發展成為有深度、

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內涵且緊密完整的課程，可充分的探討科學、技學及社會三者間的複雜關係。缺點則為同時在進行學科整合時，哪些學科該整合？各學科間如何整合？將是一連串需要深思熟慮的問題。黃鴻博（1998）綜合其他學者文獻指出 STS 教學教師常用的方式有：教師講解、使用媒體、小組討論、問題解決活動、實驗探究、室外調查、角色扮演、室外遊戲、圖書資料蒐集、實際活動等類型的活動，相較於傳統的教學，顯然更加的多元。由此可見 STS 教學強調教師及學生是在情境脈絡中教導及學習，教師使用生活上及社會上與科學相關之議題於教學上，透過學生主動的學習，在解決問題的過程中，習得問題解決的能力及增進科學知識。學者們大都一致認為教學應強調「做中學」且需在生活情境中學習，才能夠使學童獲得帶著走的知識，並提高學童的學習興趣。目前九年一貫強調學生所習得的知識，能夠應用於日常生活中，因此本研究欲瞭解在教學上使用與學童生活相配合的社會議題，自然科教師在這方面使用上的觀點及看法。

第二節研究目的與待答問題

基於上述背景與動機，本研究將採質量並重之研究方法，試圖了解國小自然科教師對於使用社會議題做為教學資源的觀點及在教學上所使用之策略，具體言之，本研究之目的為探討國小自然科教師對於社會議題做為教學資源及使用策略之觀點。依據上述目的，本研究所擬定之研究問題如下： 1. 探討不同背景變項之國小自然科教師對於社會議題之興趣程度、瞭解程度、使用情形、重要性及可行性之表現是否有差異？

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之選用社會議題方式、教學策略、目的與困難是否有差異？

3. 藉由晤談瞭解本研究之十二項社會議題可配合之課程單元為何？

第三節名詞解釋

一、國小自然科教師﹙Elementary science teacher﹚

本研究中國小自然科教師，係指在台中縣及台中市公立國民小學擔任三～六年級自然與生活科技教學之合格教師。二、社會議題﹙Social issues﹚ STS 科學的內容包含「科學的內容」和「STS 的內容」，其中在科學的內容中， Yager（1992）認為主要在處理把科學和某社會問題（Societal problem）聯結在一起的社會議題（Social issues）（引自蘇育任，1998），因此本研究所界定之社會議題係指生活上、環境上或社會上與科學相關之議題。

第四節研究假設

本研究欲考驗之假說如下：（P< .05）一、背景（性別、年齡、自然學科教學年資、最高學歷、師資取得管道、學科背景、喜好學科領域）不同的國小教師對於社會議題之興趣程度、瞭解程度、可行性及使用情形之表現沒有顯著差異。二、背景（性別、年齡、自然學科教學年資、最高學歷、師資取得管道、學科

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背景、喜好學科領域）不同的國小教師對於社會議題運用於教學上的策略之人數沒有顯著差異。三、背景（性別、年齡、自然學科教學年資、最高學歷、師資取得管道、學科背景、喜好學科領域）不同的國小教師對於社會議題運用於教學上的目的之人數沒有顯著差異。四、背景（性別、年齡、自然學科教學年資、最高學歷、師資取得管道、學科背景、喜好學科領域）不同的國小教師對於社會議題運用於教學上之難處的人數沒有顯著差異。

第五節研究範圍與限制

一、本研究因人力及資源上之考量，母群體範圍限定於台中市與台中縣公立國民小學之在職自然與生活科技教師，其推論範圍應以母群體為主，不適於將本研究結果推論於其他地區。二、本研究採用問卷調查法輔以晤談的方式進行研究，受測教師可能會因個人因素或其他因素的影響，而使測量有所誤差。如：填答態度、作答地點、文字理解能力等個別差異。晤談方面則依量化資料的分析結果與受試者意願進行訪談。

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第二章

文獻探討

本章主要介紹本研究之理論基礎，共可分為五個部分，分別為 STS 教育理念、 STS 教學策略、STS 議題、STS 議題國內外之相關研究及情境學習理論，以下分別為各部分詳細敘明之。

第一節 STS 教育理念

壹、 STS 教學之緣起由於一九五七年蘇俄成功的發射第一枚人造衛星 Sputnik，促使美國的科學教育旋起一股改革風潮，於是一九六○年代時所推動科學教育強調科學是一種探究（Inquiry）的過程，並且重視科學概念的獲得，在教學上強調以學生科學發現、探究活動為核心，其主要在培養更多的科學家及工程師。然而隨著時代的變遷，在一九七○年代美國民眾對於科學教育的支持也大不如前，學者們也發現中、小學生對科學的興趣有逐漸降低的趨勢，認為這些主要以培養科學家為主的科學課程需要加以檢討及修正，以符合時代的需求，因此在一九八○年代又興起了美國科學教育的第二次改革浪潮。此時學者們普遍認為應將科學教育置諸於整體社會脈絡中實施，讓科技、社會與生活在教育中更加密切的相結合，才能達成提昇全民科學素養之目標（林顯輝，1991；黃鴻博，1994）。有關 1960 年代和 1980 年代以後美國的科學教育目標的演變，可由 Hofsteni and Yager（1982）的研究（表 2-1-1）得到明顯的對比（引自郭重吉和許玫理， 1992）。 STS 是教育學者及科學家對於科學、科技在社會上的深思覺醒，所引發的科學改革運動，強調科學應著重在科學與科技、科學與社會、科技與社會三者之間之交互作用關係。Roby（1981）指出，STS運動蓬勃發展的主要有四個因素： 1.我們所必須面對的嚴重社會問題與科學與科技有關。

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2.我們必須正視科學與科技所造成的弊病缺失。

3.科學與科技的研究發展的社會內涵層面逐漸受到重視。 4.人們逐漸重視與關心科學與科技的相關政策。

然而社會不斷的變遷，傳統的科學教育使得學生對科學缺乏興趣或甚至感到乏味無趣，於是科學教育課程需要不斷地修正與檢討。因此在一九九六年，美國國家科學教育標準(National Science Education Standards, NSES)進行科學教育改革的研究，並提出科學教育的四大目標(Yager, 2000)：(1)學生能親身經驗與了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)學生能夠明智地談論或討論科學或科技事件；(4)透過知識的使用、理解以及培育職業中科學的技能，以增加經濟的生產力。表2-1-1 科學教育目標的轉變 1 9 6 0 年代 1 9 8 0 年代之後 ♦ 其需要的是為了培養出更多的科學家和工程師來解決當時所面臨的問題。 ♦ 其需要與源自科學與科技之當代社會問題有關。（例如：能源之匱乏、核能之畏懼、遺傳工程） ♦ 學程的設計為的是符合各個科學學科昔日的目標。 ♦ 迫切的需求是認識當前的社會問題。對社會問題的解決有用且相關的知識才被認為是重要的。 ♦ 科學是以一種被視為是拓展知識的說明的方法來教授。因此科學教育的目的為培育未來的科學家們。 ♦ 科技被認為是改進社會的方法（手段）。因此，科學教育應是為了培育未來的公民。 ♦ 科學和科學教育是和現在及離現在不遠的過去有關。 ♦ 科學和科學教育必須以未來為取向，因為它對幫助解決社會問題和重要事項具有潛在的影響。 ♦ 科學教育專注於認知技能的培養。 ♦ 科學教育不僅要注意認知的技能，而且也要注意情意上、倫理上和美學上的領會。 ♦ 科學被認為不具價值判斷的實驗上的科學。 ♦ 今日科學被更正確的描述為具有道德和倫理方面價值判斷的科學。 ♦ 科學需要線性思考及強調探究的技巧。 ♦ 科學必然和有系統的思考有關且強調做決斷的技能。 ♦ 科學教育的目標侷限於科學的各個學科之內。 ♦ 科學的教育目標來自於科學、科技和社會的相互影響。

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貳、 STS 教學之定義及理論基礎 Yager(1991)曾將STS定義為「將技學當作科學與社會間之橋樑；以地方、全國或全球性與科學有關的社會問題來設計科學課程，讓學生對這些與科學有關的社會問題產生興趣及好奇心，而以科學的態度、科學的探究過程、和科學的概念知識尋找解決問題之道，讓學生產生創造力並應用於社會上。」美國科學教師協會定義STS是在人類經驗脈絡中之科學的「教」與「學」，通常稱為「科學教育生活化」，而人類經驗脈絡便是意指教師使用與科學相關的社會議題於教學中 (NSTA,1990；Yager & Lutz,1996)。

STS 教育強調對科學、科技、社會三者交互作用之體認，將科學的焦點由「物」轉向於「人」，反觀科學科技對全人類及大環境的影響在科技化的社會中，增強公民的社會責任感及行動力，鼓勵學生關心周遭的生活環境，並積極參與社會議題的解決行動，故STS 亦是一種使科學人性化的科學教育(NSTA,1990)。美國科學教師協會則對STS 做了一個最之註解－STS 為全民提供合宜科學所作之一項全新努力(NSTA,1990)以下針對1.科學2.技學3.社會三者分別在STS 教育當中的涵意及教學地位關係： 1.科學（ Science） STS中的科學指的是科學概念及過程技能。科學概念、過程技能是傳統自然科學課程中教學的主要內容。在STS教學活動中也包含這些部份，在選擇適當的教學題材，必須考慮到這個題材中到底蘊涵著怎樣的科學內涵成分，教學活動到底提供給學生怎樣的科學概念、探究方法的學習經驗（黃鴻博，1997a）。 2.技學（Technology） STS 中的技學指的是科學的應用及技術。科學透過科技影響人類。科技產品，諸如：電腦、電視、手機、冰箱…等，科技已經從以往少數人的專業轉變成為一般人日常生活中的一部份，科技產品帶來便利的生活，人們需要它們，甚至

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依賴它們。這些在我們日常生活中的科技產品，是我們經常接觸以及使用的，由於科技的快速發展，科技產品對於一般民眾而言像是一個複雜的黑盒子，以致於常有一些不恰當反應，例如：對電磁波的恐懼、核能之畏懼。人生活在科技社會中，要能瞭解、使用和管理科技、也要能創新科技。科技的產品與程序根源於科學的理論或探究的方法，蘊涵於科技之下的，其實是對科學的了解，故STS 的教學內容亦包含科技的產品及程序。科技在STS 學習內容中位居連結科學與社會、學習與生活的重要角色。 3.社會(Society) STS中的社會指的是個人生活中的問題或是社會相關的議題。日常生活中，一些自然事件或人類活動常常引發許多的問題，也由於人們對於問題的解決之道甚或問題本身，往往有不同的信念及價值觀，因而演變成為各類議題(issue)。 STS議題乃是科學或科技相關的問題，而人們對其有不同的信念及價值觀者。一個STS議題必須包括有科學與社會、科學與科技、科技與社會三者間之交互作用（Hungerford,Volk & Ramsey,1997，引自蘇宏仁，1999）。

參、 STS 教學之教學理念 STS 的教育特質是：強調科學、科技、社會間的交互作用；學習 STS 課程能提升學生對於科學、科技、社會議題的覺知，包括倫理與價值內涵的考量、能培養學生做決策的能力與技巧、能增進學生對於科技應用的了解，以及能促進學生參與社區活動與地方結合（Cheek,1994）。 STS 的教育理念具有三點特質(陳文典，1998)：(1)教學是配合社會演進動力的；以生活上及社會上所關心之議題為教學題材。(2)學習是符合認知心理的原則的；以學生為中心主動地學習，由解決問題的過程中建構新知、習得技能。(3)

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學習的情境，學生能夠深刻體會且能靈活應用所學之知識。 STS 教學是以學生關心且感興趣並與科學相關之社會議題為起始點，藉此引發學習興趣並以真實情境之問題使學生在解決問題的過程中運用科學態度、科學方法、技能獲得知識或為問題尋求合理的解答。Fungil(2002)認為發展 STS 之教學單元可使學生與生活或經驗相連結、可在教科書內容中加入學生的創造力、鼓勵學生經由各種方法，如提出問題、一分鐘的閱讀、開放性的故事中獲得學習。 Penick 和Meinhand-Pellen(1984)在經過STS實驗教學後，把STS教學與時下標準化的教學做一比較，顯示出運用STS教學以學生所關切的問題入手來學習的方式，容易激起學生熱烈的學習動機，並且學生能夠從實踐的探討活動中，體認由學習而解決問題的知識力量，見表2-1-2（引自陳文典,1997a）。美國科學教師協會（NSTA, 1990）提出STS 方案具有以下的這些特徵： 1. 學生尋找當地有趣且具衝擊性的問題。 2. 尋求當地資源（人力與物力）中可用來解決問題的資訊。 3. 學生尋求資訊的活動能被用來解決真實生活問題。 4. 學習的活動延伸至課堂，教室與學校之外。 5. 著眼於科學與科技對學生個人的衝擊。 6. 認為科學的內涵不僅是學生為準備考試而求精熟的那些概念。 7. 強調那些學生能夠用來解決他們自身問題的過程技能。 8. 強調生涯規劃，特別是與科學和科技有關的職業。 9. 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。 10. 認為科學與科技是面對未來社會方式。 11. 在學習過程中擁有某些自主權（如個人的問題被提出且被尊重）。從Aikenhead (1994)所提出一個以學生為中心，展現出科學、技學與社會三者互動的示意圖（如圖2-1-1），可以進一步了解STS教育中科學、技學、社會三

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者的互動關係。學生需要了解、解決他所遭遇的生活問題，因此他必須接觸理解自然的環境(nature environment) 的科學部份、人工建構的環境(artificially constructed environment)的技學部份，還有社會環境(society environment) 的社會部份，而環繞在學習者周圍的科學、技學與社會環境間存在著密切的互動關係。 Graham(1986)認為STS教學包含四項要素（引自蘇育任，1998）： 1. 社會問題及議題：與科學有關的社會議題即是指一項議題源於科學及（或）技學，且當人們面對此問題時，有不同的信念與價值觀。所有的議題必需具有某種社會意義，且有關於科學或技學。例如水土保持、核能廢料之棄置、遺傳工程……等，都是與科學有關的社會議題。 2. 技學的過程及發明：科學對於社會的影響必需即由科技為媒介：就科學與科技做比較，學生通常對技學較具經驗，且要感興趣。例如：汽車、運輸系統、手機……等。 3. 基本科學：指有組織的知識本體，包括有基本的科學概念及原理，如力學、能量、交互作用……等。 4. 問題解決及決策的下達：經過學習過程，學生對STS議題將能夠做出明智的抉擇，並主動採取負責任的行為，將決策付諸行動。所有的行動及對科學資料的解釋、分析，都必需基於道德倫理的考量。

Rubba & Wiesenmayer（1990）認為STS教學目標可分為以下四個階層（引自蘇育任，1998；吳璧純，2001）：

階層一：STS基本層次。提供學生充分的科學概念、科學與科技本質之知識、科學、技學和社會相互關連的背景知識，以提供學生能對STS做明智抉擇。階層二：STS議題覺知層次。由於議題發生的原因及錯綜關係，要了解科學、技

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檢查議題的所有面向、人類的信仰和價值、不同的問題解決方案，且有覺察行動的必要。階層三：STS議題調查層次。此階段主要培養學生能夠調查STS議題及技能，使學生能夠獨立自主、或共同合作完成STS議題的調查研究，並能從多種不同的向度對各種解決方案進行評估。階層四：行動技能發展層次。教導學生一些行動策略，使其面對STS議題時，能做出明智抉擇外，更能獨自或共同合作採取行動，以解決STS議題。圖 2-1-1 科學、技學與社會三者互動的示意圖

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表 2-1-2 STS 教學與一般標準化教學之比較類別區分 STS 教學一般標準化教學學習內容來源以個人生活或當時當地事物關切的問題入手來學習科課程的定位。探討教科書中所陳述的主要概念及問題。教學活動以當時當地資源協助解決問題。依教科書所陳述之設備及設計，運用實驗室內設備完成之。學生學習學生搜集資訊以解決問題。學生被動地吸收由教科書及教師提供的資訊。教學重點以學生個人好奇及關切之事物為學習重點。以教師所提示要學生學習的內容為重點。對科學的觀點不會把科學內容當成紙上記載且要學生精熟的材料。認為科學是教科書及教師講演的資訊。對科學過程技能的觀點不刻意強調過程技能，而是在實作中自然學會。刻意強調一步步過程技能，但實際解決問題時卻用不出來。科技領域與生涯發展把科學自然地運用於一般行業，不僅限於科學研究、工程、醫學等自然科學。很少把科學與一般行業關連，常認為科學是已故科學家累積的貢獻。學習的廣度當學生從事於解決他們關切的問題時，無形中體認到他們對社會的責任。學生關切教師與教科書所提示的問題與科學內容。學科課程的定位學生體認到在各種場合中科學扮演的角色。科學是學校所安排的課程之一部份。學習的過程科學是一種經驗，學生受到鼓勵去享用。科學是一種實體，學生被期望去認知。時間取向科學聚焦未來可能是什麼樣子的問題。學習在於知道「過去知道的……」。資料來源：“STS 教學教師所需之專業準備＂，陳文典，1997a，科學教育學刊， 5 (2)，170。

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第二節 STS 教學之教學策略

Aikenhead(1994)指出目前 STS 實施的經常是與傳統課程並存的方式，歸納出八種主要的類型，見表 2-2-1。類型 1~3 遵循傳統的科學課程大綱來組織 STS 課程；類型 4~8 為依據 STS 自身的順序來組織科學課程。1~3 類型的學生被期待以理論科學來看待自然環境；4~8 類型的學生以自己的常識觀點來看待這個世界。STS 內容在課程中佔的份量以類型 1 最輕、類型 2 次之、……、類型 8 最重。 STS 教學是以問題中心的(problem-centered)，將自然環境、社區事物及學生本身作為學習的焦點，要把學生置身於實際文化及社會情境的實況之中。現行的課程教科書除了學生學習的資料以外，事實上也都含有特定的意識型態、價值觀與相當完整的架構，而這些意識型態、價值觀不一定符合 STS 教學的要求。雖然 STS 已被推廣實施，也有不少的課程被設計出來或進行實驗，但是實際上傳統學科中心的課程仍然具有較高的影響力，以在傳統科學課程中附加課程活動出現的形式，目前仍然是 STS 教學實施主要的方式，在很多實施 STS 教育的學校、教室中兩者經常是並存的方式出現，事實上不能忽略 STS 課程和傳統科學課程的關係(黃鴻博，1997a、1998)。因此如何將 STS 精神融入現行的教學中，可以有以下三種策略(吳壁純，1998；蘇宏仁，1996；王澄霞，1995)： 1.選擇小主題融入已有的課程中這種方式基本上仍維持學科的分際，現存課程仍保有其結構、目標及內容的嚴謹性及完整性，只是在適當的單元中，引入有關科學、技學及社會的相關議題。這種做法的優點是讓學生較有興趣的學習「有用」的知識，同時 STS 的議題可以強化現存課程的整體性及凝聚性，較容易為學校所接受，因此，此一方式也是最可行的。相反的，其缺點是融入式的方法無法對 STS 議題作深入的探討，對於 STS 強調的價值省思及社會行動則無法兼顧。

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2.延伸現有的單元課程此一方式就是修正一些舊單元模組或創造新的單元模組，將其納入現行的課程中，以數星期或數月的時間來實施 STS 教學。此一方式的優點是可以對 STS 議題作深入的探討，而且在實施的時間、地點上有很大的彈性。其缺點是必須跟現行課程搶時間，當教學時間不敷使用時，對 STS 議題的探討，也可能不夠深入，甚至無法實施。 3.創立一個全新的課程選擇一個大型的議題，如「空氣污染」，進行 STS 的教學，課程往往是長期的、跨科際的。課程的安排不再以科學知識內容為重點，只要是與科學、技學、社會三者互動有關的生活議題都可以列入教材中。此種方式最大的優點就是可以使 STS 課程發展成一有深度、內涵、且緊密完整的課程，可充分的探討科學、技學、社會三者間的複雜關係。但是這種設計必須要小心謹慎設計，否則學生在重要的基本概念、技能、價值觀的學習，將會被剝奪。同時在進行學科整合時，哪些學科該整合？各學科間如何整合？又是一連串難以解決的問題。一位 STS 教師能夠使教學生動化、學生產生學習的興趣、常問問題且好奇地探索，為所遭遇之真實性問題尋求合理的解答(王澄霞，1995)。黃鴻博（1998）綜合其他學者文獻指出 STS 教學教師常用的方式有：教師講解、使用媒體、小組討論、問題解決活動、實驗探究、室外調查、角色扮演、室外遊戲、圖書資料蒐集、實際活動等類型的活動，相較於傳統的教學，顯然更加的多元。唯要進行有效的 STS 教學，必須要有一套較廣泛範疇的教學策略(魏明通， 1998)： 1.STS 課程不僅使用一般教科書，需在本土環境中找出適當的題材為教材。 2.不但從事教科書學習的實驗活動，運用地方資源和資訊來進行探討活動，鼓

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3.STS 教學不限於教室或實驗室，可超越特定的時空或課表的限制，從事自由而自主的學習活動。 4.以學生為中心的討論、辯論矛盾與衝突並解決問題和下決定。 5.STS 教學過程中，不但要讓學生選擇他們認為重要而與社會相關的主體來組織教材，而且考慮配合科學過程技能的學習和運用，由學生進行調查、評估、討論來解決問題。一位 STS 教師需具有下列實際教學的能力(王澄霞，1996)：(1)利用當地資源設計，並使用能適合因對象而調整之 STS 模組。(2)促進生活情境中的整體性學習。(3)促進多層面思考的能力，並以學習者為中心，以 STS 問題為中心之建構學習。(4)對不同學習風格及能力之學習者，使用適當之教學方法。(5)與學習者有效溝通，鼓勵學生時常發問。(6)準備適當的評量活動。(7)細心監控學習過程，並調整教學策略及提供鷹架。(8)促進合作學習互相觀摩、切磋而學習各方之優點。(9)詳細展示後設認知技能，以批判、倫理和世界觀，把學習活動連結或去除。(10)培育 STS 素養之心智活動，及自律、批判性及創造性思考，並對 STS 議題主動參與探究之心智活動。(11)期望學習者達成高度成就，提供積極、正向之學習氣氛。(12)提供學習者對特定學習作自省、自我評鑑之機會。(13)組織管理學習者，以提昇有效之學習。(14)自主學習之前，先給予引導性教學，安排適當學習內容及順序。(15)以教師／學習者／研究者作自省及自律學習。然而，當實施 STS 教學活動時，教師會遭遇到一些問題，而黃鴻博(1997b) 認為影響教師實施 STS 之教學活動之主要因素為：(1)教師之信念；(2)知識與能力；(3)實踐、反省機會；(4)支持的環境。黃鴻博教授(1998)進行研究教師實施 STS 活動時所遭遇之學科知識問題發現：(1)學科知識背景影響教師實施 STS 教學活動的取材範圍：教師傾向選擇自己熟悉的學科知識領域之教學題材，而忽略或

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排斥自己不熟悉的領域。(2)教師實施 STS 教學活動過程中，遭遇有關學科知識問題的類型包含有：對科學的負面態度、對科學本質缺乏理解，對科學探究過程不熟悉與學科知識的孤立缺乏統整等問題。(3)解決教師實施 STS 教學活動所面對學科知識問題，所採取的有效策略包含：觀念的調整、合作的策略、提供工具或思考架構、學習與獲得即時的協助等。表 2-2-1 Aikenhead：實施 STS 教學的八種類型類型1：以STS內容引發學習動機為了使課程更有趣，而在傳統的科學課程中提及STS內容以引發學生的學習動機。嚴格說，此類別不屬STS教育。類型2：偶發的將STS內容融入一般科學課程中在傳統的科學課程中加入半小時至兩小時之STS內容。STS內容並無結構。類型3：有目的的將STS內容融入一般科學課程中在傳統的科學課程中連結半小時至兩小時與科學課主題有關之STS 內容。為了有計畫的探討STS內容，形成有結構之學習內容。類型4：單一學科的實施STS內容以STS內容來組織單一學科（例如：化學或物理）的科學內容與順序，但是仍然以科學概念為重。此類型所學習的科學主題與上一類型非常相似，然而在學習的順序上卻有很大的差異。類型5：經由STS內容學習科學以STS內容來組織多個學科（例如：化學和物理）的科學內容與順序，所學習的科學主題選擇至傳統科學學科中的較重要的內容。類型6：科學與STS內容並存 STS內容是教育的重心，相關的科學內容在豐富學習。類型7：STS內容科學融入 STS內容是教育的重心，相關的科學內容會被提及，但並不做系統化的教學，強調主要的科學原理。類型8：STS的內容教學以科技及社會議題為主，而科學只在與議題有關時才會被提及，並僅止於介紹其間的關係。資料來源：“議題中心教學法的理論基礎及實施模式＂，石雅玫，2002，教育研

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第三節 STS 議題選擇

STS 科學的內容包含「科學的內容」和「STS 的內容」，其中在科學的內容中， Yager（1992）認為主要在處理把科學和某社會問題（Societal problem）聯結在一起的社會議題（Social issues）。Rosenthal（1989）認為 STS 在科學中有二種不同的社會議題：一為外部性社會議題，學習者藉由接觸與其生活經驗相關的外部性社會議題，從而對科學、技學與社會三者間的關係有所認知，例如：能源的使用與開發和環境污染的問題。二為內部性社會議題，這是和科學社群內有關的議題，例如：探討科學理論的本質。

美國國家科學基金會（National Science Foundation, NSF）建議 STS 教學的八大主題（佘曉清，1994）：（1）能源；（2）人口；（3）人類基因工程；（4）環境品質；（5）自然資源的運用；（6）國防與太空；（7）社會科學；（8）科技發展的影響。Merrfield（1991）則將 STS 議題分為七大類：（1）環境問題；（2）健康與人口問題；（3）經濟問題；（4）交通與傳送問題；（5）食物與飢餓問題；（6）能源問題；（7）軍事問題（引自王澄霞，1995）。在教學上，所選擇使用之議題具有不同的意義，吳璧純（2001）認為有些 STS 議題強調與科學相關的社會議題，如人口成長、食物資源、空氣品質與大氣、水資源、科技戰爭、人類健康與疾病、能源問題、土地利用問題、污染物質、生態問題等；有些則是以生活中的社會與環境議題切入，在解決問題的過程中會與科學或科技知識有關，如非法傾到垃圾、土地河川用途規劃；有些是透過學生生活經驗所引發的科學問題，再以科學知識與技能的探究做為學生學習的主要內容，如王澄霞教授所指導之 STS 相關研究，食用油、清潔劑及各種生活議題的資料庫的建立等。因此 STS 議題的選擇可略分為三大類，第一類為強調與科學相關的社會議題，第二類在問題解決的過程中與科學或科技相關的議，第三類經由學生生活經驗所引發之科學問題。

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STS 議題的選擇，應以學生為主，教師為協助者；教師在考量自我的能力及課程單元內容、目標、性質後，應讓學生選擇他們感興趣的、合適的與關心的議題來進行教學活動（蘇宏仁，1999）。王澄霞(1995)認為 STS 議題可綜合不同的學科知識，讓學生了解科技、社會、環境、文化間的相互關係，並從學習過程獲得做決策、解決問題的能力，促進學生高階思考。針對 STS 議題的選擇，Heath(1992)認為有五項考量的準則：(1)與學生生活的相關性和應用性；(2)考慮社會的成熟度和學生的認知發展程度；(3)STS 議題對今日世界和學生個人具有同樣的重要性；(4)具有轉移知識到課外事務的需要；(5)使學生感興趣。 Massials(1996)認為議題選擇標準可有五點考量：(1)爭議性：當爭論性議題有不同的觀點與看法時，可使學生進入衝突情境中，進而產生一連串的懷疑、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科學課程相關之議題，可促使引發學生的學習。(3)反省性：當議題的內容能引發學生的思考、需要判斷或批判、使學生堅持立場，且能關心或反省人類永續經營的目標。 (4)重要性：教師可以四個問題評估議題的重要性。第一個問題：該議題是持續被爭論的嗎？第二問題：需要全體國民判決或做決定的公共事物嗎？第三個問題：學校中各學科或學科間都同意該議題的重要性嗎？第四個問題：學生透過此議題能夠提升心智發展嗎？(5)實踐性：當議題具有實踐性時，學生較易與生活中之經驗連結。 Wellington(1993)認為選擇及使用議題的原則：(1)議題內容需要具有公正的信念及學生易讀的。(2)議題應是循序漸進的艱深，且社會問題的形式應是封閉性至開放性的問題。(3)對於較艱深議題內容，可以小組活動進行討論。美國社會學習委員會發展以下指導方針，幫助教師選擇議題(1)促進學習者

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達科技和社會間，存有相互關係和廣泛的影響；(3)能表達出科技發達和新技術，對地方性或全球性相關問題之影響和互動關係；(4)幫助學生了解不同角色對問題有其不同的觀點，並能選擇某觀點的立場、分析其原因、做評論及做出平衡不同觀點之結論及表達；(5)提供學生機會發展做抉擇及解決問題的技能；(6)提供機會，使學習者能把所學的應用於負有責任的個人及社會問題；(7)鼓勵學習者寬廣透徹的思考科技對個人、社會、價值和道德問題之關聯；(8) 增加學習者對於處理科技和社會問題的信心（引自王澄霞，1995）。因此，綜合上述使用 STS 議題於教學上，應考慮可依學生心智發展選擇議題的難易度、與生活之相關性與應用性、學生感興趣的、議題內容之重要性、反省性及公正性。當教師選用社會議題時，其議題的取得多來自於報章、雜誌、錄影帶、影片等，而如何確定該議題是否有其價值呢？Hungerford 等人(1997)提出有關 STS 議題的價值指標（value descriptor），提供教師選擇議題時之參考準則，如表二所示，STS 議題的價值指標其定義也許不是很完整，確可在頗為複雜的事件中，提供教師或學生一個分析的工具（蘇宏仁，1999）。陳文典（1997a）認為議題產生的方式可分為四項：學生提出、學生決定，學生提出、教師引導決定，教師提出數則、學生從中選擇，教師提出決定，如圖 2-2-1 所示。一般而言，當教師本身具有足夠的專業知識，且已實施過類似的教學活動，或學生的心智發展程度較為高時，則可盡量採取學生提出、學生決定之方式，因為學生提出議題較能引起學生的興趣，但仍須考量議題是否具有探討的必要，且學生的程度是否能配合，因此當議題過於發散時，教師仍需幫助學生聚焦。

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議題產生方式學生提出學生提出教師提出教師提出學生決定教師引導學生選擇並決定學生自主性高低內容分歧性高低圖 2-2-1 議題產生方式及優缺點（資料來源：“STS 之議題選擇探討＂，黃雅莉，2002，生活科技教育，35（3），15。）表 2-2-1 STS 議題的價值指標（value descriptors） 1.美學經由人們的感官，對於形式、組成及色彩的欣賞認同。 2.娛樂人們的休閒活動 3.經濟金錢、物質和/或服務的交換及使用。 4.法律有關法則、法律、法律實施、法律訴訟等。 5.政治政府或其代理機構的活動、功能及政策。 6.教育知識的累聚、運用與溝通（傳達）。 7.自我主義著重在個人自我中心的需求及實現。 8.倫理/道德現今及未來人類的責任、是與非及倫理標準。 9.環境人類有關自然資源的一切活動。 10.生態自然生物體系的特徵，沒有人為干擾的自然生態之自我調節。 11.健康維持人類良好的健康狀況。 12.科學實證研究的過程（步驟）；經由系統研究而得之知識。 13.社會分享人們的心靈神入、感受及狀態。 14.科技為了人們或社會目的而運用科技。 15.宗教基於信念或教條的信仰系統的運用 16.民族意識著重於民族/文化目的的實現資料來源：“STS 教學策略—議題分析及調查＂，蘇宏仁，1999，STS 科學教育研討會Ⅱ論文彙編，131。

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第四節 STS 議題國內外之相關研究

壹、國內 STS 議題之相關研究吳璧純、甘漢銧（1999）調查國中與國小學生在種植與養殖方面的經驗與想探究的科學問題研究，另外也調查學者專家、實務專家對於種植、養殖以及生態環境的意見，資料彙整後提出 24 個與生態環境有關 STS 議題研究發現。陳文典、簡慧貞及張嫈嫈（1999）針對國小及國中學生所關切的科學問題，以及成人認為生活中必要的科學知識和能力，研究結果發現：（1）不管在什麼年齡層均對身心保健疾病防治方面的醫衛問題相當關注。（2）中學階段的學生開始關心人際關係、心情調適等問題，小學生在這方面的問題較少。（3）在小學階段的學生對於物質的化學性質、化學反應現象較少刻意去探討。其研究亦提出成人最關懷的前十小項議題依序為：環境污染與防治、認識疾病與預防、星體太空、環保資源回收、身體功能與保健常識、通訊網路、動物構造與運動方式、生殖遺傳、軟體硬體、意外傷害。而在成人部分中單一議題提問次數最多的前十五項議題分別為環保問題，空氣污染，垃圾分類、學習如何操作電腦，如何上網路、具備急救常識、預防癌症，哪些食物會致癌、如何滅絕蟑螂老鼠蟲害、如何分辨有毒植物、無鉛汽油 92 與 95 之差別、少用不易分解的塑膠袋、複製羊的後續新聞如何、中西醫的醫療方式、火星上是否有人類、安全氣囊的保障有多少、夏天怎麼一年比一年熱、如何維持身材。靳知勤（2004）以協助中學數理教師設計 STS 教學活動進行行動研究發現：（1）中學教師對於「食品醫療健康」議題最為重視，其次為「污染防治」議題。（2）中學教師選擇議題的理由，以環境議題作為整合科學、技學與社會性三面向議題的主要效力，原因環境議題與生活經驗有密切相關、可供探討利用科技防範或解決問題的方法、可使學習者將所學應用於生活中。（3）實施 STS 教學時，

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教師認為困難點可歸納為：個人能力信念方面（教師能力養成不足、編寫及設計教材、學生學習適應、學習環境贏造、教師教學適應、評量的問題）、行政架構方面（時間不足、學校行政的支持與配合）、資源障礙（媒體設備、欠缺專家支援）等三大類。謝明學（2003）針對中部地區國小在職教師對於爭議性科技議題融入自然與生活科技學習領域之教學意見調查，研究發現：（1）79.8%的教師會採用「討論」的方式作為主要的教學策略、61.5%的教師會以「學習單作為主要評量的方式」。（2）進行爭議性科技議題教學的困難因素包括「教師或學生能力不足、評量不易、教材資源蒐集不易、授課時間不足、增加工作負擔、家長干預」等因素。（3） 43.8﹪教師會以「學生生活週遭的問題」作為選擇爭議性科技議題的主要考量。貳、國外 STS 議題之相關研究

Farman & McClune（2002）採質性訪談的方式，針對北愛爾蘭的中學教師對於使用報紙於科學教學的研究發現：（1）教師使用報紙於教學上之目的為：與生活相連結、增進學習科學的興趣、利用報紙中的圖片或相片、呈現最新的資訊、強調科學的時事議題、呈現與當地議題相關的科學……等。（2）較常作為教學資源的議題依序為：環境（生態學、污染）、人類的健康、遺傳學、能源與轉換、動植物的分類……等。（3）進行教學活動時，如何使用這些報紙上的議題為：主題活動、作為一種資訊的取得、辯論……等。（4）使用報紙議題於教學上的優點為：使日常生活與學校科學的聯結、使當地的議題與學校科學聯結、取得最新的資訊、增進素養、引起學習科學的興趣……等。（5）使用報紙議題於教學上的缺點為：因考試壓力而造成有時間上限制、報紙上有不明確或容易造成誤解的科學、有些科學專有名詞學生的程度無法理解、報紙上易有過於聳動性的報導、報

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紙上的議題難與課配合……等。

Lee & Yang（1999）認為多科融入式的課程模式適合於小學實施，且研究發現較容易在小學學科中融入技學素養的議題分別為：影響人類甚多的重要科技發明、日常生活中科技產品的應用、日常生活上科技的影響……等議題，而較難於小學學科中使用的項目分別為：世界科技的發展、在運輸系統中，從原料成為產品的過程、科技影響人們選擇職業……等議題。 Pedretti（1999）採議題為中心的教學法，使五、六年段的學生經由討論解釋及推理社會性科學議題研究發現，可發展學童的探究能力、批判思考及作決策的能力。Sadler（2004）認為社會性的科學議題可採用辯論的方式進行，藉由辯論可以探討科學概念的本質與社會性科學議題間的相互關係，同時也會增進個體概念理解的推理。Sadler & Zeidler（2004）研究發現道德因素會影響大學學生對於基因工程議題上所做的決策。由上述國內外的研究可發現，學者們對於 STS 議題大多認為可提升學習科學的興趣、可與日常生活相聯結、採用辯論或討論方式的教學活動，可使學生增進思考、理解的能力以及做決策的能力。在採用 STS 議題上，大多選擇與日常生活相關的議題或能與課程配合的相關議題，但也有研究指出使用這些議題需考量學生的認知程度及教師對該議題的專業認知，而在教學上則認為議題的使用易產生評量上的困難、授課時間的限制……等因素。

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第五節情境學習理論

「情境學習」譯自英文「Situated learning」。「Situated」在英文中的意思是 1.位(於)，座落(於)；2.(人)處於……的立場或境遇。因而從英文的字意來說，situated 的意思比較接近中文的「設身處地」、「身歷其境」的意思，所以情境學習可以說是一種身歷其境的學習活動(邱貴發，1996)。

Brown, Collins ＆ Duguid 在一九八九發表一篇「情境認知與學習文化（Situated Cognition and the Culture of Learing）」的文章，提出情境認知（situated cognition）的名詞，同時也認為情境學習就是強調知識是囿於情境脈絡的，它是活動、脈絡環境和文化的一種產物，只有在它所產生及應用的活動與情境中去解釋，才能產生意義，所以知識絕不能從他本身所處的脈絡環境中孤立出來（Brown, Collins & Duguid, 1989）。

張敬宜（2002）綜合多位學者對於情境學習的理論，歸納出五項主要論點：一、提倡「分散式的智慧（distributed intelligence）」知識的意義是散佈在整個情境中（Brown et al.,1989）一個概念是存在於許多不同的情境中，概念中意義的一部分，就是從它的脈絡環境中產生。換言之，知識的意義是分散於全部的脈絡環境中，無法從情境中單獨隔離出來；也就是當我們在進行學習活動時，是與整個脈絡環境互動，並且從不同的資源背景中做比較、釐清，因而真正了解概念的意義。二、重視主動探索與操作 Brown 等人（1989）提出「知識即工具」的觀點，即認為必須透過使用知識，才能瞭解知識，且使用知識不僅可以改變使用者的世界觀，亦可以調整其文化系統的信念。因此，學習者可以主動主導學習活動，積極探索知識的意義與適用的情境，試圖解決實際問題，整合所學的相關知識，從而進行有效有意義的重組知

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三、強調學習活動的真實性情境學習理論強調人類的知識是受到所處社會文化、情境、脈絡影響而建構的產物，知識不能與社會情境脈絡相分割（王春展，1996）。學習者唯有在真實性的活動中學習並使用其所學的知識技能，才能瞭解所學知識的意義與價值，成為實際解決問題的工具。四、強調學習互動參與和分享在真實的學習情境下，透過小組「合作學習（collaborative learning）」方式，由教師、專家或較有經驗的學習者扮演教練或協助者角色，提供鷹架（scaffolding）引導學習者主動參與的學習，如此透過小組討論的過程，釐清問題理念，以便建構共同的意義與學習。五、提倡認知學徒制的教學模式認知學徒制的基本假定是：學習者如能在與真實狀況十分接近的情境中，經由對專家活動的觀察與模仿，學習者將可以瞭解知識實際運作的情形，加上自己的親身參與，學習者可以建構自己的知識，此種方式的學習將會比傳統背誦所得的知識更有實用效果。王春展(1996)認為情境學習理論與行為主義相異處為，情境學習認為學習者是主動、積極的建構者，而非被動的接受外在刺激，學習是要與週遭環境產生交互作用才能產生有意義的學習；情境學習理論與訊息處理理論不同在於，情境學習強調學生是在學習資源的情境脈絡中，探索與發現蘊含其中的有用訊息與意義，並與師長同學進行社會互動與鷹架學習，藉此建立個人認知體系的過程。情境學習理論強調共同參與的社會互動歷程，在學習互動中，師生的角色應互為主體(吳宗立，2000)。尤其，教師應走出知識傳授的模式，而更積極協助學生學習知識的建構，提供機會讓學生利用知識內容來探究、解決問題或作決策(高熏芳，1996)。McCasline & Good（1996）提出「共同調節師生關係模式」

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(coregulation model)(引自高熏芳，1996) ，如圖 2-3-1 所示，強調教師應如何配合學生學習，及時提供互動鷹架之策略，以落實情境學習之目標。「共同調節」是一種協商的歷程，經由這種歷程，教師能夠協助、支持、提供鷹架，營造學生適性的學習環境。因此，在教學上應用情境學習論，學生並非是被動的訊息接收者，教師在教學的互動歷程中，更應積極扮演教練(coach)、良師(mentor)、鷹架(scaffolding)、協助者(facilitator)等角色，透過師生互動與溝通，協助學生建立情境感受，從學習情境中建構有意義的知識(吳宗立，2000)。學生調節過程共同調節領域教學鷹架機緣(opportunity) 動機師生互動社會化任務選擇實現分化策略教學評鑑一致個別教學評量圖 2-3-1 共同調節師生關係模式圖資料來源：“情境學習中教師角色之探討：共同調節師生關係模式之應用＂，高熏芳，1996，教學科技與媒體，29，35。

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第三章研究設計與實施

本章主要說明本研究進行之方法與研究架構、研究對象的選取方式、研究工具以及資料的處理方式等。全章共分為六節：第一節為研究方法；第二節為研究架構；第三節為研究實施程序；第四節為研究對象；第五節為研究工具；第六節為資料分析，以下分別詳細敘明之。

第一節研究方法

依據本研究之目的，採用的研究方法包括：問卷調查方式及質性晤談，分別說明如下：一、問卷調查

本研究主要參考 Farman & McClune (2002)所進行研究之結果、Lee ＆ Yuang （1999）提出適合國民小學各學科課程可教授之技學素養內容項目、Hurd（1997）提出 27 項適合提升科學/技學素養教學之議題，以及國立科學工藝博物館對於科學、技學、社會上之議題分類，發展為「國小自然科教師對於社會議題作為教學資源及使用策略問卷」（如附錄一）之問卷，以蒐集國小自然科教師對於社會議題作為教學資源及使用策略之觀點及個人相關背景變項，再予以描述性分析及統計考驗。二、質性晤談量表的發展與施測所提供之數據結果，可呈現出整體性的輪廓與各變項間的關係，但是對於受試者心中精細的細節部分，則不易顯露出來，因此透過質性的晤談可以進一步瞭解國小自然科教師對於社會議題作為教學資源及使用策略之觀點。

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教學 使用情形取得社會議題的管道選用社會議題於教學上的形式教學策略教學目的困難 社會議題 瞭解程度興趣程度可行性重要性

第二節研究架構

根據上述研究動機、目的及相關文獻探討，研究者對國小自然科教師個人背景因素及以社會議題作為教學資源及使用策略做一現況調查，如下圖 3-2-1 所示：圖 3-2-1 研究架構圖由上圖的研究架構可知，本研究的目的在探討不同背景變項的教師對其社會議題、使用策略及教學資源的差異情形，並探求期間的相關情形，其中教學資源包含使用議題於取得社會議題的管道、教學之目的及所遭遇的困難；使用策略包含議題的使用策略及選用社會議題於教學上的形式。一、教師背景變項本研究問卷中的背景變項包含性別、年齡、任教自然學科教學年資、最高學教師個人背景變項

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1. 性別：分為男生、女生。 2. 年齡：分為 25 歲以下、26-35 歲、36-45 歲、46 歲以上等四組。 3. 曾任教自然學科教學年資：1 年以下、1-5 年、6-10 年、11-15 年、16-20 年、21 年以上等六組。 4. 最高學歷：分為專科、大學、研究所、其他等四組。 5. 教師師資取得管道：分為師專、師範校院、一般綜合性大學教育學程班、研究所教育師資班、教育師資班、其他等六組。 6. 學科背景：為數理工醫農領域、語文史哲領域、法政社會科學領域、商管領域、藝術領域、教育學領域（初教系、國教系、特教系）、其他等九組。 7. 喜好學科領域：分為語文、社會人文、數理、藝術、其他等五組。二、社會議題部分本研究社會議題部分主要依據 Hurd（1997）提出 27 項適合提升科學/技學素養教學之議題、Lee ＆ Yuang（1999）提出適合國民小學各學科課程可教授之技學素養內容項目，以及國立科學工藝博物館對於科學、技學、社會上之議題分類，且依據預試訪談三位自然科教師之意見，編修社會議題為十二項議題如表 3-2-2 所示。

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表 3-2-2 問卷社會議題之分類 1.中國科學與技術（造紙術、渾天儀、指南車……等） 2.動力與機械（簡單機械、蒸汽機、馬達……等） 3.電腦與通訊（網際網路的使用、行動通訊……等） 4.居住與環境（居家安全、房屋結構……等） 5.食品資訊（食品製造與加工、食用安全、食品開發……等） 6.交通與文明（各種交通工具、運輸……等） 7.航空與太空（航太發展、火箭、衛星……等） 8.能源使用與開發（石油、太陽能、水資源、核能……等） 9.生物科技（基因食品、基因改造、複製人……等） 10.醫療保健（流行疾病的防制、用藥安全、健康飲食……等） 11.災害防治（地震、土石流、颱風、人類與水的關係……等） 12.政府對於科學應用實施之政策（複製人、基因改造食物與政府政策…等）三、取得社會議題的管道本研究所指之「取得社會議題的管道」係根據 Wellington（1991）及王澄霞（1995）認為社會議題取得管道分為網際網路、電視、報紙、相關專業期刊、一般雜誌、錄影帶、同儕間的討論、政府或醫院製作之宣傳單、其他等九種型態。四、選用社會議題於教學上形式本研究所指之「選用社會議題於教學上形式」乃依據陳文典（1997a）提出使用社會議題於教學上選用的形式分為學生提出、學生決定議題；學生提出、教師引導決定；教師提出、由學生選擇；教師提出並決定；其他等五種型態。

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五、運用社會議題於教學上之策略本研究所指之「運用社會議題於教學上之策略」係根據王澄霞（1996）、陳文典（1997b）、黃雅莉（2002）提出使用社會議題於教學上之策略分為融入式、分組討論、角色扮演、引導閱讀、主題式探討、問題解決中心之教學策略、學生撰寫短文、辯論方式、學生口頭報告、師生共同討論、教師引導學生討論、其他等十二種策略。六、運用社會議題於教學上之困難

本研究所指之「運用社會議題於教學上之困難」係根據 Farman & McClune (2002)的研究結果分為教學時間有限、不易尋得與課程相關之社會議題、評量困難、學生程度不易接受、教師專業知識不足、資料來源之用詞遣字較深，需加以轉換、解釋、報章雜誌報導之議題存有偏見……等不客觀因素、其他等八種困難。

七、運用社會議題於教學上之目的

本研究所指之「運用社會議題於教學上之目的」係根據 Wellington（1993）、 Farman & McClune (2002)、王澄霞（1996）、陳文典（1997b）、蘇育任（1998）、吳壁純（2001）所提出在教學上使用社會議題的目的分為為了使教學與日常生活相聯結、增進學生學習興趣、展示社會議題中的圖片、作為主題式教學的資源、回饋學生的問題、增進學生的科學素養、發展學生的批判及評鑑能力、達成所需的教學目標、強調科學新知於社會的發展現況、使學生熟悉與科學相關之職業、其他等十一種目的。

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第三節研究實施程序

本研究正式實施程序包括以下步驟：一、文獻閱讀與題目擬定廣泛閱讀國內外相關文獻，並蒐集思索較感興趣的主題，經與指導教授討論，以擬定研究主題。二、相關文獻蒐集大量蒐集與研究主題相關文獻資料，加以研閱、整理，以撰寫研究計劃。三、研究問卷的選定與編擬及預試在研讀、參考相關國內外文獻後，初步決定問卷內容後，便進行預試及信效度分析，並經由預試結果及不斷地與教授、研究小組討論修訂問卷內容後，以便進行正式施測。四、正式施測選取研究對象進行正式施測，待問卷回收後，便對問卷資料進行相關統計分析，並依受試者之意願進行晤談，然後進一步做晤談資料分析。五、研究結果呈現與論文撰寫在統計分析後，對所呈現的結果加以分析、解釋，再與相關文獻加以比較、分析，進行論文撰寫。依照上述研究實施過程，本研究之實施流程如圖 3-3-1 所示。

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圖 3-3-1 研究流程圖統計資料分析準備階段實施階段完成階段初擬研究計畫蒐集並閱讀相關文獻決定研究方向界定研究問題決定正式的研究架構編製預試問卷進行問卷預試預試結果分析根據分析結果修訂問卷問卷施測進行晤談晤談資料分析整理與回顧撰寫研究報告

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第四節研究對象

一、預測對象本研究的預試採方便取樣，對象為中部某大學暑期班學生共 25 人，其中男生 12 人，女生 13 人。另外，為深入瞭解其他未在職進修（即未就讀日、夜間部研究所或暑期班者）之現職國小自然科教師對於問卷內容的敘述方式的看法，因此訪談三位未受過在職進修之現職自然科教師，以做為問卷編修之依據。二、問卷調查正式施測對象（一）母群體（poulation）本研究之母群體為台中市及台中縣公立國民小學之自然科教師，包括自然科科任教師、兼任行政工作之自然科科任教師；但不包括國小一、二年級擔任生活課程教師、短期代課教師及實習教師，即主要以教授自然科之在職國小教師為研究對象。因受限於各校自然科教師排課情況不一，無法準確計算自然科教師總數（母群體），本研究乃依據侯志洋（2001）估算自然科教師母群體總數的兩種方式： 1. 自然與生活科技授課節數比例：依據現行九年一貫自然與生活科技學習領域綱要（2003），由三至六年級自然與生活科技合計節數與一至六年級總節數之比值估計約 8.5﹪，如表 3-4-1 所示。表 3-4-1 自然與生活科技節數比例估計表年級節數一年級二年級三年級四年級五年級六年級合計節數自然與生活科技節數 0 0 3 3 3 3 12 （三至六年級）課程總節數 23 23 29 29 29 29 162 4 . 7 16212 ≈ = 一至六年級總節數科技節數三至六年級自然與生活 ﹪